首页

论煤壁矿压的测定及在开采掘进中的应用

By:李成

摘要:随着我国经济发展,我国的煤矿行业也处于高效快速地发展过程中,与此同时,随着科学技术的发展进步,煤矿行业的开采掘进技术也不断地向前推进,但是在煤矿开采过程中,为了促进煤矿开采掘进的安全生产,我们必须加强其生产过程中的安全开采措施的提高,那么就必须要做好煤壁矿压的测定,通过在煤矿开采过程中,选择合适的支护形式,从而有效地防止巷道变形、失衡等,一方面降低了巷道维护的费用,另一方面促进煤矿的安全生产。下面本文通过煤壁矿压的测定,来不断地提高其在煤矿开采掘进中的高效利用。

关键词:浅论;煤壁矿压测定;开采掘进;应用

    我国自古以来都是资源大国,我国的煤炭资源丰富,随着我国煤矿开采技术的提高,我国的煤矿资源开采效率也逐渐提高,煤炭行业的发展对于提高我国的经济效益来说有着重要的促进和影响作用。但是近年来,随着我国煤炭资源开采程度的加强,在煤矿开采过程中,出现很多的煤矿爆炸等安全问题,这给煤矿开采过程带来了非常不利的影响,尤其是煤壁矿压问题日益严重,造成了巷道变形、失衡等,从而给煤矿的开采和掘进带来了很大的威胁,因此我们必须加强煤壁矿压的测定发展和煤壁矿压在开采掘进中的应用。

1.煤壁矿压的测定

1.1煤壁矿压的产生和分析

    为了降低在煤矿开采过程中,煤矿开采掘进的工作量和巷道掘进的费用支出,我们通常会在条件允许的前提下,将巷道布置在煤层中,但是在煤矿开采和掘进的过程中,由于对原有的应力造成了很大的破坏,那么就必须要重新建造新的应力平衡,在重新建造的过程中,就造成了煤壁矿压的产生,而煤壁矿压的产生会对整个煤矿开采掘进的巷道造成严重的破坏和挤压变形问题,甚至造成煤矿事故的发生。

1.2煤壁矿压测定

    通过对煤壁矿压的产生以及造成的严重影响进行分析以后,我们必须加强对煤壁矿压的测定,从而有效地降低事故的发生,确保整个煤矿开采过程中,工作的有序开展。与此同时,煤壁矿压的测定对于确定合理的支护形式,降低支护成本支出等都有很大的促进作用,能够降低整个煤矿开采的事故发生率和成本支出状况,下面我简单从几方面对煤壁矿压的测定进行叙述。

    第一,采掘工作面。在这个工作过程中,主要就是采用综采记录仪或者是在线监测系统测量综采支架的阻力,通过在采掘工作面工作开展过程中,利用顶板动态义和测杆测量顶板的下沉量,利用钢尺量出活柱的下缩量,最终利用钻孔应立计以及巷道表面的位置变化和单体支柱的压力监控系统确定超前支撑的压力大小,根据这些监测的数据确定采掘工作面的煤壁矿压大小。

    第二,巷道。利用已有的煤壁矿压监测仪器将巷道额变形规律进行准确的记录,记录以后,利用巷道表面的位置变化,测量出巷道的侧向压力,这样就可以有效地确定巷道的双向压力和煤壁矿压大小。

    第三,地面。通过GPS监测仪器和全站仪器,确定地面的岩移量,通过利用深基点检测的方法,从而确定岩石被破坏的程度,这样可以支护形式的合理设计起到积极的促进作用。

1.3煤壁矿压的显现规律

    煤壁矿压的活动是具有周期性和区域性的,在整个显现过程中,主要是塑性变形区、残余支撑应力影响区以及原岩应力区三个方面。

2.加强煤壁矿压在煤矿掘进过程中的有效应用

    通过对煤壁矿压的大小和活动范围的有效监测,能够对整个煤矿的开采过程,产生重要的影响,促进煤矿的安全开采过程的进行,有助于掘进过程中更加有效地确定巷道的位置和活动变化情况。

2.1煤壁矿压测定促进煤矿掘进过程中巷道断面的选择

    煤壁的破坏范围通常是在断面尺寸的5倍及其以上,如果能够在保证煤矿安全生产和掘进的基础上,准确的测量煤壁矿压的大小,那么就可以确定其断面的尺寸大小范围,这样我们就可以在出现较大的煤壁矿压的条件下,采用较大的断面来加强对巷道变形的维护工作,从而有效地提高煤矿生产的安全管理。

2.2煤壁矿压测定有助于巷道位置的合理布局

    对煤壁矿压进行准确的测定以后,那么就可以选择合理的巷道位置布置。第一,通常在煤壁矿压较大时,我们对煤巷无法保证安全生产时,我们可以尽量地把巷道位置安排在靠近煤层的岩石中,这样做不但能够对煤层起到很好的保护作用,同时也能够减少巷道的维护费用的支出,将巷道位置安排在岩石中时,那么由于岩石的阻挡作用,巷道的变形就会明显减小,能够支撑的压力也就增大,这样就可以提高煤矿掘进的安全生产过程运行。第二,巷道位置在煤层中时,我们必须要确保其尽量地避开承压带,当然在巷道位置安排的过程中,我们必须根据具体的煤矿巷道条件以及支护形式等,选择适合的方式进行巷道位置的布局,总之目标就是加强对其的支护维护,确保整个煤矿掘进的安全生产过程运行。

3. 加强煤壁矿压在煤矿开采过程中的有效应用

    通过对煤壁矿压的大小和活动范围的有效监测,能够对整个煤矿的开采过程,产生重要的影响,促进煤矿的安全开采过程的进行,不但有助于掘进过程中更加有效地确定巷道的位置和活动变化情况,同时也能够促进煤矿的开采方式和运输方式的有效选择。

3.1煤壁矿压测定促进煤矿安全生产过程中开采方式的合理选择

    在煤矿开采过程中,采煤方法的合理与否对煤矿的安全生产、煤矿开采效率等都有很大的影响,不合适的开采方式,对于资源的浪费造成的影响很严重,同时会降低煤矿的经济利益获得。当前我国主要的煤矿开采方式是:壁式采煤法和放顶煤采煤法,因此在针对具体的煤炭资源开采过程中,我们需要依据煤壁矿压的不同选择不同的开采方式。

    当煤壁矿压较大时,我们尽量选择使用壁式采煤法,因此在垮落采煤的过程中,煤壁矿压的前方支撑压力比较大,因此对周围的岩石会产生很大的影响,这样不但不利于安全生产,同时还需要有较高的支护技术,因此我们通常在煤壁矿压较大时,我们选择使用壁式采煤法来进行煤矿开采。

煤壁矿压较小时,我们尽量选择使用放顶煤采煤法,因为煤壁矿压较小,那么开采过程中需要的支护形式就比较简单,因此在地质条件允许的前提下,采用放顶煤采煤法更有利于煤矿资源的高效开采利用。

3.2煤壁矿压测定促进煤矿安全生产过程中运输方式的合理选择

    当前我国的主要的两种煤矿运输方式就是带式运输和刮板机运输机运输,因此在针对具体的煤炭资源运输过程,我们需要依据煤壁矿压的不同选择不同的运输方式。

    带式运输通常要求巷道要比较直,当煤壁矿压较大时,我们尽量选择使用刮板机运输机运输,因此在煤壁矿压较大的条件下,为了有效地保证支护形式,那么就需要选择合适的位置,不可能确保巷道一直是向着一个方向,但是带式运输通常要求巷道要比较直,因此当煤壁矿压较大时,我们适合使用刮板机运输机运输形式。

    刮板机运输机运输,不要求巷道要比较直,但是一定要平整,否则其没有办法正常工作,因此当煤壁矿压较大时,巷道的变形就会造成刮板机运输机的工作运行过程,为了确保整个煤矿的运输工作有效地开展,有时候甚至需要几台刮板机运输机合作运输。因此在具体的煤炭资源运输过程,我们需要依据煤壁矿压的不同选择不同的运输方式。

4.结束语

    在煤矿开采掘进过程中,为了提高煤矿的安全生产效率,我们必须加强对煤壁矿压的测定,进一步提高我国的煤矿安全生产过程的有序开展。因此通过煤壁矿压的测定,为煤矿的安全生产提供了重要保证,促进了我国煤矿行业的安全发展运行。

 

 

 

 

 

参考文献:

[1]李勇强.煤壁矿压的测定及在开采掘进中的应用[J].科技与企业,201307):164-165.

[2]汪永茂, 李颖,王经明,王尚令,吴邦全.煤壁矿压测定及其在沿空掘进中的应用[J]. 岩石力学与工程学报,20052419:3566-3570.

[3] LI-XUNG KANG. RESEARCH ON THE ROCK BURST MECHANISM OF THE OVERALL REMOVAL OF COAL TUNNEL WALL IN DATONG COAL MINING AREA'S“THREE HARD”COAL ROADWAY [J] . Controlling Seismic Hazard and Sustainable Development of Deep Mines(Volume 2).200908):117-118.

[4]煤炭装备制造业提高创新能力研究[J]. 中国煤炭经济研究(20052008)(下册).200909):1119-1216.