关键词：综采工作面；矿压显现；观测技术
1.矿压观测目的
(1)实现矿井高产高效的需求
矿井要实现安全高效生产就必须掌握回采工作面的矿压显现规律。合理的矿压观测技术是认识矿压显现规律的基础。准确的矿压观测数据更能准确的掌握工作面的初步来压布局，周期来压布局，来压强度及相关的矿压显现规律，为预测及控制矿山压力显现提供强有力的支撑，为综采工作面的顺利回采创造有利条件。
(2)遏制顶板事故的需求
煤矿井下时常发生的顶板事故虽然不像瓦斯事故、爆炸事故、水灾、火灾等造成大规模的群体伤亡，但是其发生的频率较高，造成的人员伤亡占比较大。掌握工作面矿压规律才能更好的认识回采工作面顶板活动规律，找出支护的薄弱环节，及时对矿压进行预报预测，针对本工作面具体的矿压规律，制定更符合现场生产实际的矿压控制及防范措施，有效的对工作面顶板事故进行遏制。(3)是顶板支护材料和支护方式选择的需要根据矿压显现规律制定更具有针对性的支护措施的重要参数。工作面顶板支护设计参数及支护材料的选择既要做到安全可靠又要经济合理。支护设计时既要满足安全需要，又需要兼顾经济性，避免浪费支护材料。矿压观测数据及矿压显现规律是支护设计参数考量的重要依据，例如对回采工作面回采巷道进行超前支护时，通过工作面液压支架的工作阻力变化情况，工作面超前支撑压力变化情况就可以合理的确定工作面回采巷道超前支护距离。
2.综采工作面矿压监测的具体方法及应用研究
现结合山西某矿的实际情况，对具体的矿压监测方法和应用进行阐述，详细内容如下。
2.1矿压监测方案
现结合本工程的实际情况，对具体矿压监测方法进行分析。监测涉及切眼位置布眼、观测站布置等内容。
2.1.1切眼位置布眼
于初次来压前在切眼内布置14个炮眼，炮眼的排列方式择取直线形式。且控制切眼中心线的间隔，将间隔控制在1m，且每一个炮眼之间具体间隔10m，总炮眼的长度为140m。再选择助钻设备于切眼内部进行钻进，构建φ90mm的炮眼，在推进后，再展开放炮施工，推进刀数为8刀。
2.1.2观测站布置
为实现对矿压的监测，需要合理的展开观测站的布置。3102工作面在具体的布置中，设置了3个测站，设置为1号、2号和3号。且每个测站均位于工作面线长方向。3个观测站中，1号测站距离回风槽35m，其余2个测站，均在该测站的垂直向下方向。2号测站与其它两个测站的垂直间距控制在60m，且3号测站与运输顺槽的垂直间距控制在35m。在每个测站的支架上设置3台记录设备，共布置9台记录设备，从而实现监测任务，满足某矿工作面的实际工作需求。
2.2监测过程
2.2.1支架初撑力监测
结合上述监测方案，矿展开具体的综采工作面矿压监测。实际工作面中，支架布置的个数为124个，综采工作面的回采作业中，支架的负载作用力，可影响回采作业。为此，监测矿压时，应实现对支架负载作用力的监测。借助压力传感器展开监测，共配置传感器个数为21个，再随机设置12个支架，实现随机监测点的设置，从而满足监测任务。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在监测的基础上，对初撑力进行分析，发现它的范围区在20~27MPa之间，其中，最大初撑力27MPa所占比重最大，可以达到75%左右。而集中范围支架的平均初撑力为25MPa，但是，其所占比重＜47%，说明不符合标准。应对支架进行进一步加固，保障支架可靠性。
2.2.2顶板及上覆岩层运动特征监测
矿压监测方法的应用过程中，由于整体综采工作面的间距相对较大，且采用会对回撤通道造成干扰，且发生煤壁片帮，程度相对较大。为保障工作面的可靠性，则展开具体对围岩变形的监测。可以发现上覆岩层、顶板等，均与支架活性下缩量具有联系。矿在具体的矿压监测中，为了解上覆岩层和顶板的变化情况，借助监测支架活性下缩量实现分析。具体监测时，展开对位移传感器的布置，设置3个测站，9个位移传感器，实现对得下缩量的检测。经过监测下缩量可以分析，工作面推进时，下缩量也随之变化。某矿测量中，发现步距推送为3.7m，活性伸缩量区域249~417mm之间，速度在19.08~32.05mm/h之间。可以发现，距离缩减越明显，围岩的破坏程度越严重。为实现对下缩量的验证，可以配合支架工作阻力的监测。具体的检测中，随着工作面的推进，相距回撤通道间距为19m。此时，可以发现支撑负载逐渐趋近于稳定，矿监测后，1号测站发现其具体保持在5210kN，且随着回撤通道与工作面的间距缩小9m后，可以发现支撑负载再次发生变化，且具有上升的趋势。随着二者之间距离不断缩小，支架的负载逐渐增加，当距离在3.8m时，趋近于稳定，并保持在6187kN左右。2号测站检测中，发现随着距离缩小，工作阻力均会增加，且大于额定阻力。3号测站结果相同，均大于额定工作阻力，说明需要展开有效的支架加固工作，保障工作面的安全系数。
2.2.3顺槽超前支护
上述测量中，对单体柱设置得了压力传感器，实现对单体柱压力测定。结合观测布置点能够发现，矿3102工作面采空区上覆岩层厚度。对于顺槽的超前支护监测的主要目标为压力监测，还应对煤壁间的不同关系展开监测。结合监测结果可以发现具体存在的支撑压力关系。能够发现，煤壁的前侧5m左右，其影响范围可以在20m左右。
2.2.4顺槽表面位移
在矿的实际工作中，应展开顺槽表面位移的监测，具体监测时，将观测点置于顶部，设置顶位移传感器，每个顶板设置4个。经过观测后，能够得到表面整体位移速度和位移量之间具有关联。位移速度超出30m，整体位移速度逐渐区域正常。具体工作面施工中，应结合实际情况，应在护巷的煤柱展开顺槽保护。
2.2.5工作面顶板的观测统计
沿着工作面的方向，借助9台支架实现观测工作。完成后，展开对具体的统计，可以发现综采工作面的位置推进后，整体顶板长度也会随之发生变化。综合研究分析可以发现矿压的产生的原因与支架顶板、顶梁的接触程度具有联系，如果接触不好，则引起矿压产生。全面分析矿的实际情况，煤层的埋深较深，为保障工作面的安全生产，应该注意对支架阻力的增强。
总结
矿压观测对保障煤矿安全高效生产具有重要意义，同时观测数据也是工作面支护工作提供数据支持。因此，笔者对综采工作面矿压观测技术及方法开展研究，首先对矿压观测目的进行阐述，其次对矿压常用的观测方法进行总结，最后以山西矿为例总结了综采工作面矿压观测过程。
参考文献
[1]崔晓磊.煤矿综采工作面矿压观测技术的应用研究[J].山西煤炭管理干部学院学报,2018(1):9-11.
[2]吕华新.钱家营矿回采工作面矿压观测与规律分析[C]//全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集.2012.
论文作者:朱云龙
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/23
标签：工作面论文; 顶板论文; 支架论文; 发现论文; 炮眼论文; 规律论文; 位移论文; 《工程管理前沿》2020年第2期论文;