摘要:综采工作面的工作对象是直接顶。但是直接顶很容易受到老顶平衡特征的影响。进行综采工作面的矿压监测就是掌握各煤层回采工作面老顶的详细状况。本文就此展开了讨论,以某煤矿综采工作面的矿压观测手段为例,进行了观测方法的总结。
关键词:综采工作面;矿压观测;手段;方法
从某种意义上来讲,对于老顶活动规律的控制就是工作面控制的实际内容。理论上矿山压力的检测方法非常多,但是煤矿企业还应根据实际的工程条件选择合适的检测方法,以获得较为真实的观测数据,从而能够以此为基础制定出合理的施工方案。
一、地质概况
该煤矿开采走向程度约为750米,煤块质硬。东部与夹片断层80m防水保护煤柱线相接,工作面上部覆盖的13-1煤层目前尚未利用。煤层结构为夹矸结构,上层煤厚约1.5米左右,下层煤厚约为0.8米左右。工作面的上巷采用的锚网、锚索联合支护结构,下巷为锚网、锚索联合支护的巷道断面。工作面采用了掩护支架,并采用全部垮落方式控制顶板。回采时采用了分段追机移架,全封闭及时支护顶板。
为了便于观测,煤矿企业成立专门的观测小组,由生产科全面负责各采煤工作面矿压监测各项具体工作的实施及监督、检查和考核。各成员明确责任,加强督查,协助生产科搞好回采工作面单体液压支柱压力测定工作,确保全矿矿压监测工作积极有效开展。各采煤队组成立以队长或书记为组长的矿压监测小组,明确现场跟班副队长为测压工,负责工作面和上下引超前联锁支护单体液压支柱压力的测定,确保测压工作有条不紊地进行。另外,还制定了完善的观测管理制度,确保观测人员能够规范开展观测工作,从而确保观测数据的精确性。
对于该支护段的观测主要采用了顶板离层仪观测法和布置测点观测顶底板移近量法。通过这两种方式的观测能够详细掌握顺槽超前影响范围和程度,以便于科学设计顺槽支护方案,保证开采工作质量。
其主要观测的指标有顺槽巷道顶底板移近量、顶板离层量、工作面及顺槽巷道顶板宏观状况。首先,在顶底板移近量的观测中,工作人员需要在两顺槽便按照三十米的间隔布置观测点。观测点的位置最好选择在顶锚杆尾部,同时选择用水泥钉布置底板观测点。为了方便记录和观察数据,需要对各个观测点进行标号,并选择用塔尺、激光测距仪进行数据采集。其观测频率为七天一次,观测距离要大于一百米。当然,在观测时要及时记录数据。在此过程中,可以将单体支柱的活柱缩量作为顺槽巷道顶底板移近量。其次,对于顶板离层量的观测可以在每个顺槽联航口安装专门的检测仪,可以选择每个70米就安装一个观测仪,观测频率为在工作面两百米的范围内每天一次,在两百米以外的范围每周一次,同时还应当注意数据记录。最后,对于工作面及顺槽巷道顶板宏观状况的观测可以让每班的工作人员进行观测记录,并将能够反映出其宏观状况的现象记录到其中,比如顶板破碎、煤壁完整等信息。同时记录数据,绘制成表格以便于分析。
其主要用到的观测设备包括采集器、记录仪、记录仪分析系统、支持、塔尺、激光测距仪、顶板离层 仪等。在所有的观测完成后,要将相关数据录入到表格中,这样就能够自动生成可分析的图形,而后工作人员就可以进行分析。其中需要注意的是使用塔尺、直尺、激光测距仪等设备采集的数据可以直接导入EXCEL表格,这样工作人员就可以分析矿压与顺槽顶板下沉之间的关系。而使用采集器等采集的数据需要经过数据分析系统处理,才能进一步导入EXCEL表格,从而进行观测。而工作面及顺槽巷道顶板宏观状况的分析,主要就是进行现象的分析、规律总结。
三、综采工作面及回撤通道矿压观测
该煤矿对于综采工作面矿业观测支架阻力数据的提取方法主要是在线数据、在线检测系统以及控制台手动记录。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而进行综采工作面及回撤通道矿压观测的目的是为了能够进一步分析、掌握覆岩破坏运动的规律,以便能够合理设计支架工作阻力,加强煤矿顶板管理,从而为开采工作提供可靠的数据依据。
该部分观测工作的主要指标包括工作面支架荷载、支架活柱缩量、顶帮宏观状况、回撤通道的垛式支架活柱缩量。首先,对于工作面支架荷载量的观测,主要通过安装压力传感器,这样荷载数据就能够定时发送到控制主机中。压力传感器的主要安装位置是做每台支架的左立柱,观测频率是十天一次。其次,对于支架活柱缩量的观测,是通过激光测距仪测量的,其主要安装位置是沿工作面线路,每条线五个观测点。数据的记录需要观测工作面矿压的显现程度来记录。载荷,对于顶帮宏观状况的观测,主要方法每班工作人员将能够反映出其宏观状况的现象记录下来,比如顶板破碎、支架状况等。对于回撤通道的垛式支架活柱缩量的观测主要方法是在垛式支架安装完成后,设置四个观测点。同时在每个观测点上要合理选择一个标记处以便于激光测距仪测量。其主要观测频率是每天一次。
在这种其中主要用到的设备包括液压支架压力传感器、地面分析电脑、采集器、激光测距仪等。另外,数据的处理方法依据观测设备类型。工作面的压力变化需要通过分析系统导出数据,再导入表格进行分析。
采集记录仪的数据也需要进行系统分析,这样系统就能够生成各种曲线图,如原始曲线分析图、统计直方图、循环阻力曲线图、工作阻力曲线图以及综合报表。其中原理曲线分析图能够反映出支架在不同时间段所承受的压力值、支架安全阀开启次数、时间等。这样各个支架的分析比较,并结合实际状况便能够确定工作面来压时间,最终得出来压步距。而循序阻力曲线图能够反映出所选支架在某个时间点的处撑力、末阻力,同时也能反映出单个支架的来压时间。循环阻力曲线图的结果正好能够验证原始曲线分析图。工作阻力曲线图则能够反映出支架工作阻力的每日分布状况,同时也能够平均支架工作阻力分布状况。统计中直方图能够放映出整个工作面不同时间段的初撑力,从而准确确定支架的初撑力状况。综合报表是各项分析结果的综合性填,工作人员主要也是根据综合报表的数据进行分析,并制定出相应的处理方法。从中能够看出,单就采集记录仪而言,其生成的各种数据分析图种类较多。其它仪器设备产生的数据分析图会更多。对此,工作人员必须树立认真工作的态度,科学处理、分析数据,从而得出准确的分析结果。
四、观测结果
1.通过对顶板离层量等数据的观测发现。当顶底板移近量距离工作面40米左右时,就会出现离层、位移的现象;当距离工作面15米左右时,位移速度会逐渐加大。这就表明,工作人员需要进一步加强支护。
2.工作实测平均最大初撑力2640kNΠ架,最小1641kNΠ架,平均初撑力2200kNΠ架,占额定初撑力的52.5%,占额定工作阻力的47.8%。
3.矿压检测人员在完成观测后,结合工程实际进行支护加强,以确保顶板稳定。
综上所述,在综采工作面矿压监测工作的开展过程中,只有确保数据的精确性、实时性才能体现矿业检测工作的质量。但是综采面矿压工作的检测工作不仅需要专业的技术人员,还要选择科学的检测方法。因而,为了保障支护工艺、材料选择的合理性,煤矿企业应当加大综采面观测手段的研究,从而使工作面回采作业能够在一个更加高效和安全的环境下进行,保障煤矿开采作业的安全性。
参考文献
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论文作者:杨洋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签:工作面论文; 顶板论文; 支架论文; 数据论文; 工作论文; 阻力论文; 状况论文; 《基层建设》2017年第14期论文;