第二篇：顶板控制及监测03

1、第四章 采场顶板控制的几个问题 顶板状态参数 采场支护参数 老顶来压预测预报 示例分析1. 顶底板移近量（仅对单体面）1）按煤层采高及控顶距估算。依据上覆岩层移动规律DLDMLS1）M为煤层采高， 为最大控顶距，为下沉系数。2） =0.0250.05，是根据50个工作面的实测数据而得，主要是摩擦柱工作面。3）根据顶板下沉与支护阻力的双曲线关系，初撑力越高，阻力越大，下沉越小。因此，液压柱面，应取小值（0.025)。DL1. 顶底板移近量（仅对单体面）2）按裂隙带老顶的下船量估算采场最大控顶距处的最大下沉量lzDLHLh-最大控顶距（煤壁至密集、墩柱、或末排柱的距离） -老顶周期来压步距，一般按

2、实际或10m。H -裂隙带老顶断块触矸处的下沉量。生产证明，控顶范围内，顶底板移近量每米采高不超过100mm时，顶板状态时好的，也容易控制。DLlzL2. 端面冒高p 端面冒高与直接顶岩性、支护强度、支护方式等有关。p 单体面的端面冒高应在200mm以内。p 综采面的端面冒高应在300mm以内。p 德国研究认为：大于300mm的端面冒高与支护强度有关，小于300mm的端面冒高与直接顶岩性有关，与支护强度无关。并提出，大于300mm的端面冒高不超过面长的10%，则顶板管理是好的。3. 顶板台阶下沉1）台阶下沉与工作面支护强度等有关。2）实践证明，工作面内无台阶，则顶板管理是好的。3）出现台阶下沉

3、，说明支护强度不够。4. 网兜高度1）网兜高度大是网下推垮的原因之一。2）试验表面，初撑力达70KN，循环内大大于150mm的网兜数量小于2个。3）上述即为网兜控制值。第一节 顶板状态参数与采场支护参数一、顶板状态参数顶板处于良好状态：不增加附加措施仍能保证工作面正常生产。不同顶底板与煤层，保证顶板处于良好状态的顶板状态参数是不一样的。顶板状态参数有：顶底板移近量、端面冒高、及顶板台阶下沉量。网下开采时，有端面及工作面内网兜高度等。二、采场支护参数（支护强度）1）单体支柱工作面的支护参数p支护参数：支柱初撑力、支柱密度、支护系统刚度（单位顶板下沉量的工作阻力增量）。p关系：初撑力越大，支柱密度

4、越大，支护系统刚度越大，采场支护强度就越大。p顶板压力的大小是通过支护强度的大小来表示的。因此支柱初撑力高，支护强度大，顶板压力也大。p顶板压力是变化的。1）单体支柱工作面的支护参数（1）支柱初撑力p初撑力与工作阻力有关。初撑力大，工作阻力也大。而工作阻力是由顶板下沉压出来的。p初撑力越大，就越能够及时控制顶板，达到主动控顶的目的。p要采用支柱初撑力来防漏、防推、防压。 按经济观点，初撑力越接近额定值越好。（2）支柱密度p支柱密度是根据顶板岩重、选取的初撑力或平均工作阻力计算出的。p支柱密度：基本柱密度、放顶线密集线密度、基本柱及放顶线的采场支柱密度。p密度确定后，计算柱距。柱距应大于0.50

5、.6m，小于1m。在碎顶和网下，柱距不宜超过0.7m。nLLpj1（3）支护系统刚度 单位顶板下沉量所对应的支柱工作阻力的增量。 支护系统的高度越大，阻力上升的越快，对顶板的控制越及时。 支护系统的刚度取决于顶梁于背顶材料的刚度、支柱本身的刚度、底板岩层的刚度。 背顶材料，可压缩50%，在阻力达到50KN时就以完成。因此初撑力不宜小于50KN。 底板刚度：砂页岩、砂岩等中硬、坚硬岩层，其“刚度”较大，而煤、泥岩、页岩等软弱岩层，“刚度”小，此时需穿鞋，保证钻底量小于100mm。二、采场支护参数（支护强度）2）综采工作面的支护参数初撑力就是支护参数。因支架密度一定，支护系统刚度也不能调整。软底时

6、，应选择底座大的液压支架，保证支架的钻底量不超过一定值。提高支护强度，就只能提高支架的初撑力。液压支架的额定初撑力与额定工作阻力的比值比单体支柱的大。三、采场支护参数与顶板状态参数的关系顶板状态参数（顶底板移近量、端面冒高、及顶板台阶下沉量、面内网兜高度等）均与支护强度有关。支护参数越大，顶板状态参数越小。反之支护参数越小，顶板状态参数越大。控制顶板处于良好状态，就要把支护强度提高到一定水平。顶板状态参数不理想，就应调整某一个或几个支护参数。第二节 老顶来压的预测预报p当初撑力低，老顶常断在煤壁内。p可以在两巷及工作面布置仪器，预报来压时间和来压的具体位置。以及来压强度。p综采面选型合理，设计

7、得当，可不进行来压预报。p单体液压支柱面设计合理，能平衡老顶来压，适应下沉，也可不进行来压预报。p摩擦支柱（木支柱）面，老顶来压强烈，必须进行来压预报，否则易出现压垮冒顶。第五章 支护质量与顶板动态监测1. 支护质量与顶板动态监测的关系2. 单体柱面支护质量与顶板动态监测3. 综采面面支护质量与顶板动态监测第一节 概 述 管好顶板、最大限度地消除末端事故，必须：合理顶板控制设计；支护质量与顶板动态监测。 支护质量监测：支护参数是否符合合理顶板控制设计的要求。 顶板动态监测：保证顶板处于良好状态，保证采场正常而安全的生产。 所以。科学管理顶板：“合理顶板控制设计”和“支护质量与顶板动态监测”。第

8、二节 单体柱面支护质量与顶板动态监测一、监测支护质量的指标及指标值p 支柱初撑力：控顶设计中确定的初撑力即为该指标的指标值。p 支护系统刚度：重要指标，但很难确定。一般在初撑力大于50KN时，钻底量不超过100mm为指标值。p 支柱刚度：指单体支柱活柱缩量的支柱工作阻力增量。可监测支柱本身质量、是否漏液、是否失效等。目前按正负，作为有效与失效的判断依据。p 支柱工作阻力：是反映采场支护强度的重要指标，又是计算支护系统刚度、支柱刚度的必须数据。但指标值很难定。因初撑力变，工作阻力也变。注意：1）监测指标与测量参数是不一样的。测量参数有：初撑力、工作阻力、采高、活柱高度、支柱钻底量等。2）监测两端

9、四对八梁时，因支柱间的相互影响，故全部支好后，测三根柱的初撑力，计算其平均值即可。二、监测顶板动态的指标及指标值 包括顶板状态参数（顶底板移近量和端面冒高），顶板控制情况（断层、悬顶、来压等）。p 顶底板移近量：每米采高的顶底板移近量不大于100mm。p 端面冒高：冒高不超过200mm为指标值。p 断层：描述走向、落差、正逆、是否平行工作面，帮助控制顶板。p 采空区悬顶：描述长度、范围等，帮助控制顶板。p 顶板来压：可用末前排支柱平均工作阻力的变化情况来预报老顶来压，其判断指标值为：KPPly 来压判断指标值。 末前排支柱平均工作阻力。均方差。K 方差系数。预报：若某测线，其前排末阻力超过了

10、，就预报该测线处来压。lyPPlyP三、其他监测内容监测时间、监测人员、工作面推进度等。四、监测的具体做法p 保证安全生产，要求“全方位”、“全过程”的监测。p 全方位：面内、两端、特殊地点。p 全过程：装面、初放、日常、拆面监测。p 具体做法：测线布置、数据量测、日常监报。（一）日常监测1、测线布置p自工作面上口往下5 m左右开始，自上而下沿工作面每10m左右设置一条观测线。p在上下平巷，自切眼开始每10m设置一个基点，按顺序编号，以便量测工作面推进距。p对端面冒高、台阶下沉等顶板参数进行观测和素描。对当班无法解决的问题和隐患，要重点记录。p日常监测数据记录见表所示。2、数据量测与记录在各测

11、线测第一排和末前排支柱初撑力、工作阻力、采高及活柱高度。若初撑力不够，许须在测线上下5m范围内棵棵检测并补液整改，使其达到要求。对测线上下的密集各抽查一棵，若不够，须棵棵检测并补液整改，使其达到要求。钻底量，只对末前排在平时和来压期间各统计观测一次。底板变化时再次测量。对两端四对八梁，只抽查一对前梁三棵柱的初撑力。对特殊地点，初撑力棵棵监测。并记录该地点长度、支柱数量，初撑力不合格等情况，对端测产状要量测记录。3、日常监报为“一表两图”，即基础数据表、阻力与顶沉曲线图、不安全因素平面图。（二）装面阶段监测 对开切眼支柱初撑力棵棵监测。达不到要求，要分析原因（煤顶、超朝高、顶空不实、支柱无排气、

12、底软无鞋等），并采取补液整改等措施。 对收作阶段的支柱工作阻力棵棵监测。达到初撑力的要求。达不到要求， 要采取补液整改等措施。（三）拆面阶段监测（三）拆面阶段监测（四）初放阶段监测 初次垮落和初次来压，对放顶排支柱（基本柱与密集柱）每3棵监测一棵。若阻力达不到初撑力要求，应补液整改。（五）落实整改工作为及时消除安全隐患，采取相应整改措施： 及时将监测数据送到地面。 及时处理数据，打印“一表两图”，送到领导、调度和区队。 领导与科室及时制定出整改措施。并通知调度和区队。 区队将“一表两图”画在牌板上，连同整改措施，在班前会上向下井工人说明并布置任务。 区队领导及工人到现场落实整改措施。 调度监督

13、整改落实动态。第三节 综采面支护质量与顶板动态监测一、监测支护质量的指标及指标值p 支柱初撑力：控顶设计中确定的初撑力即为该指标的指标值。但需要转换成支架立柱及前梁千斤顶的初撑压力指标值。p 工作阻力：也是监测各支架立柱及前梁千斤顶在移架前的压力值。工作阻力可用来判断支架失效。若工作阻力比初撑力低，说明失效。若失效率达20%以上，该套支架就不能保证工作面的安全了。p 支架与工作面运输机的夹角：应是90度，允许偏差5度。p 支架横向歪斜角：应垂直与顶底板，其横向歪斜不超过5度。p 支架独端面距：不宜超过340mm。p 支架俯仰角：最大值不超过7度。p 想临支架顶梁错距：最大为顶梁侧护板高度的2/

14、3。p 支架间距：一般为1.5m，其偏差不超过 100mm。二、监测顶板动态的指标及指标值1）端面冒高：冒高不超过300mm为指标值。2）顶板断层：描述走向、落差、正逆、是否平行工作面，帮助控制顶板。三、其他监测内容监测时间、监测人员、工作面推进度等。四、监测的具体做法1）测线布置。2）数据量测。3）日常监报。1、测线布置1）自工作面上口往下第三架开始，自上而下沿工作面每5（或7或9）架设置一条观测线。2）在上下平巷，自切眼开始每10m设置一个基点，按顺序编号，以便量测工作面推进距。2、测线布置1）移架后立即量测立柱、千斤顶的初撑压力、支架高度、支架与输送机的夹角、支架横向歪斜角、端面距、支架顶梁仰俯角、顶梁错距及支架间距。2）卸载前量测立柱、千斤顶的工作压力、以及