摘要:近年来,矿山压力对采矿及顶板控制的影响得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了矿山压力控制的意义及其对顶板控制的影响,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面提出了采矿工作面矿山压力释放的措施,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:矿山压力;采矿;顶板控制;影响
1概述
作为矿山生产过程中的主要场地,矿山开采工作面一直以来都被认为是体现矿山开采综合能力的场所,矿山压力作为矿山开采综合能力的直接影响因素也备受研究人员的重视,对矿山压力进行研究,并对其加以利用对于提高矿山的生产效率具有相当重要的作用。通常而言,对地下岩体进行开采前其内部因自重原因本身就存在一种应力,即所谓的原岩应力,矿山在开采之前由于岩体静止,因而其应力一直维持平衡的状态,矿山的开采过程直接将这种平衡状态打破,导致岩体内部重新进行了应力的分布,一旦新分配的应力超出了围岩所能承受的极限时,便会导致开采工作面四周的岩体遭到破坏,此时将会导致工作面四周的矿石在岩体中重新进行新应力场的排布,这种因矿山开采过程而在矿体,岩体及其支护物方面所引起的力,即所谓的矿山压力。
2矿山压力控制的意义
(1)矿山压力控制可促进矿山开采生产安全有序进行。矿山压力若未得到有效的控制,往往会引发顶板事故,而顶板事故一方面会对矿山正常开采生产造成负面影响,一方面会引发人员伤亡。可见,矿山企业务必要提升对矿山压力控制的重视程度。(2)矿山压力控制可促进地下矿山资源损失降低。尽可能降低矿山损失属于地下开采的一项重要准则。充分认识矿山压力发展规律,科学选取矿柱形状、尺寸,及在特定情形下对矿柱进行部分乃至整体取消,如此可尽可能地为开采工作提供便利,降低矿山资源损失。(3)矿山压力控制可促进地下矿山开采技术改进。地下矿山开采技术发展受矿山压力显现及其控制很大程度影响。某种意义上而言,强化采矿及顶板控制属于地下矿山开采有序发展的重要前提,也属于改进矿山开采技术的重要途径。矿山企业在矿山开采期间,要基于对矿山压力显现规律的全面掌握,对支架展开科学的选取,对顶板展开规范的管理。(4)矿山压力控制可促进矿山开采经济效率提升。矿山开采经济效率与采矿及顶板矿山压力控制存在紧密的关联。就好比,通常情况下,顶板管理作业人员所占采矿人员总数约30.0%,且用于控制矿山压力的材料数量战很大份额。
3矿山压力对顶板控制的影响
3.1常见顶板事故特点分析
3.1.1周期性
由于采矿人员操作的作业周期性,造成了顶板事故也容易出现周期性。因为顶板事故是不可避免的,所以有效的增加顶板控制的延长性对于矿山企业显得尤为迫切。现有的矿山安全体制要求我们在小层次里加大对于顶板事故的预防,尽可能的改变顶板事故周期性现状,实现矿山企业的良性发展。
3.1.2重复性
在采矿过程中,由于操作过程中不断出现的错误,使得顶板控制中存在的问题得到集中的显现。在这个过程中,出于各种方面的原因,顶板事故的发生频率就加大,这样就使得事故的重复性加大。这就要求我们在进行矿山开采的过程中,明确责任制,降低顶板事故频发的现状。
3.2矿井压力与顶板控制
作为矿山开采的重要工作面,地下工作空间有效的加快了矿山的开采经济效率,然而,矿山的开采还与开采环境与开采条件有关。为了更好实现开采工作的安全、有效的进行,对顶板的控制显得尤为必要。所谓矿井压力控制技术,就是基于采矿安全进行的基础上,人为的对矿井压力进行调控的手段。矿井压力控制技术一方面减缓了矿井压力对于矿山开采的危害性,另一方面,也加速了人们对利用矿井压力实现“压力”转为“动力”的课题的研究。
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3.3矿井压力与顶板控制的影响
(1)对顶板的控制是矿山安全的基本要求。在矿山工程中,由矿井压力造成的顶板控制事故较为常见,事故的出现一方面影响了矿山的生产,另一方面也增加了人员伤亡的频率。所以,要实现矿山企业竞争力的增强,提高顶板的控制力是常见的措施。
(2)对顶板的控制可以有效的减少资源的紧缺。随着矿山开采的深入,如何在充分得到企业利益的基础上减少矿山资源的损失是众多企业面临的重要课题。在矿山开采过程中,我们要适量的取消部分矿山的开采力度,这样一方面加快了开采工作的进行,一方面减少了资源的损失。
(3)对顶板的控制可以改善矿山开采现状。顶板控制与地下矿山开采之间息息相关,可以说,加强对顶板的控制是实现地下矿山开采更好、更快发展的前提,也是提高技术经济效率的手段之一。我们在矿山开采的过程中,要基于显现规律的基础上,对支架进行合理的选择,对顶板进行良好的管理。
4采矿工作面矿山压力释放的措施
4.1采用先进的顶板监测技术
对采矿工作面顶板的压力变化进行实时监测,可有效防止采矿工作面顶板事故的发生。应用矿压监测等顶板监测技术,科学监测、分析顶板应力分布及活动规律,为采矿工作面顶板管理工作提供准确的信息和决策依据,以便采取有针对性的措施进行支护,可有效防止采矿工作面顶板冒落和垮落,保证采矿工作面各工序正常作业及作业人员安全。
4.2采面周期来压安全技术防治
周期来压期问应坚持循环注液,保证工作面单体柱的柱压不低于11.5MPa;沿切顶排增设密集柱且每隔l0m支设木垛,若周期来压前悬顶面积大,应用圆木一梁三柱支设俄棚。提高支架支撑强度,工作面支架初撑力不小于24MPa,全工作面支架合格率不得小于80%,如支架合格率小于80%,综采队队长在早调度会上必须说明原因。
4.3加强工作面端头支护
因为采矿工作面上下端头连接回风巷与运输巷,控顶面积大,同时在移动刮板输送机机头机尾时,撤柱、支柱反复支撑,使顶板下沉、破碎,因而两端头冒顶事故较多,所以必须加强支护、特殊管理。用4.4米铰接顶梁或金属长梁(一般用11#工字钢或π型钢做的长梁)与单体柱组成的悬臂梁式的特殊支护。运输巷(或风巷)也用金属梁超前支护,托住巷道原有支架。
4.4严格监督采矿作业现场管理
对整个采矿工程的验收及评估等力一面进行严格监督及管理,杜绝使用违规劣质材料,确保采矿作业的整体安全性。同时使用合格的单体液压支柱,将工作面的支护装备及配置进行提高。对采矿作业人员定期进行技术培训,加强其专业技能。
4.5加强单体液压支柱工作面支护管理工作
对于加强单体液压支柱工作面支护管理工作,必须要做好七个方面的工作,即为“支、护、稳、切、控、实、齐”这七项工作,主要应抓好二个质量、支柱、架的质量、支设质量、三个环节泵站压力、软底板的处理、二次(多次)补液保证支撑力,努力提高工作面的支护质量。在进行回柱操作时,一定要严格遵守相关作业规则,用认真谨慎的态度、正确的回柱方法进行回柱工作。
5结束语
综上所述,加强对矿山压力对采矿及顶板控制的影响分析的研究分析,对于其良好效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
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论文作者:刘国栋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/11/27
标签:矿山论文; 顶板论文; 工作面论文; 压力论文; 事故论文; 作业论文; 矿井论文; 《基层建设》2017年第25期论文;