放顶煤开采上覆岩层运动现场观测法.pdf

放顶煤开采上覆岩层运动现场观测法
西安矿业学院必型正_22
关键词：放填渫开采，上覆岩层运动规律．矿压观删

放顶煤开栗中，无论是支架的选型及钻一小服，以用于直径由0，5一由lmm的
其参数的适应性，还是回采工艺参数的确钢丝穿过并固定。安装时将锚固器用工程
定和回收率的高低，无一不与对顶煤和上塑料管进人预先打好的钻孔中，待送到设
覆岩层活动规律的认识有关。特别是缓倾计位置时，适量拉动细钢丝，锚固器上的
斜特厚煤层放顶煤一次采全高开采，因其钢片就卡在孔壁四周。在钢丝外端，加挂

开采厚度比中厚煤层开采大数倍，直接顶一适量重物与设在底板上的固定标志桩相
垮落对采空区的充填程度大为降低，所以对应，以便于量铡。钢丝伸出量或缩进量
上覆岩层的变形，运动和破坏规律就有别反映了顶板或顶煤的移动量，图l。
于中厚煤层。因此，对放顶煤工作面矿压
的现场研究，睬要进行像中厚煤层工作面
那样的常规矿压观测外，对老顶、直接顶
和顶煤活动规律的现场观测更是必不可少
的。

一
、观蔫方法

覆岩和顶煤移动观测最简便摄经济的
方法是深孔锚固器法，即向岩层深部钻孔
安置锚固器观测的方法。锚固器是由普通
1—{f}管；2—弹簧钢片：3—期锕墼f4--'~孔
钢管、弹簧钢片和细钢丝组成。钢管外径
略小于钻孔直径，长度为100～120ram，
二、钻孔布置
钢片规格90×15×l_2ram，共8片分上下
两层用双排螺钉均匀地固定在钢管外壁。根据观测需要，钻孔可布置在上下顺
钢片应具有一定的刚度，固定对应向外折槽或工作面拉顶区内。钻孔深度依据观测
弯，与钢管轴线呈10～15。。在钢管底部顶板和顶煤高度以及钻孔方位而定。同一

最强，中部次之，下部最弱。下沉特征，还发生走向方向向煤壁，倾向
3．密集支柱是顶板载荷的主要承担方向向机巷方向的位移。
者，在拦截、阻挡采空区矸石，保证顶板5．工作面底板除在四周边界支承压力
稳定性和底板滑移，防止窜矸方面起主导作用下的底臌(拉伸应力状态)现象外，
作用。基本支柱主要起护顶和便于行人之工作面上部底板还发生走向方向向采空
作用。区，倾向方向向下的位移，工作面中部底
4．工作面顶板除在自重应力作用下的板发生向下和向煤壁方向位移，工作面下

矿山压力与：rl扳管理1992蛐345-

钻孔，也可在不同高度分别安装多个锚固余弦定理得
器，以测量不同层位岩层的移动值。为了(A’C)‘+佃c】‘一似省)‘
能根据钢丝的伸缩量计算出岩层测点的垂c0昭。——瓦花而西一
直位移和水平位移分量，每组应布置若干于是△r=AB—A’Csin：~=AB
个角度不同的钻孔。每组钻孔应布置在同
—A’Cq1一COS‘口(11

一
个平面内，或呈三角形，或呈扇形，见AX=A’Ccosa—BC(2)
图2。
式中AB、AC——钻孔原始长度；
A’B，A’C-顶板位移后钻孔长
度，分别由钻孔原始长度和相应伸缩量求
得；
BC-一两钻孔孔口问距

图3三角形布置位移计算法

四、扇形布置计算方法
图2钻孔布置方式
1．扇形布置在垂直剖面内。在图4
a一三角形{b—痢形；l—镛固器位置
中，A、B两点的锚固器布置在顶煤
(板)同一层位，设B点在工作面前方L
三、三角形布置计算法
距离，则A点就在工作面前方L+，距离，
图3为三角形布置时顶板垂直位移Ay如果通过钢丝缀量渊得原钻孔∥B(B点
和水平位移Ax的计算图。设钻孔AC和在L距离处)在顶煤位移后钻孔长度为
AB在同一垂直剖面内，岩层作平面运动∥B’，则对钻孔OA的量测要等工作面向
后顶板A点移到A’点。在AA’BC内，由前再推进，距离后，即锚固点A距工

部底板发生向煤壁和向机巷的位移。
参考文献
6、根据大倾角伪俯斜走向分段密集采
煤法的矿压显现特征：该采煤法工作面应[1】李垒生，太倾角伪俯斜分段走向密集采煤法矿
发展能抗顶底板滑移的整体稳定性好的轻压观测报告。
型单体液压支柱或轻型液压支架。[2】李全生，刘明．太倾角伪俯辩分段走向密集采
(责任编辑曹胜根)煤法矿压显理三维敛值摸拟研究报告．

46·矿山压力与城板管理1992怕3

作面距离为L时进行；设测得钻孔长度为“——钻孔O’B与水平线的夹角
O”A，。虽然A、B两点布置在工作面前方又扛OO’+O’O”
不同距离处，但因量测上的时间差距，其式中OOL__两钻孔孔口间距
量测值都是工作面前方同距离同层位点的2．扇形布置在倾斜平面内。为了简化
位移情况的反映，即可视A’和B’为同一计算，认为锚固点只在通过该点的垂直面
点，于是有：内移动，即只作沿工作面推进方向的水平
移动和垂直的升降移动，而沿工作面
方向的移动认为很小，可忽略不计。
这种简化实际上是把空间问题当作平
面问题来处理，对于长壁布置的放顶
煤工作面，完全能满足要求。