矿压观测

Original URL: http://lib.sdsqw.cn/bin/mse.exe?seachword=&K=a&A=38&rec=203&run=13

  1950年,各矿推行长壁采煤法时,注意总结经验,观察顶板岩性、节理层理及
开采过程中工作面周围变化情况,探索顶板冒落规律,制定顶板管理方式和作业规
程。
  1954年,淄博矿务局以安全监察处和生产技术处为主成立12人顶板鉴定小组,
先后鉴定6个煤层9个采煤面,基本搞清顶板压力规律和木柱支撑力,划分了各层煤
顶板等级,制定了《关于加强顶板管理的几项技术规定》。1956年,枣庄矿务局对
全局各煤层顶板进行鉴定后,划分为易冒落的软岩、较易冒落的中硬岩和不易冒落
的坚硬岩3类,并按顶板分类对工作面的支护形式、棚柱规格、控顶距离、循环步
距、假顶铺设及回柱方法等进行了改进。
  1956年1月,新汶煤矿孙村井主要生产采区开始转入柴汶河下,为确保矿井安
全,防止河水泄漏,经煤炭工业部批准,开始进行河下采煤试验,到1959年9月结
束。试验区设在孙村井+50米至-75米水平东采区的二、三、四煤层中,距地表垂深
125~255米,回采工作面长度80~90米,放炮落煤,木支柱做临时支护,水砂充填
管理顶板,最大控顶距4.8米,最小控顶距1.6米,每一个充填步距3.2米。为取得
岩层移动及地表下沉数据,在地表采用与基岩凝固在一起的铁管桩进行观测,其中
沿煤层走向设一条测线,观测点22个,测点间距20米;顺煤层倾斜设两条测线,间
隔50米,每条线设观测点43个,测点间距10~20米。观测资料显示:第一个阶段,
采完二层煤后,第10个月岩层有明显沉降,到第27个月时月下沉量大于10毫米的只
有1个月,昼夜平均下沉1毫米,最大的1.83毫米;第二阶段,在三、四层煤采过后
的第18个月,下沉量昼夜平均为2.8毫米,最大4.05毫米,证明重复采动对地表的
影响比开采单一煤层要大。在对地表岩层观测的同时,在二层煤充填区内留有3条
小巷道,设3个顶板观测站,共设15个观测点,测点间距10~15米。观测资料表明:
二层煤回采后充填区顶板即进入活跃沉降阶段,经4~5个月逐渐转入缓和沉降阶段,
再经3~4个月进入衰退阶段,在采后第14个月进入稳定阶段。在14个月中,沿煤层
走向昼夜顶板下沉1~3.4毫米,最终下沉量为344毫米;沿倾斜昼夜下沉0.8~2.73
毫米,最终下沉量为356毫米。1960年,新汶矿务局对水砂充填、河下采煤等技术
作了总结,规定各矿合理开采上限是:在含水砂砾岩下H/M=15~20倍;在离河床水
平距离50米内,包括在含水砂砾层下,H/M=25~30倍(H为含水砂砾层至开采煤层顶
板的垂距,M为开采煤层的总厚度)。后经孙村、良庄、协庄、禹村、汶南、南冶、
西港等矿井生产证明,该系数安全可靠。
  1960年,淄博矿务局成立矿压观测领导小组,组织力量先后对洪山、西河、黑
山矿进行重点采煤面矿压观测,取得各采煤面顶板压力数据,写出《洪山矿一井五
四采煤队高速推进矿山压力的研究》、《黑山矿无密集切顶的压力测定试验》、《
西河矿薄煤层采煤机设计顶板压力的观测研究》3个专题报告。1964-1965年对8矿9
个井口的5个主采煤层进行矿压观测,取得各层煤顶板压力数据,写出矿压观测专
题报告,据此修订了各层煤顶板管理办法。还测定了框形联合采煤、截煤机掏槽和
爆破采煤对顶板活动影响的各种数据,为推行采煤机采煤、缩小控顶距离提供了参
考资料。
  1964年,枣庄矿务局生产技术处、科研站及有关矿的技术人员开始用测杆、顶
板压力仪对矿区6个不同煤层的工作面进行顶板压力观测,到1966年上半年,已根
据观测煤层的顶板压力进行了支护形式改革,其中有13个薄煤层工作面实现无密集
切顶,占全局薄煤层工作面总数的70%;有10个厚煤层工作面实现无木垛支护,占
全局厚煤层工作面总数的78%;有10个工作面采用金属摩擦支柱。
  1977年,兖州矿务局在山东矿业学院帮助下,开始对南屯、北宿矿第三、十六、
十七3个煤层顶板进行矿压观测研究,到1980年基本摸清了工作面采动前后顶板压
力显现规律和巷道围岩变形量,并进行顶板压力预报工作,为顶板管理和支护改革
提供科学依据。
  1979年,淄博矿务局恢复中断13年的矿压观测工作,组织10人矿压观测小组,
采用液压计、测杆、动态仪进行矿压观测工作。到1985年,先后观测51个面,提出
矿压观测报告49份,并对9个煤层进行直接顶分类、老顶分级,为推广高档普采和
单体液压支柱工作面、改进顶板管理提供了科学依据。
  1980-1986年,枣庄矿务局投资20多万元购置矿压仪器仪表410台件,在全局7
个主采煤层的34个采煤工作面和100多条巷道中进行矿压观测,依据部颁顶板分类
标准,结合枣庄矿区特点进行顶板分类分级,并据此先后改革支护方式69个面次,
改革支护密度66个面次,采煤面端头支架实现规范化,掘进头临时支架实现系列化,
79个下棚巷道和锚喷巷道用上4类7种前探临时支架。沿空送道14628米,沿空留巷
5905米,不仅多回收煤炭资源131万吨,而且顶板事故死亡率“六五”比“五五”
时期减少46.15%。
  到1986年,全省统配煤矿已全面展开矿压观测工作,共有矿压观测小组32个
300多人,配备观测仪表、设备3500台(件);在全省53个统配煤矿中,已对42个矿
的30多个主采煤层进行了矿压观测,完成观测项目404项,写出矿压观测报告197份,
基本摸清了各主采煤层在不同地质条件、不同支护材料设备、不同支护方法和不同
开采工艺情况下的顶板活动和矿压显现规律,做到没有矿压观测资料为依据的工作
面设计和作业规程不予审批。矿压观测促进了支护改革,全省统配煤矿正规采煤工
作面根据矿压观测资料确定合理的支护密度,基本实现了无密集切顶,普遍取消了
木垛,动压巷道推广应用锚喷支护和金属可缩性支架,使顶板管理走向科学化。