影響采煤工作面礦山壓力因素探討

1、 影響采煤工作面礦山壓力因素探討 摘要：采煤工作面不僅是每一個(gè)煤礦生產(chǎn)的主要場所，同時(shí)也是體現(xiàn)綜合能力的重要場所。由于采煤工作面的重要性，礦山壓力隨之變成了一個(gè)不可忽略的問題。隨著近些年國家對采煤工作面的高度關(guān)注，嚴(yán)要求，這使得我們不能不把影響采煤工作面綜合能力的礦山壓力放在最突出的地方?；诖?，本文將淺談礦山壓力從采高與控頂距；工作面推進(jìn)速度；開采深度；煤層傾角四個(gè)主要方面和一些次要方面分析對采煤工作面的影響并提出相關(guān)建議。關(guān)鍵詞：采煤工作面；礦山壓力；因素引言目前，煤炭是我國非常重要的燃料來源，是我國工業(yè)發(fā)展中必不可少的一部分。且時(shí)常發(fā)生礦山不可承受壓力坍塌導(dǎo)致礦工出現(xiàn)生命危險(xiǎn)的情況，雖然

2、這些情況相比過去已經(jīng)好了很多，但仍然有許多地方可以提高改進(jìn)。因此認(rèn)真研究礦山壓力因素并采取相應(yīng)控制，解決方法不僅能夠提高礦山的采煤率還能更大程度上保證礦工們的生命安全。故本文將淺談礦山壓力對采煤工作面的影響，并提出可行的改善方法。圖1.某礦山工作面布置圖一、影響采煤工作面礦山壓力影響因素(一)采高與控頂距控頂距就是采煤工作面支架所支撐與保護(hù)的空間寬度，很明顯控頂距越大，頂板的扭曲變形量越大，同時(shí)底板的鼓起量也會變大。為了保證工作面周圍巖石的穩(wěn)定性應(yīng)采用大型煤井特厚煤層分開開采的方法，采用這種方法的好處還能預(yù)防煤礦開采帶來的地表塌陷問題。采煤時(shí)落帶高度一般為采高距離的兩至三倍1。采高距離越小，掉

3、落的巖石越容易充滿采空區(qū)，這樣就會減少頂板壓力，進(jìn)而使頂板下沉量減小，并且會減慢巖石掉落速度，有利于對頂板的管理。綜上所述，采高與控頂距成正比關(guān)系：采高與控頂距越小，頂板的下沉量越小；采高與控頂距越大，頂板的下沉量越大，因此只要保證在采煤時(shí)采高與控頂距越小，頂板就越穩(wěn)定，反之，頂板就不穩(wěn)定，難于管理。（二）工作面推進(jìn)速度工作面推進(jìn)的速度同樣對礦山壓力會產(chǎn)生重要的影響，速度顧名思義，就是時(shí)間因素對礦山壓力所帶來的影響。在對煤礦施工實(shí)際監(jiān)測中得到了這樣的結(jié)論：隨著時(shí)間的增加，頂板下沉量也隨著時(shí)間的增加而增加，也就是說工作時(shí)間與頂板下沉量成正比2，而且具有一定的函數(shù)關(guān)系。因此我們應(yīng)該在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)

4、上加快工作進(jìn)度，降低頂板下沉量，因此推進(jìn)工作的速度便可以保障工作面更好的實(shí)施。（三）開采深度這個(gè)是開采過程中最常見的問題，也是最容易理解的問題。開采煤礦一定就會有礦井，好多礦工事件也是由于礦井的坍塌導(dǎo)致的。礦井就是靠里面的頂板壓力所支撐，因此，礦井開采的越深頂板所承受的壓力也就越大，所以隨著開采深度的增加，頂板所承受的壓力就會更大，而頂板壓力有一定的承受極限，故在實(shí)際工作中，應(yīng)該在保證高效率，安全的基礎(chǔ)上權(quán)衡好開采深度與礦山所能承受壓力的關(guān)系。（四）煤層傾角礦山壓力的最后一個(gè)主要影響因素就是煤層傾角，同時(shí)也是影響最大的因素，煤層傾角的存在，會有可能會改變礦山壓力所呈現(xiàn)出來的規(guī)律性。煤層傾角對礦

5、山壓力的影響可以通過物理上力的分解來理解。礦井上方覆蓋的巖層的重量可以分解，其中一個(gè)力是平行于巖層方向的，另一個(gè)力是垂直于巖層方向的。通過簡單的力的分解可以得到了這樣的結(jié)論：當(dāng)煤層的傾斜角度變大時(shí)，頂板所承受的下層量就會變小。因此，在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上，可以通過增加煤層傾斜角度，其中一個(gè)力分解在平行與巖層方向，另一個(gè)分解在垂直于巖層方向以減少對礦山壓力的影響。（五）其他因素1、煤礦開采的技術(shù)水平礦山的開采技術(shù)對開采煤炭的回采率和效率都有直接的影響，因此礦山企業(yè)可以結(jié)合自己的實(shí)際情況與經(jīng)濟(jì)能力，購買新一代的開采煤礦設(shè)備，引進(jìn)經(jīng)濟(jì)能力范圍內(nèi)最先進(jìn)，最適合企業(yè)的開采技術(shù)，淘汰落后的開采技術(shù)與方法。2、

6、開采前充分對礦山進(jìn)行勘察在對礦山進(jìn)行勘察之前，應(yīng)該做好充分的準(zhǔn)備工作，充分研究礦井的空間形態(tài)，礦井所能承受的最大壓力，開采活動(dòng)的真實(shí)環(huán)境等方面。3、開采工藝以及參數(shù)由于之前的準(zhǔn)備工作可能與現(xiàn)實(shí)中情況的不符合，會出現(xiàn)路面與礦井的寬度不合適，坡角太小，導(dǎo)致礦井所承受的壓力減小。二、影響采礦工作面礦山壓力的控制解決方法（一）礦井支架與周圍巖石的相互關(guān)系礦井支架就是用來支撐礦井中巖石的重量，良好的寬度支架與周圍巖石的關(guān)系，可以很好地對頂板進(jìn)行維護(hù)，要是頂板維護(hù)起到最大的作用，就是要在安全的前提下使支架承受的壓力越小越好，調(diào)壓實(shí)驗(yàn)表明工作阻力與頂板下沉量呈雙曲線的函數(shù)關(guān)系，最理想的工作點(diǎn)就是礦井工作阻力

7、與頂板下沉的關(guān)鍵點(diǎn)。因此，只要滿足支架工作阻力在合理的且上下差距不大的范圍之內(nèi)，就可以保證煤礦的開采率和工作的高效率。（二）采用先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)采用先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)最主要的就是要監(jiān)測頂板，這要求在開采煤礦之前就要做好準(zhǔn)備工作，采用先進(jìn)的設(shè)備，應(yīng)用先進(jìn)的方法，聘請專業(yè)的技術(shù)人員，對頂板進(jìn)行壓力測試，應(yīng)力分布，科學(xué)檢測，我保證開采工作的正常進(jìn)行提供基礎(chǔ)，對重要的問題進(jìn)行針對性分析，這樣可以保證煤礦工作的順利進(jìn)行，以及開采人員的安全問題。三、分析采煤工作面礦山壓力因素并加強(qiáng)控制的意義現(xiàn)如今，煤炭資源在大自然中也屬于有限資源，在以往的大量開采后，所剩的更是匱乏。但這一資源又是在某些方面又無可替代，所以，在

8、開采煤炭時(shí)更是困難加劇，尤其在礦山壓力方面。在煤炭的開采初期，機(jī)器進(jìn)入煤礦區(qū)時(shí)會損壞山體內(nèi)部的平衡，山體和土層之間的礦山壓力加大，偏固化的礦道間的壓力更大。所以說，認(rèn)真研究礦山壓力是非常重要和有意義的。每一項(xiàng)工作的進(jìn)行時(shí)都有一定的預(yù)算和預(yù)期。開采煤礦工作也是如此，首先是安全，其次還要成本低，生產(chǎn)高。而我們認(rèn)真研究影響礦山壓力的因素，并通過一定的方式方法采取措施，能為開采采掘工作面頂板控制提供更優(yōu)質(zhì)的工作方案，讓采煤工作安全且有效的進(jìn)行。這不僅可以避免因?qū)ΦV山分析不到位，做出錯(cuò)誤的施工決策，致使發(fā)生山體搖晃坍塌無法正常施工，造成無辜傷亡的事情發(fā)生，還可以避免因?qū)ΦV山壓力因素不了解致使施工位置偏離

9、，不準(zhǔn)確甚至完全錯(cuò)誤，造成材料，機(jī)器，人工等費(fèi)用的極大損耗。而當(dāng)我們經(jīng)過認(rèn)真的研究和因素分析礦山壓力有足夠的認(rèn)識后，我們可以對礦山的壓力進(jìn)行一定的控制，在施工位置，施工程度，開采程度做出更準(zhǔn)確的判斷，使得開采煤炭的成本降低，煤炭的損失降低。更充分的認(rèn)識山體的紋理發(fā)展規(guī)律，在開采時(shí)對煤體的大小，形狀有所把控。若要開采的煤炭處于山體的支撐點(diǎn)，是不可去除之處，我們要堅(jiān)決放棄，避免意外發(fā)生。進(jìn)而讓我們更容易地達(dá)到安全生產(chǎn)，高效生產(chǎn)的目的，使在破壞礦區(qū)自然范圍小的情況下，開采出更多的煤炭資源。再有，對礦山壓力的因素分析可以促進(jìn)地下煤炭開采技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展。大家不研究，不分析，就不會創(chuàng)新，只使用以前的一套老技術(shù)和機(jī)器來開采。但經(jīng)過就可能有新發(fā)現(xiàn)，新問題，便會克服更多困難。加強(qiáng)礦山壓力影響因素的控制也是改進(jìn)煤炭開采新技術(shù)的一條重要途徑。由此，在開采煤礦時(shí)，對支架、單體柱，梁等材料的選取，頂板工作面的管理控制等等方面做到最好的安排。四、結(jié)束語在進(jìn)行開采煤炭的過程中，我們可能會遇到意想不到的困難，這就需要我們事先做好準(zhǔn)備，對影響礦山壓力的因素，例如，采高和控頂距，工作推進(jìn)速度，開采深度，煤層傾角等方面，進(jìn)行仔細(xì)的分析和研究，即使礦山壓力不可避免，我們也可以有