四侯煤业煤层综采工作面矿压分布规律研究方案

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1、山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 I四侯煤业四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律煤层综采工作面矿压分布规律研究方案研究方案晋能集团技术中心山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司二一四年四月山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公

2、司 II四侯煤业巷道锚固支护方案设计研究四侯煤业巷道锚固支护方案设计研究项目研究报告项目研究报告委托单位委托单位: 山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司承担单位承担单位: 山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司项目负责人项目负责人崔文龙 矿长 工程师项目参加成员项目参加成员山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司田王健 总工程师 工程师魏树龙 总工办主任 助理工程师山西煤炭运销集团晋城阳城有限公司山西煤炭运销集团晋城阳城有限公司张军军 总工程师 工程师山西煤炭运销集团晋城有限公司山西煤炭运销集团晋城有限公司王 春 总工程师 高

3、级工程师董福凯 副经理 高级工程师成德安 生产技术部部长 工程师孙国强 生产技术部副部长 工程师山西煤炭运销集团有限公司山西煤炭运销集团有限公司王平虎 总工程师 高级工程师李风珍 技术中心主任 工程师王 东 技术中心 工程师鲁 伟 技术中心 工程师山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 III目目 录录1 绪论.12 四侯煤业 3#煤层地质条件与开采情况.22.1 煤层基本情况.22.2 地质构造与水文地质条件.32.3 3101

4、、3102 工作面巷道布置.42.4 3101 工作面设备配置.53 四侯煤业 3#煤层回采巷道围岩稳定性分类研究.83.1 巷道围岩物理力学参数分析.83.2 3#煤层巷道围岩稳定性分类.153.2.1 巷道围岩稳定性分类基础.153.2.2 分类指标.173.2.3 分类结果.184 3102 工作面巷道锚固支护方案.204.1 3102 工作面回风顺槽护巷煤柱宽度分析.204.1.1 煤柱载荷估算.204.1.2 煤柱强度估算.214.1.3 煤柱宽度估算.214.2 3102 顺槽锚固支护方案.225 工作面巷道支护效果观测及分析.265.1 工作面巷道支护效果观测内容.265.2 工

5、作面巷道支护效果观测方案.265.2.1 测站布置.265.2.2 观测系统.28山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 11 绪论受山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司的委托，山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司承担了山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案课题。该课题主要包括 3101 工作面矿压分布规律研究、3102 工作面运输顺槽回风顺槽支护技术研究、3102 工作面矿压分布规律研究等部分。山西

6、煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 22 四侯煤业 3#煤层地质条件与开采情况2.1 煤层基本情况山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司获批开采 3#15#煤层。现开采 3#煤层，该煤层位于山西组中下部，上距下石盒子组底砂岩(K8) 28.73m，下距太原组 K6灰岩 14.35m，下距 15#煤层约 80.78m，煤层厚度 1.005.05m，平均 3.29m，赋煤区稳定可采。煤层结构简单较简单，夹 03 层夹矸。3#煤直接顶板多

7、为粉砂岩、泥岩，直接顶下常有 0.010.05m 的炭质泥岩及灰色泥岩伪顶，老顶为灰色细粒砂岩、泥岩互层，底板一般为泥岩、粉砂岩。该煤层在井田中南部被剥蚀。井田内已采面积较大，现只有 F351 断层以北未开采。根据山西省煤炭工业局综合测试中心 2010 年 9 月提供的山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司矿井瓦斯涌出量预测报告 ，矿井按 0.90Mt/a 生产时，3#煤层一采区上分层最大绝对瓦斯涌出量16.70m3/min，最大相对涌出量为 8.82m3/t；一采区下分层最大绝对瓦斯涌出量 5.72m3/min，最大相对涌出量为 3.02m3/t。在开采 3#煤层时，属低瓦斯矿井。根据中国矿业

8、大学(北京)2010 年 12 月提供的山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司 3#煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定(修改版) ， 3#煤层鉴定区域内的瓦斯压力小于 0.50MPa，未超过 0.74MPa，鉴定区域内无瓦斯突出危险性。山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 3根据山西省煤炭工业局综合测试中心 2010 年 5 月提供的四侯煤业煤芯煤样检测报告 ，井田内 3#煤层煤尘无爆炸性；自燃等级为级，为不易自燃煤层。2.2 地质构造与

9、水文地质条件山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司位于阳城县西北约10km 处固隆乡府底村一带，行政区划隶属阳城县固隆乡管辖。其地理坐标为东经 11216211121914，北纬 352939353253。目前开采 3#煤层，煤层平均埋深约 200m，井田面积为 11.8301km2。井田为宽缓的褶曲构造，地层倾角较缓，为 27。井田中部地层抬升，3#煤层被部分剥蚀。断裂构造较发育，井田内发育大小三条正断层，界内未发现陷落柱和岩浆岩活动，井田构造总体属简单类型。F351 正断层：展布于井田中北部，走向近东西向，穿越整个井田，断层倾向南，倾角 70，落差约 60m，本断层为区域断层(献义断层)在井

10、田内的延伸。F359 正断层：展布于井田中南部，走向为 NE 向，断层倾向北西，为正断层，倾角约 70，落差约 10m。该断层为区域断层在本井田内的延伸。F1 正断层：位于井田东南部，走向北东，倾向北西，倾角 70，落差 030m。矿井井田 3#煤层以裂隙含水层充水为主，矿井水文地质类型为山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 4中等。井田内奥灰水水位标高为 535550m，3#煤层底板标高为624647m，高于奥灰水岩溶水位标高

11、，为不带压开采煤层。本井田 3#煤层采空区较多。一采区为实体煤，无采空区，不存在采空区积水，预计局部区域有淋水或渗水，对 3101、3102 工作面采掘活动有影响的主要为上覆含水岩层水。2.3 3101、3102 工作面巷道布置3#煤层一采区东西宽约 1250.0m，南北长约 1050.0m，可采煤层厚度为 4.434.78m。工作面布置在采区巷道的北侧，一采区主要巷道沿煤层三巷布置，分别为一采区轨道运输巷、一采区胶带运输巷和一采区回风巷。图 2-1 为一采区 3101、3102 工作面巷道布置图。山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案

12、煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 5轨道运输大巷通风行人排水斜巷回风立井一采区回风巷一采区轨道运输巷一采区胶带运输巷一采区回风巷一采区轨道运输巷一采区胶带运输巷临时采区变电所一采区水泵房一采区煤仓胶带运输大巷一采区胶带转载巷轨道运输大巷原回风立井已关闭3101工作面3102工作面进风顺槽回风顺槽进风顺槽回风顺槽图 2-1 3101、3102 工作面巷道布置图一采区 3101、3102 工作面地面相对位置位于阳城县固隆乡东村村东北，四侯煤业工业广场东北山地，地面标高 700740m。地表无河流、塘坝等水体，无工矿厂区。对

13、一采区 3101、3102 工作面采掘活动有影响的主要为工作面开切眼北部 200m 处的 F314 正断层，位于井田北部边界，倾角 70，落差 080m。3101 工作面为首采工作面，工作面巷道沿 3#煤层顶板布置，坡度 68，平均埋深约 237m，煤层厚度平均为 4.25m。工作面进风顺槽与开切眼贯通处底板标高为 580m，进风顺槽净宽为 5.0m，净高为 3.5m，长为 530m，沿煤层顶板布置；回风顺槽与开切眼贯通山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭

14、运销集团科学技术研究有限公司 6处底板标高为 576m，回风顺槽净宽为 5.0m，净高为 3.5m，长为530m，沿煤层顶板布置；开切眼位于进风顺槽开口点北部 530m 处，与回风顺槽贯通，煤层厚度为 4.6m，倾角 1.5，净宽为 8.5m，净高为 3.5m，长为 150m，沿煤层顶板布置。3102 工作面巷道沿 3#煤层顶板布置，平均埋深约 240m，煤层厚度平均为 4.5m。进风顺槽、回风顺槽拟定净宽为 5.0m，净高为3.5m，长为 640m，沿煤层顶板布置；开切眼拟定净宽为 8.5m，净高为 3.5m，长为 150m，沿煤层顶板布置。2.4 3101 工作面设备配置表 2-1 为 3

15、101 工作面设备配置。表 2-2 为中间架技术参数。表2-3 为过渡架技术参数。表 2-4、表 2-5 为两顺槽超前架技术参数，两架一组，共三组，超前支护长度 21m。 表 2-1 3101 工作面设备配置序号设备型号主要技术参数数量1采煤机MG400/930-GWD采高 2.85.1m，煤层硬度：硬、中硬，牵引速度 7.3512.26m/min12刮板输送机SGZ830/400长度 150m，输送量 1200t/h，刮板链速 1.31m/s13转载机SZZ800/250长度 53m，输送量 2200t/h，刮板链速1.545m/s14胶带输送机DSJ100/80/2160长度 500m，输

16、送量 800t/h，胶带速度2.5m/s1进风顺槽超前支架ZTC32700/27/52支架高度 2700-5200mm，工作阻力32700kN65回风顺槽超前支架ZTC28000/27/52支架高度 2700-5200mm，工作阻力28000kN66过渡支架ZYG10000/25/52D工作阻力 10000kN，支架高度 2500-5200mm57中间架ZY10000/25/52D工作阻力 10000kN，支护高度 2500-5200mm80山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技

17、术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 78乳化液泵BRW315/31.5流量 315L/min，压力 31.5MPa，功率250KW2 表 2-2 中间架技术参数1最低最高支撑高度2.55.2m2中心距1750m3初撑力7916KN(P=31.5MPa)4工作阻力10000KN(P=39.8MPa)5对底板最大压力1.861.96MPa6支护强度1.181.22MPa7泵站压力31.5MPa8推移行程(mm)900(移动有效步距 800)9操作方式电液控制10支架总重量36.7t11外形尺寸：长宽高(mm)735016802500 表 2-3 过渡架技术参数1最低最高支撑高度2.

18、55.2m2中心距1750m3初撑力7916KN(P=31.5MPa)4工作阻力10000KN(P=39.8MPa)5支护强度1.011.04MPa6泵站压力31.5MPa7操作方式电液控制8支架总重量约 38.7t9外形尺寸：长宽高(mm)815016302500 表 2-4 回风顺槽超前架技术参数1最低最高支撑高度2.75.2m2外形尺寸：长宽高(mm)9014175527003中心距1820m4初撑力27150KN(P=31.5MPa)5工作阻力32722KN(P=39.8MPa)6对底板比压1MPa7支护强度0.5MPa8泵站压力31.5MPa9推移行程(mm)90010操作方式手动控

19、制11支架总重量约 150t 表 2-5 进风顺槽超前架技术参数1最低最高支撑高度2.75.2m2外形尺寸：长宽高(mm)7200192027003中心距2240m4初撑力23280KN(P=31.5MPa)5工作阻力28000KN(P=39.8MPa)山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 86对底板比压1MPa7支护强度0.5MPa8泵站压力31.5MPa9推移行程(mm)90010操作方式手动控制11支架总重量约 130t山

20、西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 93 四侯煤业四侯煤业 3#煤层回采巷道围岩稳定性分煤层回采巷道围岩稳定性分类研究类研究3.1 巷道围岩物理力学参数分析巷道围岩物理力学参数的资料来源为：晋城市煤田地质勘探队提交的山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告和本课题组岩样取样资料。根据晋城市煤田地质勘探队 2010 年 8 月提供的山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 ，3#煤层顶底板工

21、程地质特征如下：伪顶一般为黑色薄层状泥岩，水平层理十分发育，富含植物化石，厚度 00.20m，极不稳定，随着煤层开采而向下冒落；直接顶为灰黑色含粉砂质泥岩，钙质胶结，分选一般，含有泥岩包裹体，斜层理明显，裂隙不太发育，厚 3.054.85m，平均厚 3.95m。岩石见水极易松散跨落，个别地段的直接顶为细粒砂岩及粉砂岩。属中等坚硬岩石，抗压强度为 39.80MPa，抗拉强度为9.51MPa；老顶为灰黑色细粒砂岩，质较坚硬，较为完整，不易跨落，厚 5.909.42m，平均 7.66m；底板为深灰色砂质泥岩，含有植物根、茎化石及炭质碎屑，平均厚 8.21m。抗压强度为 10.22MPa。根据山西煤炭

22、运销集团阳城四侯煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 ，S-4#钻孔 3#煤层顶底板岩石物理力学参数为：3#煤层顶板细粒砂岩抗压强度为 68.072.8MPa，平均为 73.1 MPa，抗拉山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 10强度为 3.94.6 MPa，平均为 4.2 MPa，内摩擦角为 4112，凝聚力系数为 11.2，属中硬岩石；底板砂质泥岩抗压强度为22.027.2MPa，平均为 24.7 MPa，抗拉强度为 1.

23、42.1 MPa，平均为 1.7 MPa，内摩擦角为 3520，凝聚力系数为 5.8，属软弱岩层。图 3-1 为钻孔柱状图。 测井解厚深视电阻率(.M)0.00130.00人工-伽玛长源距(CPS)0.009000.00井径深组 标 志（煤） 层 编 号岩 性 描 述地层倾角（）柱 状 图1：200砂质泥岩:黑灰色，致密，性脆，均一，偶见裂隙，含植物化石。10K215号中粒砂岩：灰色，中厚层状，石英为主，含岩屑及暗色矿物，钙泥质胶结，具斜层理，垂直裂隙发育。砂质泥岩:深灰色，致密，含植物化石。粉砂岩：深灰色，含星点状白云母，夹泥质条带，具缓波状层理。石灰岩：深灰色，致密，垂直裂隙发育，充填方解

24、石细脉。细砂岩：灰白色，中层状，石英为主，含星点状白云母，泥质胶结，具斜层理。石灰岩：灰色，致密，局部可见波状层理，方解石脉发育，含海生动物化石。泥岩：黑灰色，致密，性脆，岩心破碎，含植物化石。K3K4311号K5K6K7山西组P1s本溪组C2b峰峰组O2f太原组C3t粗粒砂岩：白灰-深灰色，中厚层状，石英为主，岩屑次之，含暗色矿物，钙泥质胶结，分选差，中下部裂隙发育，岩心破碎。粉砂岩：深灰色，含星点状白云母，与薄层砂质泥岩互层，中部夹薄层细砂岩。砂质泥岩:黑灰色，致密，性脆，均一，含植物化石。细砂岩：灰白色，中层状，石英为主，含暗色矿物，泥质胶结，上部具粉砂质结构，斜层理发育。煤：黑色，块状

25、，条带状结构，夹矸为泥岩，为光亮型煤。 结构：2.80（0.50）1.70 采长：2.60（0.50）1.50砂质泥岩:黑灰色，致密，具粉砂质结构，含植物化石。粉砂岩：深灰色，厚层状，含星点状白云母，夹大量黑色泥质条带，缓波状层理发育。砂质泥岩:黑灰色，致密，性脆，具泥质结构，含植物化石。中粒砂岩：灰色，中厚层状，石英为主，含岩屑及暗色矿物，钙泥质胶结，具斜层理，垂直裂隙发育。砂质泥岩:黑灰色，致密，均一，含少量植物化石碎片。泥岩：黑灰色，致密，性脆，含星散状黄铁矿，含少量植物化石。粉砂岩：深灰色，含星点状白云母，具裂隙。细砂岩：灰色，中层状，石英为主，含星点状白云母，泥质胶结，缓波状层理发育

26、，与薄层粉砂岩互层。粗粒砂岩：白灰色，厚层状，石英为主，岩屑次之，含暗色矿物，钙泥质胶结，具斜层理，偶见裂隙。粉砂岩：深灰色，含星点状白云母，具砂质结构。石灰岩：灰色，致密，方解石脉发育，含海生动物化石。煤：黑色，块状，属亮煤。粉砂岩：深灰色，厚层状，含星点状白云母，夹大量黑色泥质条带，缓波状层理发育,含少量植物化石。煤：黑色，块状，属亮煤，垂直裂隙发育，充填方解石细脉。泥岩：黑灰色，致密，性脆，含星散状黄铁矿，含少量植物化石。石灰岩：灰色，致密，性脆，方解石脉发育，含海生动物化石。煤：黑色，块状，属亮煤。泥岩：黑灰色，致密，性脆，含植物化石。石灰岩：灰色，致密，坚硬，底部多含泥质，有少量硅质

27、结核，方解石脉发育，含海生动物化石。煤：黑色，块状，属半亮型煤，半暗煤为主，底部有黄铁矿结核。炭质泥岩：灰黑色，致密，性脆，染手，贝壳状断口，含星散状黄铁矿，夹煤线。砂质泥岩:深灰色，致密，具泥质结构，含菱铁矿结核及鲕状黄铁矿集合体。细砂岩：灰色，中层状，石英为主，硅泥质胶结，较坚硬，具裂隙。泥岩：灰色，致密，性脆，上部含粘土质，下部含铝土质，岩心破碎。石灰岩：灰色，致密，性脆，不规则的方解石脉发育，偶见溶洞。1033号12号13号K1（m） （m）分层厚度累计深度组段厚度分层号柱 状 图 1:500标煤志层层编及号岩 性 描 述厚 度（m）组累 计分 层变化范围Q212.117.110.00

28、20.00上石盒子组下石盒子组太原组本溪组峰峰组 灰黄色亚砂土及棕红色亚粘土，夹砾石层及钙质结核及砂、 砾石黄绿色中、细粒砂岩夹泥岩、砂质泥岩灰色粗粒石英砂岩 灰黑黑色泥岩与细粒砂岩，粉砂岩互层灰灰白色中细粒砂岩深灰灰黑色泥岩，含植物叶片化石灰色泥岩与粉砂岩互层，含植物化石灰黑色细粒砂岩灰黑色含粉砂质泥岩煤,灰黑色,光亮型,含夹矸03层,结构简单较简单 深灰色砂质泥岩含植物化石灰色中粒砂岩深灰灰黑色泥岩，下部为K6灰岩灰色泥质粉砂岩及砂质泥岩,中部为不稳定的6号薄煤线，厚00.40m,平均0.32m灰色含燧石生物碎屑灰岩灰色粉砂岩及砂质泥岩，顶部为7号薄煤线，厚度00.30m,平均0.30m，

29、不稳定，不可采，中上部为8号煤层，厚00.70m，平均0.60m，不稳定，不可采灰色泥质粉砂岩，顶部为9号煤，厚00.75m，平均0.62m，不可采。灰色生物碎屑灰岩灰色粉砂质泥岩，顶部为11号薄煤线，0.000.60厚0.31m，中部为12号煤层，厚00.60m，平均0.39m，不稳定，不可采灰色含生物碎屑灰岩灰色泥岩，顶部为13号煤，厚00.30m，平均0.24m，不可采灰色含燧石灰岩、生物碎屑灰岩煤、光亮型，含02层夹矸，结构简单灰色细粒石英砂岩，上部为灰黑色泥岩深灰色铝土质泥岩，底部为铁质泥岩，局部夹黄铁矿结核。岩性以深灰色、青灰色厚层状隐晶质石灰岩为主，夹有白云质灰岩、角砾状灰岩和泥

30、灰岩，质纯、性脆、节理发育，多为方解石充填。12226.3671.19229.416.0034山西组299.6555.67302.907.485309.406.506320.0210.6212327.687.6613331.633.9514335.383.29151.005.05343.598.21345.836.141.3712.63353.312.05161718363.8110.5019366.281.67200.004.96387.2420.9621388.441.2022393.745.3023394.681.7524402.437.7525405.633.20260.006.404

31、08.433.4227416.698.63283.1411.38419.00421.503.072930428.967.17310.0014.05528.96100.0032K83K7K6K578K412K3K2K115Q45.005.000.0010.00灰黄色砂砾石。K103390.00176.650.006.0018.14117.500.0025.845.217.798.5212.725.909.423.054.856.839.590.004.008.5212.4818.2523.670.521.883.267.340.004.505.2110.291.064.500.00-5.8980

32、.00120.00P2S0.00-182.6577.19P1X18.14-143.34 63.1533.32-62.0546.91P1S30.55-54.3341.68C3tC2b0-14.05 7.17O2f80-120 1009.41-37.07 24.751.20-8.51 5.02#6#11#1.901.202.6213#山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 11(a) S-4#钻孔 (b) 综合柱状图图 3-1 钻孔柱

33、状图本课题进行了顶板岩样取样工作。取样位置为：一采区 3101 工作面开切眼中部，距工作面进风顺槽开口点约 75m。表 3-1表 3-3为单轴抗压强度、单轴抗拉强度、剪切强度、内聚力及内摩擦角等试验结果，图 3-2 为 3101 工作面开切眼钻孔柱状图。表 3-1 岩样单轴抗压强度试件编号岩性取样位置/m层厚/m试件直径/mm试件高度/mm抗压强度/MPa平均强度/MPa1泥岩0.548.3101.228.622泥岩0.848.3103.847.013泥岩1.048.310335.164泥岩1.51.648.3101.238.2937.275细砂岩1.748.3104.777.936细砂岩2.

34、248.3104.764.847细砂岩3.548.3103.970.518细砂岩4.648.396.579.329细砂岩548.397.684.7610细砂岩5.34.048.3103.882.5876.6611砂质泥岩648.3101.632.4212砂质泥岩6.748.3103.229.9513砂质泥岩7.148.310138.5114砂质泥岩7.448.3101.832.0615砂质泥岩1048.3102.929.5916砂质泥岩11.548.3102.630.1617砂质泥岩14.29.648.3101.834.7732.4918粉砂岩16.148.3102.239.7719粉砂岩16

35、.648.3102.846.2120粉砂岩18.348.3103.838.8521粉砂岩18.74.848.3104. 240.6241.47山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 1222粉砂岩19.548.310341.8923细砂岩21.748.3105.258.3924细砂岩23.148.3101.646.0525细砂岩23.848.3101.250.2126细砂岩26.548.3103.654.7427细砂岩29.410

36、.448.3102.649.6351.8表 3-2 岩样单轴抗拉强度试件编号岩性取样位置/m层厚/m试件直径/mm试件高度/mm抗拉强度/MPa平均强度/MPa1泥岩0.748.329.26.672泥岩0.7848.328.97.063泥岩1.348.331.85.294泥岩1.41.648.329.37.436.615细砂岩1.948.331.24.816细砂岩2.048.332.95.567细砂岩2.348.332.65.448细砂岩4.148.333.66.039细砂岩4.848.330.24.2710细砂岩4.94.048.331.64.855.1611砂质泥岩6.648.330.78

37、.2112砂质泥岩6.748.330.99.7213砂质泥岩7.148.331.58.6114砂质泥岩8.448.333.68.8615砂质泥岩8.548.329.97.6416砂质泥岩10.848.333.87.3117砂质泥岩12.19.648.332.68.158.3618粉砂岩16.948.331.56.0319粉砂岩17.648.330.35.7220粉砂岩17.848.330.25.1021粉砂岩19.048.332.67.8322粉砂岩19.24.848.331.26.346.20山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层

38、综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 1323细砂岩22.748.333.35.9624细砂岩23.648.329.84.7225细砂岩24.348.330.45.1826细砂岩25.148.331.26.5727细砂岩27.410.448.330.46.025.69柱 状 图（m）累计高度（m）分层厚度岩 性 描 述4.66.210.24.01.64.619.89.624.64.810.435细砂岩粉砂岩砂质泥岩细砂岩泥岩，灰黑色3#煤层图 3-2 开切眼钻孔柱状图山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3

39、#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 14表 3-3 岩样抗剪强度(直剪法)检测结果样品 编号岩性深度 /m直径/mm高度 /mm受压面积 /mm2法向破坏荷载 /kN法向抗压强度 /MPa切向破坏荷载 /kN切向抗压强度 /MPa摩擦系数tan内摩擦角/凝聚力/MPa14851181031.75.212.924850181052.87.844.334951188684.29.034.8449501886105.312.386.65泥岩01.648501810126.614.598.10

40、.3117.223.564950188652.711.246.0748511810105.514.117.8850501963157.616.638.59495118862010.620.2810.810细砂岩1.65.6485018102513.834.3819.00.3217.746.0115050196331.56.113.1124850181052.88.264.6134951188684.210.955.81449511886105.313.076.915砂质泥岩5.615.248511810126.615.218.40.8440.032.2山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集

41、团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 15164951188631.68.614.6174851181052.810.365.7184950188684.211.976.31948501810105.514.297.920粉砂岩15.22048511810126.617.849.90.4222.784.6214851181052.811.766.52249501886105.314.667.82349501886158.015.478.224505019632010.2

42、18.119.225细砂岩2030.4485118102513.820.1311.10.3318.265.6山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 163.2 3#煤层巷道围岩稳定性分类3.2.1 巷道围岩稳定性分类基础1988 年原煤炭工业部颁发了试用我国缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案 ，包括缓倾斜、倾斜、急倾斜和各种煤层厚度回采巷道，煤层上下山，其他煤巷以及岩石巷道等全部在内的采准巷道围岩稳定性分类方案。根据这一分

43、类方案，巷道围岩的稳定性划分为非常稳定(类)、稳定(类)、中等稳定(类)、不稳定(类)和极不稳定(类)5 个类别。我国煤炭系统的专家、学者和工程技术人员在煤巷锚杆支护研究、设计与施工方面做了大量的工作，积累了丰富的经验，原煤炭工业部锚杆支护专家组将他们的经验集中起来，在采准巷道围岩稳定性分类的基础上，制定了煤巷锚杆支护技术规范。该规范的要点为：(1) 顶板必须采用金属杆体锚杆。全长锚固或加长锚固锚杆应选用螺纹钢体杆。采用端部锚固锚杆时，设计锚固力不应低于64KN，采用全长锚固锚杆时，杆体破断力不应小于 130KN；(2) 一般情况下，巷帮应支护。巷帮锚杆的设计锚固力不应低于40KN。根据巷道断

44、面、煤层厚度与强度、节理裂隙发育程度、埋藏深度、护巷煤柱宽度、锚杆是否经受截割等因素确定巷帮锚杆的形式与参数；山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 17(3) 锚杆孔径与锚杆杆体锚固段直径之差宜保持在 610mm 范围之内；(4) 顶板靠巷道两帮的锚杆，一般应向两帮倾斜 1530(与铅垂线夹角)；(5) 推荐的金属杆体锚杆支护参数系列见表 3-4 所示；(6) 推荐的巷道锚杆基本支护形式与主要参数见表 3-5 所示。表 3-4

45、金属杆体锚杆系列参数项目系列锚杆长度/m1.4，1.6，1.8，2.0，2.2，2.4，2.6锚杆杆体直径/mm16，18，20，22，24锚杆孔径/mm26，28，31，33锚杆排距/m0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2，1.4锚杆间距/m0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2，1.4注：帮锚杆杆体直径可选用 14mm，锚杆孔径优先选用 28mm。表 3-5 巷道顶板锚杆基本支护形式与主要参数选择巷道类别巷道围岩稳定状况基本支护形式主要支护参数整体砂岩、石灰岩：不支护不支护非常稳定其它岩层：单体锚杆顶板较完整：单体锚杆端锚：杆体直径：16mm杆体长度：1.

46、61.8m间排距：0.81.2m设计锚固力：6480KN稳定顶板较破碎：锚杆+网顶板较完整：锚杆+钢筋梁，或桁架端锚：杆体直径：1618mm杆体长度：1.62.0m间排距：0.81.0m设计锚固力：6480KN中等稳定顶板较破碎：锚杆+W 钢带（或钢筋梁）+网，或增加锚索。桁架+网，或增加锚索端锚：杆体直径：1618mm杆体长度：1.62.2m间排距：0.61.0m设计锚固力：6480KN山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 1

47、8全长锚固：杆体直径：1822mm杆体长度：1.82.4m间排距：0.61.0m不稳定锚杆+W 钢带+网，或增加锚索桁架+网，或增加锚索全长锚固：杆体直径：1822mm杆体长度：1.82.4m间排距：0.61.0m极不稳定1、顶板较完整：锚杆+金属可缩支架，或增加锚索2、顶板较破碎：锚杆+网+金属可缩支架，或增加锚索3、底鼓严重：锚杆+环型可缩支架全长锚固：杆体直径：1824mm杆体长度：2.02.6m间排距：0.61.0m注：1、巷帮锚杆支护形式与主要参数视地应力大小、巷帮煤（岩）强度、节理状况、护巷煤柱尺寸、巷道断面与是否切割等，参照顶锚杆确定；2、对于复合顶板，破碎围岩，易风化、潮解、遇

48、水膨胀围岩，可考虑在基本支护形式基础上增加锚索加固或注浆加固、封闭围岩等措施；3、锚杆各构件强度应与相应锚固力匹配；4、顶板较完整指节理、层理分级为、级，顶板较破碎指、级，见表 3-6。表 3-6 节理、层理发育程度分级节理、层理分级节理、层理发育程度极不发育不发育中等发育发育很发育节理间距 D1/m3130.410.10.42120.310.10.30.13.2.2 分类指标与围岩稳定性分类相关的指标主要为：顶板岩石单轴抗压强度、巷道煤层单轴抗压强度、底板岩石单轴抗压强度、巷道埋深、采动影响系数、护巷煤柱宽度和围岩完整性指数，其中，采动影响系数山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城

49、四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 19是指因工作面回采引起的超前支撑压力的影响，其值等于直接顶厚度除以煤层采高；围岩完整性指数是指围岩节理、裂隙和层理的影响程度，一般可利用直接顶初次跨落步距代替。3101 工作面平均埋深约 237m，煤层厚度平均为 4.25m，直接顶厚度 5.6m，强度小于 6080MPa，为随采随落岩层。工作面回风顺槽侧为实体煤，护巷煤柱宽度取 100m；进风顺槽侧护巷煤柱宽度20m。3102 工作面平均埋深约 240m，煤层厚度平均为 4.5m，工作

50、面进风顺槽侧为实体煤，护巷煤柱宽度取 100m，回风顺槽侧护巷煤柱宽度 20m。3.2.3 分类结果井田构造总体属简单类型，矿井水文地质类型为中等，地层倾角 27。在一采区 3101 工作面掘巷过程中，观测到顶板较为完整，岩层倾角小，煤层顶底板分布较为稳定。本课题在 3101 工作面开切眼顶板钻孔 30.4m，试验结果表明，开切眼直接顶为泥岩，厚1.6m，单轴抗压强度为 37.27 MPa，抗拉强度为 6.61MPa，抗剪强度为 5.34MPa，摩擦系数为 0.31，内摩擦角为 17.22，凝聚力为 3.5 MPa；其次为细砂岩，厚 4.0m，单轴抗压强度为 76.66 MPa，抗拉强度为 5

51、.16MPa，抗剪强度为 10.42MPa，摩擦系数为 0.32，内摩擦角为 17.74，凝聚力为 6.0 MPa。老顶为砂质泥岩，厚 9.6m，单轴抗压强度为 32.49 MPa，抗拉强度为 8.36MPa，抗剪强度为5.76MPa，摩擦系数为 0.84，内摩擦角为 40.03，凝聚力为 2.2 山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 20MPa；其次为粉砂岩，厚 4.8m，单轴抗压强度为 41.47MPa，抗拉强度为 6.20

52、MPa，抗剪强度为 6.88MPa，摩擦系数为 0.42，内摩擦角为 22.78，凝聚力为 4.6MPa；最后为细砂岩，厚 10.4m，单轴抗压强度为 51.8MPa，抗拉强度为 5.69MPa，抗剪强度为 8.56MPa，摩擦系数为 0.33，内摩擦角为 18.26，凝聚力为 5.6MPa。根据上述分类指标对矿井的 3#煤层一采区 3101、3102 工作面巷道围岩进行了分类，分类结果均为级，为中等稳定围岩。根据煤巷锚杆支护技术规范推荐的类巷道锚杆支护基本形式为：顶板较完整时基本支护形式为锚杆+钢筋梁，或桁架，端锚，杆体直径1618mm，杆体长度 1.62.0m，间排距 0.81.0m，设计

53、锚固力6480KN；顶板较破碎时基本支护形式为锚杆+W 钢带(或钢筋梁)+网，或增加锚索，桁架+网，或增加锚索，端锚，杆体直径1618mm，杆体长度 1.62.2m，间排距 0.61.0m，设计锚固力6480KN；全长锚固，杆体直径 1822mm，杆体长度 1.82.4m，间排距 0.61.0m。上述结论将作为本次支护的基本依据，并通过工程类比的方法对这些参数进行进一步的修正，以达到最优支护效果。山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限

54、公司 214 3102 工作面巷道锚固支护方案4.1 3102 工作面回风顺槽护巷煤柱宽度分析护巷煤柱宽度分析包括煤柱允许应力、煤柱承受的极限载荷、煤柱应力分布等方法。其基本观点均为煤柱宽度必须保证煤柱极限载荷不能超过其极限强度，该煤柱才是稳定的。4.1.1 煤柱载荷估算护巷煤柱上的载荷，是由煤柱上覆岩层重量及煤柱一侧或两侧采空区悬露岩层转移到煤柱上的部分重量所引起的。如图 4-1 所示。图 4-1 计算煤柱载荷示意图单位长度煤柱上的总载荷为p (4-1)2cot4DpBDH式中：为煤柱宽度，m；为采空区宽度，m；为巷道埋深，BDH山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#

55、煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 22m； 为采空区上覆岩层垮落角； 为上覆岩层平均容重，kN/m2。煤柱单位面积的平均载荷即平均应力为 (4-2)2cot/ 4BDHDPBB4.1.2 煤柱强度估算煤柱强度主要由组成煤柱的煤体抗压强度、煤柱的宽度和高度及总的构造特征决定，主要为经验公式，ObertDwvall/Wang 公式 (4-3)0.7780.222cBRRh式中：为煤柱强度，MPa；为煤柱原位临界立方体单轴抗压强RcR度，MPa；为煤柱宽度，m； 为煤柱高度，m。Bh众多实验

56、结果表明，当煤柱的宽高比 B/h 大于 5 时，煤柱强度将随 B/h 的增加而显著增大；当 B/h 大于 10 时，一般情况下煤柱不易被破坏。4.1.3 煤柱宽度估算由于煤柱的宽度必须保证煤柱的极限载荷不能超过它的极限强度，故煤柱宽度的计算公式为R (4-4)2cot/ 40.7780.2221000cBDHDBRBh取参数如下：采空区宽度 D 为 150m，埋深 H 为 240m，垮落角 为 65(砂岩垮落角)，上覆岩层平均容重 为 25kN/m3，3#煤单轴抗压强度 RC为 20.67MPa，煤柱高度 h 为 3.5m。经计算，煤柱宽山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业

57、 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 23度为 24m，煤柱最小宽度不应小于 20m。4.2 3102 顺槽锚固支护方案根据上述分类指标对矿井的 3#煤层一采区 3101、3102 工作面巷道围岩进行了分类，分类结果为级，为中等稳定围岩。借鉴 3101顺槽现状，顶板较为破碎，锚杆间排距为 800mm，回风顺槽180260m 处构造发育，采用的锚杆支护基本形式为：顶板较破碎时基本支护形式为锚杆+W 钢带(或钢筋梁)+网，或增加锚索，桁架+网，或增加锚索，端锚，杆体直径 1618mm，杆

58、体长度 1.62.2m，间排距 0.61.0m，设计锚固力 6480KN；全长锚固，杆体直径1822mm，杆体长度 1.82.4m，间排距 0.61.0m。3102 进风顺槽和回风顺槽沿 3#煤层顶板布置，矩形断面，净宽5.0m，净高 3.5m，其锚固支护设计方案见图 4-2。基本支护方式：锚杆+网+ W 钢带；补强支护方式：快速承载预应力小直径锚索；(1) 顶板支护锚杆材料：左旋螺纹钢(25MnSi)，顶板锚杆 222400mm，杆尾螺纹为 M24；锚杆布置方式：钻孔深度 2300mm，外露 100mm，排距1000mm，间距 900mm，每排 6 根锚杆，靠近两帮的锚杆距离巷帮250mm，

59、且向两帮倾斜约 20，锚固剂：K2360 和 Z2360 各一支；锚固力为 150KN；山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 24W 钢带: BHW235-280-3.0/6-900 钢带护顶，孔间距 900mm，长度 4700mm；锚杆配件：高强锚杆螺母 M243，配合高强托板调心球垫和尼龙垫圈，拱型高强度托盘，托盘为 15015010mm，钢号不低于Q235；锚杆预紧扭矩：300Nm；锚索材料：7 股钢绞线，顶锚索 17.8

60、6300mm，钻孔深度6000mm，外露 300mm；锚索布置方式：锚索排距 2000mm，每排 2 根，间距 1700mm，距巷帮 1650mm，与巷道表面垂直，锚固剂： K2360 一支、Z2360两支；锚索托盘：采用 30030020mm 高强度可调心托板及配套锁具；锚索张拉力：200kN。(2) 巷帮支护帮锚杆 202200mm，杆尾螺纹为 M22；玻璃钢锚杆202200mm；帮锚杆钻孔深度 2100mm，外露 100mm，排距 1000mm，间距1000mm，每排 4 根锚杆，上帮锚杆距离顶板 200m，下帮锚杆距离底板 300mm，且向顶底板倾斜约 20，锚固剂：K2360 和 Z

61、2360 各一支；锚杆配件：采用高强锚杆螺母 M223，配合高强托板调心球垫和尼龙垫圈，托盘采用拱型高强度托盘，托盘为 15015010mm，钢号不低于 Q235；锚杆预紧扭矩：300Nm；玻璃钢锚杆帮的锚杆山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 25预紧扭矩不低于 70N-m；W 护板：采用 BHW235-280-3.0/4-400 钢护板护帮，长度400mm，纵向布置；帮锚索 17.84300mm，钻孔深度 4000mm，外露

62、 300mm；帮锚索布置方式：锚索排距 2000mm，每排 1 根，距顶板2000mm，距底板 1500mm，与巷道表面垂直，锚固剂：K2360 一支、Z2360 两支；锚索托盘：采用 30030020mm 高强度可调心托板及配套锁具；锚索张拉力：200kN。网：12#铁丝编制的网孔为 60mm 的菱形网，两帮也可采用高强度钢塑(夹筋)网。特别注意：在遇断层或地质构造影响带，或围岩较破碎、受顶板淋水影响段，加强围岩稳定性监测，补强锚索，必要时采用棚式支护或喷射混凝土加固围岩，以确保安全。山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作

63、面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 26顶锚杆锚索帮锚杆图 4-2 顺槽锚固支护示意图山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 275 工作面巷道支护效果观测及分析5.1 工作面巷道支护效果观测内容(1) 3101 回风顺槽顶板离层、顶底板移近量分析；(2) 3101 进风顺槽顶板离层、顶底板移近量、支护载荷观测分析；(3) 3101、3102 护巷煤柱应力观测及分析；(

64、4) 3102 回风顺槽顶板离层、顶底板移近量、支护载荷观测分析； (5) 3102 进风顺槽顶板离层、顶底板移近量分析。5.2 工作面巷道支护效果观测方案5.2.1 测站布置3101 顺槽长度 530m，3102 顺槽长度 640m。图 5-1 为3101、3102 工作面巷道测站布置图。山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 28轨道运输大巷通风行人排水斜巷回风立井一采区回风巷一采区轨道运输巷一采区胶带运输巷一采区回风巷一采区

65、轨道运输巷一采区胶带运输巷临时采区变电所一采区水泵房一采区煤仓胶带运输大巷一采区胶带转载巷轨道运输大巷原回风立井已关闭3101工作面3102工作面进风顺槽回风顺槽进风顺槽回风顺槽WYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWYWY矿用本安型顶板位移传感器图 例采集分站矿用本安型采集分站Y YL LMM Y YJ J矿用小孔径煤柱应力计矿用锚杆应力测站采集分站矿用小孔径煤柱应力计 图 5-1 3101、3102 工作面巷道测站布置图山西煤炭运销集团阳城四侯煤业山西煤炭运销集团阳城四侯煤业 3#煤层综采工作面矿压分布规律研究方案煤层综采工作面矿压

66、分布规律研究方案 山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司 29在图 5-1 中，(1) 顶板离层观测，四条顺槽均每隔 50m 安设 1台顶板位移传感器，3101 回风顺槽、3101 进风顺槽、3102 回风顺槽和 3101 进风顺槽依次安设 12 台、12 台、14 台和 14 台，构造带另行考虑；(2) 支护载荷观测，3101 进风顺槽、3102 回风顺槽各布置 3 组测站，距开切眼位置分别为 50m、100m 和 150m，每组布置4 套锚杆应力计，顶板 2 套，两帮各 1 套；2 套锚索应力计，以观测锚杆、锚索受力状态；(3) 煤柱应力观测，鉴于 3101 进风顺槽、3102 回风顺槽两侧煤柱应力分布具有对称性，且应力集中系数基本相同，两侧所受垂直应力的影响也基本相同，在 3101 进风顺槽煤柱侧布置小孔径煤柱应力计 12 台，距开切眼位置为 100m，间距 1m，孔深依次为 112m，以评价现有煤柱强度是否满足顺槽布置要求，提供合理煤柱宽度参数。5.2.2 观测系统观测系统拟采用 KJ826 煤矿顶板在线监测系统，在四条顺槽分别布置 1 台矿用