【工程案例】霍州煤电集团店坪煤矿无煤柱开采矿压监测案例展示

项目简介

该项目位于山西省吕梁市方山县大武镇店坪煤矿，我公司承接5-200工作面矿压观测项目。5-200工作面开采水平+830水平，标高+822-+892，采用110工法自动成巷技术，设计留巷为5-2002回风巷，标高+1085-+1215，埋深225-360m，设计留巷长度为1088m。

1.1、项目流程

1.2、监测指标及意义

监测方案及主要监测仪表展示

2.1、监测方案

监测方案主要依据矿方生产地质资料及110工法设计方案以及以往各大煤矿监测经验。

  （1）矿井生产地质资料：矿井概况、地质报告、采掘工程平面图、工作面地质说明书、工作面采掘规程、工作面及附近钻孔柱状图等。

  （2）测站布置：将顶底板位移监测仪、锚杆锚索测力仪、支承压力分布监测仪、测力仪根据现场情况布置在一个测站整合到一起，多方位立体监测，通过系统软件真实的反映出整个工作面在采动过程中的矿山压力变化。

2.2、监测方案布置示意图

5-200工作面设备布置示意图

2.3主要监测仪表

监测数据展示

3.1锚索载荷变化监测

距切眼111.1米处锚索应力变化曲线

对距离切眼111.1m处锚索的锚索应力变化规律分析，随着工作面的推进，大约在1月24日（当日的工作面已累计推进360m），锚索应力有略微缓慢降低的趋势，随后趋于平缓，应力从307KN降低到约291KN。而工作面距离切眼111.1m处，大约在2月6日（当日的工作面已累计推进390m），锚索应力由310KN突降至240KN，随后趋于平稳。

距切眼307米处锚索应力变化曲线

对距离切眼307.2m处锚索的锚索应力变化规律分析，随着工作面的推进，大约在2月5日（当日的工作面已累计推进390m），锚索应力由280KN迅速下降至200KN，随后在2月7日上升至250KN，并保持稳定。工作面距离切眼307.1m处，大约在2月7日（当日的工作面已累计推进390m），锚索应力由150KN逐渐上升到210KN，随后趋于平稳。

由上述图表分析：

（1）工作面的推进对锚索受力产生影响，滞后影响范围一般140m左右。工作面推进至滞后锚索之后，锚索应力也会出现增长趋势，也会有应力出现突增状况。

（2）5个应力监测点均未超过恒阻锚索的恒阻值330kN，即锚索均未达到恒阻状态。

3.2顶板离层监测

5-200顶板位移原始曲线

顶板离层量主要以深基点离层为主，浅基点离层变化较小。该测点布置在距离切眼272m处，此时超前工作面90m，离层值随着工作面的推进变化较小，当工作面推进至291m时（此时测点滞后工作面19m），离层开始出现较大波动，波动的主要原因是老顶和直接顶之间出现较大的悬离，此时老顶运动开始剧烈，直至滞后工作面100m左右的位置，老顶与直接顶之间的悬离不再增大，再次证明此时上覆岩层的运动基本趋于平稳。

3.3沿空巷道内门式支架压力/活柱缩量监测

5-200工作面门式支架压力监测支架阻力/缩量均线曲线

由上述图表分析：

（1）门式支架左柱压力差值变化范围为12-18MPa，右柱压力变化范围5-20MPa，均没有超过上限值。

（2）支柱压力与下缩量呈正相关性变化，既压力值增加，下缩量增加。

（3）工作面推过后，受采空区冒落矸石密实度影响，直接顶在基本顶运动过程中于实体煤侧内部断裂，以巷帮煤岩体为支点向采空区发生回转运动。且直接顶冒落越不充分，则回转角越大，实体煤侧巷帮受力越大，煤体越破碎，位移量越大。基于以上原因并结合门式支架支柱压力变化曲线，可知左柱压力普遍大于右柱，且对于上覆岩层运动更为敏感，压力曲线波动性更大。

3.4巷道测量挡矸压力监测

（1）距切眼60m处挡矸压力值为1.4MPa，稳定后平均1.4MPa；距切眼80m处挡矸压力值为2.6MPa，稳定后平均2.6MPa。

（2）距切眼60m处挡矸压力值在滞后工作面36m时趋于稳定，距切眼80m处挡矸压力值在滞后工作面35m时趋于稳定。