采煤方法对工作面矿压显现的影响

第一节采煤工作面与采区巷道矿山压力显现规律及应用一、采煤工作面采动后压力显现的状况由于岩层本身的重量以及地质构造等因素，使岩体中存在有一定的应力，称之为原岩石应力，未经采动的岩体内原应力处于平衡状态。

工作面回采时，随着采空范围的增大，上覆岩层产生变形挠曲直至破坏冒落后，岩体内的应力将重新分布，并趋于新的平衡。

（一）开采后采煤工作面上覆岩层活动特征顶板岩层的垮落，首先在于顶板岩层的破断、而后在于破断岩块的失稳。

1、老顶的初次断裂老顶岩层悬露时的情况可近似地视其为“板”。

其四周的支承条件则决定于四周采空的情况及煤柱的宽度。

老顶岩层中，最大的弯矩绝对值发生在长周边的中点，即工作面中部上方顶板岩石中。

因而，顶板岩层达到极限垮落时，首先在工作面中部上方岩层中形成平行于工作面方向的裂缝。

其断裂过程，先由长边中间沿工作面方向向两端扩展，而后由短边中间沿煤柱向两端扩展，裂缝在拐角处呈弧形，形成贯通，老顶岩层中间部分形成X型破坏，随着破坏时岩块间的失稳状态，形成了对回采工作面空间安全上的不同威胁。

2、采煤工作面回采期间岩层移动的特点随着回采工作面的推进，老顶初次断裂后，上覆岩层也将逐步活动，上覆岩层的破坏状态可分为冒落带、裂隙带及弯曲下沉带。

（二）采煤工作面矿山压力对采区巷道的影响采煤工作面开采中打破了岩石原有的平衡状态，同时也破坏了原有应力分布状态，从而使岩块冒落，或使开采空间处于高度应力状态。

1、采煤工作面周围支承压力分布采煤工作面在开采过程中，导致围岩内的应力不断地趋于新的相对平衡状态。

由于采掘空间原被采物承受的载荷转移到周围支承体上而形成的压力，称作支承压力。

回采工作面支承压力，常以其分布的范围、形式和峰值大小表示其显现特征。

前支承压力（曾称移动支承压力）——指采煤工作面煤壁前方形成的支承压力，它随着工作面的推进而不断向前移动。

前支承压力作用时间较短，且位置不断变化。

回采工作面推过一定距离后，采空区的冒落矸石有松散状态进入压实状态，此时所形成的最高应力峰值，根据上覆岩层形成的结构状态，前支承压力峰值的位置可深入煤体内2~10m，其影响范围可达到工作面前方90~100m。

高家堡煤矿采煤工作面矿压显现规律研究马骥;王胜;邓磊【摘要】高家堡煤矿101工作面不同开采阶段采用不同的开采方式,基于对该工作面液压支架工作阻力现场监测数据,结合矿山压力理论,对101工作面矿压显现规律进行了分析研究.结果表明:101工作面在综采条件下,直接顶厚度为11.5 m,初次垮落步距平均为24.7 m,基本顶厚度为9.9 m,初次来压步距为47.0 m;在综放开采条件下,直接顶厚度为17.9 m,采场在"岩—矸"结构的保护下推进,结构上方的岩层对采场矿压显现没有明显影响,不存在明显的周期来压现象.说明工作面矿压显现规律不仅与覆岩的组成和结构有关,还与采煤方法特别是实际采出的煤层厚度密切有关.%Different mining methods were used in different mining stages of 101 working face in Gaojiapu Coal Mine. Based on the field monitoring of hydraulic support resistance of this working face and combined with the theory of mine pressure, this paper analyzed the occurrence rule of strata behaviors in 101 working face.The results showed that on the condition of fully mechanized mining, the thickness of immediate roof was 11.5 m, the average initial collapse interval was 24.7 m, the basic roof thickness was 9.9 m, and the pace of first weighting interval was 47.0 m; on the condition of fully mechanized mining, the thickness of immediate roof was 17.9 m. The stope was pushed forward under the protection of the " rock-gangue" structure. The layer above the structure had no obvious influence on occurrence of mining pressure, there was no obvious period of pressure.It was indicated that the occurrence rule of strata behaviors in working face was not only related to the composition and structure of overburden, butalso closely related to the coal mining method, especially the thickness of actual coal seam.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2018(045)003【总页数】5页(P67-71)【关键词】矿压显现;顶板;运动规律;支架工作阻力;现场监测【作者】马骥;王胜;邓磊【作者单位】陕西正通煤业有限责任公司,陕西咸阳713600;陕西正通煤业有限责任公司,陕西咸阳713600;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590【正文语种】中文【中图分类】TD323近年来，随着深部煤炭资源开采强度的增大和采矿煤机设备不断革新发展，厚煤层普遍采用放顶煤开采工艺，但考虑到特殊地质条件和开采安全，同一综放工作面有时局部不放顶煤，有时放顶煤。

例析浅埋深大采高工作面矿压显现的规律随着社会的不断进步，经济的发展速度不断加快，经济发展中对于能源和资源的需求也在与日俱增。

在我国的西部地区，蕴藏着丰富的浅埋煤层，赋存条件好，煤层厚度大，从开采效率和开采质量考虑，多采用大采高一次采全高的方法。

受浅埋煤层特殊顶板结构的影响，大采高工作面的矿压显现以及控制等都有着显著的特点，需要引起煤矿工作人员的重视。

1关于矿压矿压，是指在矿体开采过程中，引发的围岩移运动对于支架围岩所产生的作用力。

矿体开采后，会在地层中形成地下空间，破坏岩体的原始应力，导致岩体应力的重新分布，这个过程会一直持续到岩体内部形成新的应力平衡。

在应力重新分布的过程中，会对围岩产生影响，导致围岩变形、移动和破坏，从而对工作面、巷道等产生相应的压力。

矿压的存在和显现，会造成煤岩体的移动和破坏，造成设备、井巷的破坏，甚至造成人员的伤亡，严重影响煤矿开采工作的安全稳定进行。

因此，在煤矿开采过程中，需要对矿压的显现规律观测和分析，切实做好控制工作。

2浅埋深大采高工作面矿压显现规律的观测和分析现以陕西神府煤田中的三道沟煤矿85203工作面为例，对浅埋深大采高工作面的矿压显现规律进行分析和研究。

2.1工作面概况85203工作面位于府谷县三道沟井田，工作面位于三道沟煤矿5-2煤辅运大巷北侧，工作面煤层厚度煤层厚度6.05～6.65m，平均6.19m，地面标高1200.2～1335.7m，工作面标高1084.4～1129.5，覆盖层厚度69～188m，属于浅埋深厚煤层，工作面内煤层地质构造简单，层内发育缓的波状起伏。

工作面长度295m，采用倾斜长壁、后退式综合机械化采煤方法，全部垮落法管理顶板。

2.2矿压观测目标为摸清85203工作面矿压规律及所选液压支架的适应性，需分析工作面顶板的活动规律及矿压显现特征，评价支架对工作面顶板运动的适应性，为工作面顶板管理、支护强度的确定提供科学依据。

其目标有两个：其一，在85203工作面特定的生产技术和地质条件下，掌握工作面上覆岩层运动规律，分析支护参数和顶板管理措施的合理性。

霍洛湾煤矿综采工作面矿压显现分析研究【摘要】在当今国民经济和科学技术高速发展的新形势下，煤炭开采技术的研究必须要面对国内外两个共同市场，从面向经济建设的主战场出发，立足于煤炭开采技术的前沿，以我国煤炭资源战略发展所必须的储备为根本进行深入总结和分析，使得煤炭能够保持持续、稳定的开发。

本文就内蒙古自治区霍洛湾煤矿综开采工作面矿压显现进行分析和研究。

【关键词】煤矿；内蒙古；矿压；显现霍洛湾煤矿原为伊金霍洛旗地方煤矿，1989年筹建初期设计年产能力30万吨，1994年将年产能力改扩建为120万吨，1997年由隔河相望的乌兰木伦煤矿代管，2003年7月再次斯技改为斜井—平峒联合开拓方式，生产能力进一步提高。

虽然历经技改，但却一直沿袭传统、落后的房柱式炮采生产工艺，安全生产保障低，矿井产能、效率增长慢，资源回收率低，生产经营成本高。

在目前的矿产资源开采中，随着长期的开采使得房柱式煤炭开采工作由于工作量大，劳动强度高以及安全难以保证的问题而得到了人们的高度重视。

因此在近年来采用综合机械化采煤技术进行开采，从而为工程的安全生产提供基础。

１．霍洛湾煤矿开采综述近年来，霍洛湾煤矿呈现了前所未有的发展态势，其开采方式也出现了前所未有的变化。

自上个世纪末期扩建以来，为了减少煤炭资源的浪费，逐步开始采用煤住法进行生产，其首次开采工作面设计推进了23m左右，并留置出了一个煤柱位，这个记录临近矿产工作面的处置都是以三分之二的距离来进行计算的。

由于在推进距离短，无法获得较高的进京效益。

在霍洛湾煤矿开采工作中，为了确保煤层顶板应力的平衡和其他工作面设置的合理，一般在工程项目中都是采用综合机械化采煤的方法来进行开采，对于其中缺乏破坏规律等方面的研究需要进行深入的总结和分析。

霍洛湾煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东南，就从过去的开没资料分析，其内部水主要是第四系松散水层的下渗水，其中也含有少量的分层水，而这些潜水优势上下交融、平面交会，因此其直接或者间接的会产生煤动层和工作面出现顶板含水层现象。

浅析影响采煤工作面矿山压力的主要因素【摘要】煤矿工作面体现了煤矿生产的综合能力，受矿山压力的影响较大。

本文介绍了矿山压力的基本概念，从顶板岩层、采高控顶距、开采深度、工作面推进速度四个方面分析了对采煤工作面矿山压力的影响。

【关键词】采煤工作面矿山压力因素矿山压力是采掘工程引起的，如果没有巷道开掘和采煤工作，就不存在矿山压力，采动前原岩应力是矿山压力产生的根源。

就中国煤矿采掘顶板事故来讲，据统计它占整个煤矿安全事故的比重超过了40%，每年由于顶板事故影响的产量约占总产量的5%左右。

随着采矿工业和其他科学技术的发展，人们越来越认识到矿山压力具有一定的规律，只要认真开展矿山压力研究，掌握矿山压力显现规律，遵循矿山压力显现规律，就能为矿井开拓、巷道布置、井巷支护及顶板管理提供切实可行的安全技术措施。

在矿山压力作用下，围岩和支架所表现出来的变形、离层、破坏和冒落等现象，称为矿山压力显现。

采煤工作面矿压显现的主要形式有工作面顶板下沉、支架变形和折损、顶板破碎或大面积冒落、片帮和底鼓等。

在采煤工作面岩层控制中，顶板是最主要的控制对象。

顶板中以基本顶的活动为重点，它不仅影响着上覆岩层的运动规律，同时是工作面岩层运动的主体。

回采过程中，工作面落煤、直接顶放顶、工作面的推进速度的变化以及基本顶的断裂与下沉等，都会对顶板的稳定性造成一定的影响。

1 矿山压力的基本概念1.1 矿山压力由于在地下煤岩中进行采掘活动而在井巷、硐室及采煤工作面周围煤、岩体中和其中的支护物上所施加的力，就叫做矿山压力。

1.2 矿山压力显现在矿山压力的作用下，会引起各种力学现象，如顶板下沉、底板鼓起、巷道变形后断面缩小、岩体破坏散离甚至大面积冒落、煤被压松产生片帮或突然抛出、支架严重变形或损坏、充填物收到压缩以及大量岩层移动地表发生塌陷等等。

这些由于矿山压力的作用，使围岩、煤体和各种人工支撑物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现，简称矿压显现。

神华神东补连塔煤矿22308综采面矿压总结编制单位：综采一队编制时间：2016年10月为了提高煤炭资源回采率，2006年，神东煤炭集团开始研究大采高综采回采方式，率先布置安装了6.3m支架的大采高重型工作面，通过近三年的摸索实践，于2010年1月1日，在补连塔煤矿22303工作面布置了世界上第一个一次采全高7.0 m大采高综采工作面，为公司大采高工作面安全回采模式的创建积累了宝贵经验，此后在连续五年千万吨生产规模逐年递增的基础上，2014年实现产能突破1500万吨大关，成功创建单面1500万吨级的生产管理模式，但同时伴随许多巨大的挑战，其中最突出的问题就是对于特大采高开采条件下的矿压显现规律及顶板控制技术的研究。

，本文通过收集整理补连塔煤矿已有大采高综采工作面矿压观测资料，结合现场实践以及已完成的科研项目研究成果，对矿井已采及正在开采22煤层三盘区相关综采工作面初采期间、正常开采期间、过底鼓、上覆集中煤柱等特殊条件下矿压显现规律进行系统地分析总结。

同时结合补连塔煤矿已采综采工作面特殊条件下开采经验，对各种条件下顶板灾害发生机理、顶板灾害防治技术进行总结归纳。

1、矿井概况补连塔煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内，是中国神华神东煤炭集团公司开发建设的世界第一大井工矿井。

矿井面积为106.43平方公里，可采储量14.3亿吨。

主要可采煤层1－2煤层、2－2煤层和3－1煤，目前开采1－2煤层和2－2煤层，各可采煤层均为不粘煤。

井田内煤层赋存稳定，煤层倾角为1～3°，煤厚3～7.3m，容重1.29×103kg/m3，上覆基岩厚度为110～230m，松散层厚度为5～35m，矿井地质条件简单，自然灾害因素少，为瓦斯矿井，适合综合机械化开采，目前矿井生产布局为三综三连。

补连塔煤矿采掘机械化程度达到100%，装备了世界上最先进的大功率采煤机和高阻力液压支架，采取长壁后退式一次采全高综合机械化采煤方法，实现了主运输系统皮带化、辅助运输胶轮化、生产系统远程自动化控制和安全监测监控系统自动化。

第53卷第1期煤炭工程COAL ENGINEERING Vol.53 ,No. 1d o i：10. 11799/ce202101015布尔台煤矿42107工作面强矿压显现规律及其防治杨俊哲、何江2,宋桂军\王崧玮2(1.神华神东煤炭集团有限责任公司，陕西神木，719315;2.中国矿业大学矿业工程学院深部煤炭资源开采教育部重点实验室，江苏徐州221116)摘要：为了有效防治布尔台煤矿42107工作面强矿压显现现象，采用VB.N E T软件编程技术 对42107工作面液压支架工作阻力监测数据进行了系统分析，研究了强矿压显现规律，提出了强矿 压防治对策。

结果表明：布尔台煤矿42107工作面强矿压主要受层间坚硬岩层影响，在较宽区段煤 柱的约束作用下，采空区边沿悬顶面积较大，工作面机头机尾处顶板活动不充分；在临空侧悬顶和 本工作面超前支承压力影响下，超前巷道矿压显现强烈；由于工作面长度较大，同时受上覆22煤 遗留煤柱影响，工作面中部矿压显现也较强烈。

基于强矿压显现规律，提出了强矿压防治方法。

实践表明，强矿压控制效果良好。

关键词：强矿压；液压支架；工作阻力；矿压规律；防治技术中图分类号：TD323 文献标识码：A文章编号：1671-0959(2021)01-0071-04Law and control of strong rock pressure behavior in 42107working face of Buertai Coal MineYANG Jun-zhe1, HF, Jiang2, SONG Gui-jun1, WANG Song-wei2(1. CHN Energy Shendong Coal Group,Shenmu 719319, China；2.School of Mines,Key Laboratory of Deep Coal Resource Mining,Ministry of Education of China,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116, China)Abstract ：In order to control the strong rock pressure of 42107 mining face of Buertai Coal Mine, the VB. net programming was used to analyze the monitoring data of hydraulic support working resistance in the working face, the rock pressure law is studied and the control strategy is proposed. The results show that the strong rock pressure of 42107 working face is mainly affected by the hard strata between the 22#and 42#coal seams. Under the restraint of wide coal pillar, roof—hanging area the edge of goaf is large, and the roof activity at the head and tail of working face is inadequate；influenced by the goaf-side hanging roof and advance abutment pressure, rock pressure is strong in the advance roadway；the rock pressure is strong in middle part of the working face, because of its large length, and the overlying pillar of 22#coal seam. Based on the law and mechanism of strong rock pressure, the prevention and control measures is proposed, and the control effect is favorable in practice.Keywords：strong rock pressure；hydraulic support；working resistance；rock pressure law；control technology神东矿区布尔台煤矿一盘区42煤开采深度仅400m左右，但工作面回采过程中煤壁片帮严重，多 次出现液压支架爆缸等强矿压显现。

综述与专论2019·0825当代化工研究Modern Chemical Research综采工作面回采巷道矿压显现规律分析＊李洪伟（阳泉市南庄煤炭集团有限责任公司 山西 045000）摘要：为了深入研究在工作面回采过程中巷道两侧的矿压变化规律，本文以某煤矿6208工作面为研究对象，对巷道的帮部和顶板的位移变形量、顶板的离层量以及巷道的应力值进行了现场监测，研究表明巷道的变形量和应力值与测点与工作面距离有关，在工作面距离测点65m处时，变形量和应力值均会开始突然增大，当距离达到22m时，应力值达到最大值。

同时，研究得出62081巷道受采动影响比62082巷道更大。

关键词：回采工作面；变形量；离层量；应力值中图分类号：T 文献标识码：AAnalysis on the Law of Mine Pressure Appearance in Remining Lane of ComprehensiveMining SurfaceLi Hongwei(Yangquan Nanzhuang Coal Group CO., LTD., Shanxi, 045000)Abstract ：In order to study the change of mine pressure on both sides of the roadway during the remining process, 6208 working face of a coalmine was taken as the research object. The displacement and deformation of the upper part of the roadway and the top plate were monitored on the spot. The study showed that the deformation and stress value of the roadway are related to the distance between the measuring point and the working surface. When the working surface is 65 M away from the measuring point, Both the deformation amount and the stress value will begin to increase abruptly. When the distance reaches 22M, the stress value reaches a maximum value. At the same time, it is found that the impact of mining on the 62081 roadway is greater than that of 62082 roadway.Key words ：rework face ；deformation ；off-layer quantity ；stress value引言我国是一个能源大国，而煤炭则是中国能源结构中的主力军。

第四章 采煤工作面矿山压力显现规律第一节 概 述图4—1老顶岩梁断裂后形成的平衡由于煤壁前方强大的集中应力（K H ）的影响，可能导致直接顶岩层内发生剪切破坏，从而形成预生裂隙，这会影响到采煤工作面内的顶板管理。

老顶初次来压比较突然，来压前采煤工作面上方的顶板压力较小，因而容易使人疏忽大意。

初次来压时，老顶跨度较大，影响范围也较广，工作面易出现事故，因此，在生产过程中应严加注意。

在来压期间，必须注意采煤工作面的支护质量，加强支架的支撑力，增强支架的稳定性。

一般可以采用木垛、戗柱等加强支护。

第三节 老顶的周期来压老顶初次垮落后，随着采煤工作面继续推进，工作面上方的老顶岩层将呈悬露状态（图4—2 a )。

此时，上覆岩层的重量将由老顶的悬臂直接传递给煤壁，部分上覆岩层及已折断的老顶重量，将直接加在已垮落的矸石上，此时采煤工作空间处于老顶悬梁的保护之下。

当采煤工作面继续推进，老顶悬露跨度达到一定长度时，老顶在其自重及上覆岩层载荷作用下，将沿煤壁甚至在煤壁内发生折断和垮落（图4—2b ）。

随着工作面的推进，老顶的这种垮落现象将周而复始地出现，而使工作面内呈现周期性的矿压显现。

这种老顶周期性折断或垮落前后工作面内的矿压显现称为老顶的周期来压。

周期来压的矿压显现有：顶板下沉速度急剧增加、顶板下沉量急剧增大、支柱载荷增大、煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等。

两次周期来压的间隔时间称来压周期。

两次周期来压期间工作面推进的距离叫做周期来压步距。

周期来压步距取决于老顶的岩性、厚度、老顶上方岩层的组成情况等因素。

周期来压步距要比初次来压步距小，一般可由下列公式计算。

L 周=（41~21）L 初 （4－1）图4—2 老顶的周期来压老顶为厚度较大的整体坚硬岩层时，周期来压步距一般较大，若老顶上方岩层系松软岩层，该松软岩层给老顶施加很大的载荷，可能使老顶的周期来压步距缩短。

当倾向或斜交断层位于预期的周期来压线之前不远处，工作面推进到断层附近时，老顶将比预期的位置提前垮落，即缩短了周期来压步距。

ＳｅｒｉａｌＮｏ．６２０Ｄｅｃｅｍｂｅｒ．２０２０现　代　矿　业ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ总第６２０期２０２０年１２月第１２期 赵　龙（１９７６—），男，生产矿长，高级工程师，０３１４１２山西省霍州市辛置镇。

大倾角煤层俯采工作面矿压显现规律赵　龙（霍州煤电集团有限责任公司辛置煤矿） 摘　要　为了分析大倾角煤层俯采工作面矿压显现规律，以辛置煤矿１０ ４２８Ｃ工作面为例，在工作面辅运顺槽内布置多个矿压监测断面，收集并分析矿压监测数据。

结果表明，随着大倾角煤层俯采工作面推进，顶底板变形量大于两帮移近量，巷道直接顶与基本顶的离层较大；来压期间工作面支架阻力平均值为３３００ｋＮ，平均最大工作阻力为３８００ｋＮ，周期来压步距为３４～４０ｍ；工作面支架阻力满足需求。

关键词　大倾角煤层　俯采工作面　周期来压　支架阻力ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４ ６０８２．２０２０．１２．０５９ 我国大倾角与急倾斜煤层煤炭储量约占煤炭总储量的１５％～２０％［１］。

由于赋存条件和覆岩结构的复杂性，大倾角煤层在开采过程中存在着较大的安全隐患，容易发生冲击地压事故［２ ５］。

大倾角煤层开采矿压显现特征是煤炭领域基础性研究课题，国内外诸多专家学者进行了大量的研究［６ ９］。

但是，由于煤层赋存条件的差异性，大倾角煤层俯采工作面矿压显现规律与之前的研究相比明显不同。

因此，通过对辛置煤矿大倾角俯采工作面矿压监测分析，为类似条件下煤矿安全高效开采和预防冲击地压事故提供理论经验。

１　工作面概况辛置煤矿１０ ４２８Ｃ工作面位于东四左翼采区北侧，地面标高为＋７７６～＋８１８ｍ，埋深为＋３５６～＋４２９ｍ。

工作面所采煤层为１０＃，煤层平均厚２．６ｍ，平均倾角为１６°，局部最大倾角为１９°。

１０ ４２８Ｃ工作面南距１０ ４２８Ｃ采空区２５ｍ，工作面沿煤层倾向布置，倾向长度为２３０ｍ。

工作面的两巷均沿煤层走向布置，其中１０ ４２８Ｃ运输巷长７４８ｍ，１０ ４２８Ｃ回风巷长９４４ｍ。