頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)—03.ppt

1、,晉北公司文明礦技術(shù)管理人員培訓(xùn),支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),第四章 頂板狀態(tài)參數(shù)與采場(chǎng)支護(hù)參數(shù),頂板狀態(tài)參數(shù) 采場(chǎng)支護(hù)參數(shù) 支護(hù)參數(shù)與頂板狀態(tài)參數(shù)的關(guān)系,第一節(jié) 頂板狀態(tài)參數(shù), 頂板狀態(tài)參數(shù)有：頂?shù)装逡平?、端面冒高、及頂板臺(tái)階下沉量。網(wǎng)下開采時(shí)，有端面及工作面內(nèi)網(wǎng)兜高度等。 頂板處于良好狀態(tài)：不增加附加措施仍能保證工作面正常生產(chǎn)。 不同頂?shù)装迮c煤層，保證頂板處于良好狀態(tài)的頂板狀態(tài)參數(shù)值是不一樣的。,一、頂?shù)装逡平浚▋H對(duì)單體面）,1、按煤層采高及控頂距估算。,M為煤層采高， 為最大控頂距，為下沉系數(shù)。 根據(jù)50個(gè)工作面的實(shí)測(cè)=0.0250.05。 即當(dāng)采高為2m，距煤壁4m處的頂板下沉量為20

2、0400mm。 單體液壓支柱面調(diào)壓試驗(yàn)表明，當(dāng)初撐力大于5070KN/架時(shí)，控頂距4m處的頂板下沉量可控制在每米采高不超過100mm，即0.025。,2、按裂隙帶老頂?shù)南鲁亮抗浪?采場(chǎng)最大控頂距處的最大下沉量,最大控頂距（煤壁至密集、墩柱、或末排柱的距離） 老頂周期來壓步距。 H 裂隙帶老頂斷塊觸矸處的下沉量。 生產(chǎn)實(shí)踐表明，控頂范圍內(nèi)，頂?shù)装逡平棵棵撞筛卟怀^100mm時(shí)，頂板狀態(tài)是好的，也容易控制。,二、 端面冒高,1、端面冒高與直接頂巖性、支護(hù)強(qiáng)度、支護(hù)方式等有關(guān)。 2、單體面的端面冒高應(yīng)在200mm以內(nèi)。 3、綜采面的端面冒高應(yīng)在300mm以內(nèi)。 德國研究認(rèn)為：大于300mm的端面冒

3、高與支護(hù)強(qiáng)度有關(guān)，小于300mm的端面冒高與直接頂巖性有關(guān)，與支護(hù)強(qiáng)度無關(guān)。并提出，大于300mm的端面冒高不超過面長的10%，則頂板管理是好的。,三、頂板臺(tái)階下沉,1、工作面內(nèi)無頂板臺(tái)階或臺(tái)階下沉量小于100 mm，則頂板管理是好的。 2、臺(tái)階下沉與工作面支護(hù)強(qiáng)度有關(guān)。出現(xiàn)臺(tái)階下沉，說明支護(hù)強(qiáng)度不夠，應(yīng)提高之。,四、網(wǎng)兜高度 網(wǎng)兜高度大是網(wǎng)下推垮的原因之一。網(wǎng)兜高度大于150mm的網(wǎng)兜數(shù)目過多時(shí)，影響工作面正常生產(chǎn)。 試驗(yàn)表明，初撐力達(dá)70KN，循環(huán)內(nèi)大于150mm的網(wǎng)兜數(shù)量小于2個(gè)。 上述數(shù)據(jù)即為網(wǎng)兜高度與數(shù)量的控制值。,第二節(jié) 采場(chǎng)支護(hù)參數(shù) 一、單體支柱工作面的支護(hù)參數(shù) 采場(chǎng)中用支護(hù)強(qiáng)度

4、（支架對(duì)單位面積頂板提供的工作阻力，KN/m2）平衡頂板壓力。頂板壓力的大小是通過支護(hù)強(qiáng)度的大小來表示的。 為保證采面正常生產(chǎn)，支架必須有一定的支護(hù)強(qiáng)度。與支護(hù)強(qiáng)度有關(guān)的支護(hù)參數(shù)單體支柱面與綜采面不同。 支護(hù)參數(shù)：支柱初撐力、支柱密度、支護(hù)系統(tǒng)剛度（單位頂板下沉量的工作阻力增量）。 關(guān)系：初撐力越大，支柱密度越大，支護(hù)系統(tǒng)剛度越大，采場(chǎng)支護(hù)強(qiáng)度就越大。 頂板壓力是可變的。,1、支柱初撐力 過去相當(dāng)長時(shí)間只重視工作阻力，對(duì)初撐力不重視。 工作阻力相當(dāng)程度上取決于初撐力。初撐力大，工作阻力也大。對(duì)控制頂板，人們能主動(dòng)起作用的是初撐力，工作阻力是初撐后由頂板下沉壓出來的。 初撐力越大，就越能夠及時(shí)控

5、制頂板。要采用支柱初撐力來防漏、防推、防壓。設(shè)計(jì)中必須有初撐力。 按經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，初撐力越接近額定值越好。當(dāng)前主要傾向是初撐力偏低。,2、支柱密度 支柱密度是根據(jù)頂板巖重、選取的初撐力或平均工作阻力計(jì)算出的。 支柱密度有：基本支柱密度、放頂線密集的線密度、考慮基本柱及放頂線密柱的采場(chǎng)支柱密度，后者對(duì)控頂意義重大。 柱距應(yīng)大于0.50.6m，小于1m。在碎頂和網(wǎng)下，柱距不宜超過0.7m。 通常設(shè)計(jì)前排距已確定，計(jì)算結(jié)果需調(diào)整時(shí)，首先改變一個(gè)柱距內(nèi)的密集數(shù)量。,3、支護(hù)系統(tǒng)剛度 單位頂板下沉量所對(duì)應(yīng)的支柱工作阻力的增量。 支護(hù)系統(tǒng)的剛度越大，對(duì)頂板的控制越及時(shí)。 支護(hù)系統(tǒng)的剛度取決于頂梁與背頂材料的剛

6、度、支柱本身的剛度、底板巖層的剛度。 金屬頂梁不可壓縮，其他背頂材料，可壓縮50%，在阻力達(dá)到50KN時(shí)就已完成。因此初撐力不宜小于50KN。 單體液壓支柱、微增阻摩擦支柱本身剛度較好。 底板剛度：砂頁巖、砂巖等中硬、堅(jiān)硬巖層，其“剛度”較大，而煤、泥巖、頁巖等軟弱巖層，“剛度”小，此時(shí)需穿鞋，保證鉆底量小于100mm。,4、各支護(hù)參數(shù)之間的關(guān)系 進(jìn)行采場(chǎng)控頂設(shè)計(jì)時(shí)，為保證采場(chǎng)有一定的支護(hù)強(qiáng)度，支柱平均工作阻力（或初撐力）、支護(hù)密度、支柱系統(tǒng)剛度三者都作為互有牽連的因素而被綜合考慮。 多數(shù)是在解決支護(hù)系統(tǒng)剛度（確定穿鞋否？鞋多大）后，先確定支柱平均工作阻力或初撐力，再確定支護(hù)密度。 有時(shí)是在解

7、決支護(hù)系統(tǒng)剛度后，先確定支護(hù)密度，再確定支柱平均工作阻力（或初撐力）。 個(gè)別底板特軟情況下，用降低初撐力加大支柱密度以保證支柱不鉆底。,二、綜采工作面的支護(hù)參數(shù) 1、與支護(hù)強(qiáng)度有關(guān)的只有初撐力。因支架密度一定，支護(hù)系統(tǒng)剛度也不能調(diào)整。 2、軟底時(shí)，應(yīng)選擇底座大的液壓支架，保證支架的鉆底量不超過一定值。 3、提高支護(hù)強(qiáng)度，就只能提高支架的初撐力。 4、液壓支架的額定初撐力與額定工作阻力的比值比單體支柱的大。,第三節(jié) 支護(hù)參數(shù)與頂板狀態(tài)參數(shù)的關(guān)系 （1）頂板狀態(tài)參數(shù)（頂?shù)装逡平?、端面冒高、及頂板臺(tái)階下沉量、面內(nèi)網(wǎng)兜高度等）均與支護(hù)強(qiáng)度有關(guān)。 （2）支護(hù)強(qiáng)度越大，頂板狀態(tài)參數(shù)越小。反之支護(hù)強(qiáng)度越小

8、，頂板狀態(tài)參數(shù)越大。 （3）控制頂板處于良好狀態(tài)，就要把支護(hù)強(qiáng)度提高到一定水平。 （4）頂板狀態(tài)參數(shù)不理想，就應(yīng)調(diào)整某一個(gè)或幾個(gè)支護(hù)參數(shù)。生產(chǎn)實(shí)踐中主要是提高支架或支柱的初撐力。,第五章 支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),1、概 述 2、綜采面支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) 3、單體液壓支柱工作面支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),第一節(jié) 概 述,1、管好頂板，最大限度地消除冒頂事故，保證正常生產(chǎn)，必須：合理頂板控制設(shè)計(jì)，并進(jìn)行支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。 2、支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)：支護(hù)參數(shù)是否符合合理頂板控制設(shè)計(jì)的要求。 3、頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：保證頂板處于良好狀態(tài)，保證采場(chǎng)正常而安全的生產(chǎn)。 4、科學(xué)管理頂板：“合理頂板控制設(shè)計(jì)”和“支

9、護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)”。,第二節(jié) 綜采工作面支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),一、監(jiān)測(cè)支護(hù)質(zhì)量的指標(biāo)及指標(biāo)值 支護(hù)參數(shù)：初撐力、工作阻力。 運(yùn)行參數(shù):支架與輸送機(jī)夾角、支架橫向歪斜角、端面距、支架頂梁俯仰角、相鄰支架頂梁錯(cuò)距、支架間距。 1、支架初撐力：以控頂設(shè)計(jì)中確定的初撐力為該指標(biāo)的指標(biāo)值。監(jiān)測(cè)中若發(fā)現(xiàn)頂板狀態(tài)參數(shù)值過大，應(yīng)提高初撐力。需要轉(zhuǎn)換成支架立柱的初撐壓力指標(biāo)值。 2、支架工作阻力：監(jiān)測(cè)支架立柱在移架前的壓力值。工作阻力可用來判斷支架失效。若工作阻力比初撐力低，說明失效。若失效率達(dá)20%以上，該套支架就不能保證工作面的安全了。,3、支架與工作面輸送機(jī)的夾角：應(yīng)是90度，允許偏差5度。 4、支

10、架橫向歪斜角：應(yīng)垂直于頂?shù)装?，其橫向歪斜不超過5。 5、支架端面距：不宜超過340 mm。 6、支架頂梁俯仰角：最大值不超過7 7、相鄰支架頂梁錯(cuò)距：最大為頂梁側(cè)護(hù)板高度的2/3。 8、支架間距：其偏差不超過 100 mm。,二、監(jiān)測(cè)頂板動(dòng)態(tài)的指標(biāo)及指標(biāo)值 頂板狀態(tài)參數(shù)：端面冒高。 與頂板控制有關(guān)的情況：頂板中斷層。 1、端面冒高：以不超過300mm為指標(biāo)值。 2、頂板斷層：描述走向、落差、正逆，采煤區(qū)隊(duì)再填繪在專門的采礦工程平面圖上，看其是否平行工作面。 三、其他監(jiān)測(cè)內(nèi)容 監(jiān)測(cè)時(shí)間、監(jiān)測(cè)人員、工作面推進(jìn)度等。 四、監(jiān)測(cè)的具體做法 測(cè)線布置。 數(shù)據(jù)量測(cè)與記錄。 日常監(jiān)報(bào)。,1、測(cè)線布置 1）自

11、工作面上口往下第3（或4、或5）架開始，自上而下沿工作面每5（或7、或9）架設(shè)置一條觀測(cè)線。 2）在上下平巷，自切眼開始每10m設(shè)置一個(gè)基點(diǎn)，按順序編號(hào)，以便量測(cè)工作面推進(jìn)距。 2、數(shù)據(jù)量測(cè)與記錄 1）從上口（或下口）跟機(jī)依次在每監(jiān)測(cè)線上的支架移架初撐后立即量測(cè)立柱的初撐壓力、支架與輸送機(jī)的夾角、支架橫向歪斜角、端面距、支架頂梁俯仰角、頂梁錯(cuò)距及支架間距。量測(cè)該監(jiān)測(cè)線控制范圍內(nèi)的端面冒高、斷層要素。 2）再跟機(jī)依次在各監(jiān)測(cè)線上的支架卸載移架前量測(cè)立柱的工作壓力。 3）其他監(jiān)測(cè)內(nèi)容:時(shí)間、工作面推進(jìn)距等。,數(shù)據(jù)記錄用表151（P.79）,3、日常監(jiān)報(bào) 為“一表兩圖”，即基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表、阻力曲線圖、不

12、安全因素平面圖。,五、落實(shí)整改工作,為及時(shí)消除安全隱患，采取相應(yīng)整改措施： （1）及時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)送到地面。 （2）及時(shí)處理數(shù)據(jù)，打印“一表兩圖”，送到領(lǐng)導(dǎo)、調(diào)度和區(qū)隊(duì)。 （3）領(lǐng)導(dǎo)與科室及時(shí)制定出整改措施。并通知調(diào)度和區(qū)隊(duì)。 （4）區(qū)隊(duì)將“一表兩圖”畫在牌板上，連同整改措施，在班前會(huì)上向下井工人說明并布置任務(wù)。 （5）區(qū)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)及工人到現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)整改措施。 （6）調(diào)度監(jiān)督整改落實(shí)動(dòng)態(tài)。,第三節(jié) 單體液壓支柱工作面支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),一、監(jiān)測(cè)支護(hù)質(zhì)量的指標(biāo)及指標(biāo)值 1、支柱初撐力：控頂設(shè)計(jì)中確定的初撐力即為該指標(biāo)的指標(biāo)值。監(jiān)測(cè)中若發(fā)現(xiàn)頂板狀態(tài)參數(shù)過大，則應(yīng)加大初撐力。 2、支護(hù)系統(tǒng)剛度：重要指標(biāo)

13、，但很難確定。一般以初撐力大于50KN時(shí)，鉆底量不超過100mm為指標(biāo)值。 3、支柱剛度：指單體支柱活柱縮量的支柱工作阻力增量?？杀O(jiān)測(cè)支柱本身質(zhì)量、是否漏液、是否失效等。目前按正負(fù)作為有效與失效的判斷依據(jù)。,4、支柱工作阻力：是反映采場(chǎng)支護(hù)強(qiáng)度的重要指標(biāo)，又是計(jì)算支護(hù)系統(tǒng)剛度、支柱剛度的必須數(shù)據(jù)。必須量測(cè)但無指標(biāo)值。只量測(cè)支柱末阻力，以末前排工作阻力代替。 注意： （1）監(jiān)測(cè)指標(biāo)與測(cè)量參數(shù)是不一樣的。測(cè)量參數(shù)有：初撐力、工作阻力、采高、活柱高度、支柱鉆底量等。 （2）監(jiān)測(cè)兩端四對(duì)八梁時(shí)，因支柱間的相互影響，應(yīng)在一根頂梁下三根支柱全部支好后，測(cè)三根柱的初撐力，計(jì)算其平均值即可。,二、監(jiān)測(cè)頂板動(dòng)態(tài)

14、的指標(biāo)及指標(biāo)值 包括頂板狀態(tài)參數(shù)（頂?shù)装逡平亢投嗣婷案撸敯蹇刂朴嘘P(guān)情況（斷層、懸頂、來壓等）。 1、頂?shù)装逡平浚嚎仨敺秶鷥?nèi)每米采高的頂?shù)装逡平坎淮笥?00mm。 2、端面冒高：冒高不超過200mm為指標(biāo)值。 3、斷層：描述走向、落差、正逆，采煤區(qū)隊(duì)再填繪在專門的采礦工程平面圖上，以判斷是否平行工作面。 4、采空區(qū)懸頂：描述長度、范圍等，以備必要時(shí)采取措施。,三、其他監(jiān)測(cè)內(nèi)容 監(jiān)測(cè)時(shí)間、監(jiān)測(cè)人員、工作面推進(jìn)度等。 四、監(jiān)測(cè)的具體做法,主要介紹日常監(jiān)測(cè) 1、測(cè)線布置 1）自工作面上口往下5 m左右開始，自上而下沿工作面每10m左右設(shè)置一條觀測(cè)線。 2）在上下平巷，自切眼開始每10m設(shè)置一

15、個(gè)基點(diǎn)，按順序編號(hào)，以便量測(cè)工作面推進(jìn)距。,2、數(shù)據(jù)量測(cè)與記錄 1）在各測(cè)線量測(cè)第一排和末前排支柱初撐力、工作阻力、采高及活柱高度。 若初撐力不夠，須在測(cè)線上下5m范圍內(nèi)棵棵檢測(cè)并補(bǔ)液整改，使其達(dá)到要求。 對(duì)測(cè)線上下的密集各抽查一棵，若不夠，須棵棵檢測(cè)并補(bǔ)液整改，使其達(dá)到要求。 2）鉆底量，只對(duì)末前排在平時(shí)和來壓期間各統(tǒng)計(jì)觀測(cè)一次。底板變化時(shí)再次測(cè)量。 3）對(duì)兩端四對(duì)八梁，只抽查一對(duì)前梁三棵柱的初撐力。 4）對(duì)特殊地點(diǎn)，初撐力棵棵監(jiān)測(cè)。并記錄該地點(diǎn)長度、支柱數(shù)量，初撐力不合格等情況，對(duì)斷層產(chǎn)狀要量測(cè)記錄。,5）對(duì)端面冒高、臺(tái)階下沉等頂板狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行觀測(cè)和素描。對(duì)當(dāng)班無法解決的問題和隱患，要重點(diǎn)記錄。 日常監(jiān)