礦山壓力對采煤及頂板控制的影響探析

梁晉源

[摘 要]近些年來，針對礦山壓力所呈規(guī)律的研究逐步深入，對采煤及頂板控制的要求不斷轉(zhuǎn)變，促進著煤炭生產(chǎn)技術(shù)的全面發(fā)展。文章通過介紹礦山壓力概述，分析礦山壓力控制的意義，對采煤及頂板礦山壓力控制建議展開探討，旨在為相關(guān)人員基于礦山壓力概述、礦山壓力控制的意義的礦山壓力對采煤及頂板控制的影響研究適用提供一些思路。

[關(guān)鍵詞]礦山壓力 采煤 頂板控制 影響 建議

中圖分類號：TD3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0019-01

引言

礦脈分布大多是在地下層，不僅深度很深，對土質(zhì)結(jié)構(gòu)山巖性土層礦道有著極大的壓力，近些年受礦山壓力影響引發(fā)的安全隱患不斷增多，要知道礦山壓力是客觀存在的，因此應(yīng)當(dāng)將問題集中在如何對礦山壓力對采煤及頂板控制的分析上[1]。再加上，我國當(dāng)前對礦山壓力的認(rèn)識仍舊不夠全面，由此可見，研究礦山壓力對采煤及頂板控制的影響有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1.礦山壓力概述

1.1 礦山壓力

礦山壓力指的是受自重作用影響，地下巖體形成一類用于維持平衡的原巖應(yīng)力。在地下巖體處在靜止?fàn)顟B(tài)情況下，該原巖應(yīng)力便維持著平衡狀態(tài)。伴隨著煤礦開采生產(chǎn)的進行，地下巖體內(nèi)應(yīng)力原本平衡狀態(tài)便會遭到破壞，進一步造成煤巖也遭受破壞，如此便會形成新型的應(yīng)場力，此便是礦山壓力。

1.2 礦山壓力影響因素

（1）自然條件影響因素，煤層厚度越厚，煤壁前方支撐壓力升高區(qū)煤層塑性遭受破壞之后，對應(yīng)制成水平極大程度下降，煤壓縮總量越高，頂板便會出現(xiàn)下沉，導(dǎo)致頂板穩(wěn)定性越低，出現(xiàn)變形、破壞情況?？梢?，對工作面支護密度、強度以及穩(wěn)定性提出了很高的要求。

（2）生產(chǎn)條件影響因素，結(jié)合相關(guān)資料顯示，15.0%～45.0%區(qū)間的頂板總下沉量屬于落煤期間引發(fā)的，采煤設(shè)備在割煤過程中急速擴大了暴露面，以至于設(shè)備靠近某部位時，該位置頂板下沉速度不斷提升，而當(dāng)設(shè)備通過這一位置時頂板下沉速度最快，通過后下沉速度逐步降低[2]。

（3）工作面推進速度影響因素，伴隨著工作面推進速度的升高，頂板下沉速度亦會加快，但是頂板絕對下沉量和頂板傳遞至支柱的壓力降低，進而使得頂板變得越來越穩(wěn)定。頂板下沉與時間長短存在一定關(guān)聯(lián)性。隨著控制頂板時間的縮短，礦山壓力會加快移動，并且可以改善煤壁完整性及采場于懸臂下的免壓區(qū)域。

2.礦山壓力控制的意義

（1）礦山壓力控制可促進煤礦開采生產(chǎn)安全有序進行。礦山壓力若未得到有效的控制，往往會引發(fā)頂板事故，而頂板事故一方面會對煤礦正常開采生產(chǎn)造成負(fù)面影響，一方面會引發(fā)人員傷亡。可見，煤礦企業(yè)務(wù)必要提升對礦山壓力控制的重視程度。（2）礦山壓力控制可促進地下煤炭資源損失降低。盡可能降低煤炭損失屬于地下開采的一項重要準(zhǔn)則。充分認(rèn)識礦山壓力發(fā)展規(guī)律，科學(xué)選取煤柱形狀、尺寸，及在特定情形下對煤柱進行部分乃至整體取消，如此可盡可能地為開采工作提供便利，降低煤炭資源損失。（3）礦山壓力控制可促進地下煤炭開采技術(shù)改進。地下煤炭開采技術(shù)發(fā)展受礦山壓力顯現(xiàn)及其控制很大程度影響。某種意義上而言，強化采煤及頂板控制屬于地下煤炭開采有序發(fā)展的重要前提，也屬于改進煤炭開采技術(shù)的重要途徑。煤礦企業(yè)在煤炭開采期間，要基于對礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律的全面掌握，對支架展開科學(xué)的選取，對頂板展開規(guī)范的管理。（4）礦山壓力控制可促進煤礦開采經(jīng)濟效率提升。煤礦開采經(jīng)濟效率與采煤及頂板礦山壓力控制存在緊密的關(guān)聯(lián)。就好比，通常情況下，頂板管理作業(yè)人員所占采煤人員總數(shù)約30.0%，且用于控制礦山壓力的材料數(shù)量戰(zhàn)很大份額[3]。

3.采煤及頂板礦山壓力控制建議

近些年來，針對礦山壓力所呈規(guī)律的研究逐步深入，對采煤及頂板控制的要求不斷轉(zhuǎn)變，促進著煤炭生產(chǎn)技術(shù)的全面發(fā)展。整個煤礦行業(yè)在時代發(fā)展新形勢下，要與時俱進，大力進行改革創(chuàng)新，運用先進的科學(xué)技術(shù)不斷優(yōu)化采煤及頂板礦山壓力控制。如何進一步的優(yōu)化采煤及頂板礦山壓力控制可以從以下相關(guān)措施著手：

3.1 構(gòu)建安全管理機制，強化生產(chǎn)人員作業(yè)培訓(xùn)

礦進管理人員應(yīng)當(dāng)對近些年采煤及頂板安全事故引發(fā)的原因展開總結(jié)，將總結(jié)出的預(yù)防采煤及頂板安全事故的管理經(jīng)營繪制呈手冊交由生產(chǎn)人員進行學(xué)習(xí)，同時煤礦企業(yè)要組織生產(chǎn)人員進行考核，對考核不合格的人員不予上崗核準(zhǔn)。此外，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)對礦井開展實時動態(tài)控制，結(jié)合礦井實情制定全面的生產(chǎn)規(guī)范準(zhǔn)則，并要對該礦井各方面內(nèi)容制定滿足規(guī)范準(zhǔn)則的規(guī)定，包括采煤及頂板控制方法、巷道支護方法以及材料設(shè)備規(guī)格等，切忌任意開展施工作業(yè)。生產(chǎn)人員在現(xiàn)場作業(yè)過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)制定規(guī)范作業(yè)，構(gòu)建安全事故責(zé)任制定，改善掘進對組支護水平，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不符標(biāo)準(zhǔn)情況要責(zé)令其停止作業(yè)并第一時間整改，自源頭上防止采煤及頂板安全事故的引發(fā)[4]。

3.2 選取合理施工工藝，縮減對頂板的破壞

頂板跨度顯現(xiàn)于巷道規(guī)格范圍以內(nèi)，倘若未有科學(xué)的施工工藝及爆破計劃，便可能導(dǎo)致頂板面臨不必要的破壞，進一步造成部分無需爆破的巖層遭受破壞，給煤炭生產(chǎn)造成不利影響。如此一方面不利于頂板的安全管理，一方面形成了諸多的安全隱患[5]。鑒于此，應(yīng)當(dāng)盡可能縮減爆破振動形成的破壞，為頂板穩(wěn)定性提供有力保障，選取合理施工工藝，縮減對頂板的破壞，真正意義上實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的安全、有序開展。

4.結(jié)束語

總而言之，在煤礦開采期間，山體相互和土層相互的礦山存在十分大的礦山壓力較大，尤其板塊間偏固化的礦道間的壓力更大。要知道礦山壓力是客觀存在的，因此應(yīng)當(dāng)將問題集中在如何對礦山壓力對采煤及頂板控制的分析上。為了實現(xiàn)采煤及頂板礦山壓力控制的有效性，相關(guān)人員務(wù)必要不斷專研研究、總結(jié)經(jīng)驗，全面分析礦山壓力影響因素，清楚認(rèn)識礦山壓力控制的意義，“構(gòu)建安全管理機制，強化生產(chǎn)人員作業(yè)培訓(xùn)”、“選取合理施工工藝，縮減對頂板的破壞”等，積極促進煤炭生產(chǎn)的安全、有序開展。

參考文獻

[1] 王輝，徐曉，陳昆木.回采工作面受超前礦壓影響下頂板的控制與管理[J].工會博覽·理論研究（中旬刊），2011，27（06）：223-224.

[2] 李曉晴，廖美得.小煤礦頂板管理存在的問題及解決方案分析[J].礦山壓力與頂板管理，2009，（01）：162-163.

[3] 張吉順.礦山壓力對采煤及頂板控制的影響[J].黑龍江科技信息，2013，（36）：112-112.

[4] 吳連軍.淺談礦山壓力及其控制[J].山西焦煤科技，2009，11（11）：34-36.

[5] 馬明祥. 礦山壓力對采煤及頂板控制的影響分析[J].科技致富向?qū)В?015，（10）：205.