开采工作面对矿山压力的影响因素研究
矿山压力分布及防治技术研究

矿山压力分布及防治技术研究矿山压力的防治作为采矿工业技术的一个重要组成部分,有它的具体内容和范围。
与采矿方法、空区处理、井巷掘进、矿山支护、充填工艺、边坡稳定及矿山地质有密切的联系。
基于此,本文详细的阐述了矿山压力的分布及其防治技术。
标签:矿山压力;分布规律;防治措施通过对井下上覆岩层的移动规律进行分析研究,在采煤工作面出现弯曲破坏和剪切破坏时,围岩的支承压力重新分布,致使上覆岩层出现初次来压和周期性来压的现象。
基于我矿30102运输顺槽的来压方式和特点,提出相对应的防治措施,主要采用大直径钻孔卸压的方式和巷道底板卸压的方式卸压,进而为煤矿企业创造良好的社会、经济效益。
一、矿山压力概述矿山压力指地下岩体在采动前,由于自重的作用在其内部引起的应力,通常称为原岩应力,因开采前的岩体处于静止状态,所以原岩体是处于应力平衡状态,当开掘巷道或进行回采工作时,破坏了原来的应力平衡状态,引起岩体内部应力的重新分布,重新分布的应力超过煤岩的极限强度时,使巷道和回采工作面周围的煤岩发生破坏,这种情况将持续到煤岩内部重新达到新的应力平衡为止。
另外,在矿山压力作用下所引起的一系列力学现象,如顶板下沉和垮落、底板鼓起、片帮、支架变形和损坏、充填物下沉压缩、岩层和地表移动、露天矿边坡滑移、冲击地压、水与瓦斯突出等,均称之为矿山压力显现。
二、上覆岩层破坏形式采煤工作面在采动过程中,因煤岩体的采出,压力重新分布,采动后作用于岩层边界或存在于岩层中,使围岩向已采空间运动的力,即采动后促使围岩运动的力称为“矿山压力”。
矿山压力随着采煤工作面的不断推进而不断变化,且受暴露的岩层面积、厚度及压力传递情况的影响。
井下巷道及采煤工作面支架受力分布也是围岩运动的结果,受力的性质、大小和变化与上覆岩层运动密不可分,因此通过研究上覆岩层的破坏形式,进而分析探讨上覆岩层在采煤工作面推进方向上的运动发展规律。
当上覆岩层变形直至完全破坏时,有弯曲破坏和剪切破坏两种破坏形式。
采场矿山压力显现基本规律

02
CATALOGUE
采场矿山压力显现的核心概念
矿山压力
矿山压力定义
矿山压力是采矿过程中,由于地下岩体采动而引起的应力、应变和 位移现象。
矿山压力的形成
在采矿过程中,随着岩体被逐渐采出,原本处于平衡状态的岩体应 力场被打破,导致应力重新分布,形成新的平衡状态。
矿山压力的影响
矿山压力对采矿安全、采矿效率以及采场维护具有重要影响。
特征
采场矿山压力显现具有明显的区域性 、时间性和空间性,与采矿方法、地 质条件、采场结构参数等因素密切相 关。
矿山压力显现的重要性
安全保障
矿山压力显现是采矿过程中的重要安全因素,对 采场稳定性和安全生产具有重要影响。
资源保护
矿山压力显现影响采场回采率,合理的矿山压力 控制有助于提高资源回收率。
经济价值
矿山压力显现的应急处理措施
制定应急预案
针对可能出现的矿山压力显现情况,制定应急预案,明确 应急处理流程和责任人。
加强人员培训和演练
对采场作业人员进行培训和演练,提高他们对矿山压力显 现的认识和处理能力。
配备应急物资和设备
根据应急预案需要,配备必要的应急物资和设备,如支护 材料、排水设备等,确保在紧急情况下能够迅速采取有效 措施。
力显现预测中的实际应用,并取得了良好的应用效果。
THANKS
感谢观看
矿山压力显现对采矿成本和经济效益具有直接影 响,合理的矿山压力控制有助于降低采矿成本。
矿山压力显现的历史与发展
历史回顾
矿山压力显现的研究始于20世纪初 ,随着采矿技术的发展和工程实践的 积累,人们对矿山压力显现的认识不 断深入。
发展趋势
现代采矿技术对矿山压力显现的研究 更加深入,涉及多学科交叉和多种先 进技术的应用,未来将更加注重矿山 压力显现的预测和控制。
《矿山压力及其控制》课件

开采深度
开采深度越大,岩层自 重和上覆岩层的作用力 越大,矿山压力也越大
。
采矿方法
采矿方法的选择和实施 方式对矿山压力的大小
和分布有直接影响。
支护方式
支护方式的选择和实施 对控制和调节矿山压力
有重要作用。
02
矿山压力的监测与检测
矿山压力监测方法
01
02
03
04
表面变形监测
通过测量地表位移、沉降等参 数,评估矿山压力状态。
将多个学科的理论和技术进行交叉融 合,形成更加全面和系统的矿山压力 控制方法和技术。
绿色环保
在矿山压力控制中注重环保和可持续 发展,减少对环境的影响,实现绿色 开采。
04
矿山压力事故预防与处理
矿山压力事故类型与原因
冒顶片帮事故
冲击地压事故
由于矿山顶板失稳、煤帮侧壁不稳等原因 导致的事故。
由于地下岩体在地应力作用下突然释放能 量导致的事故。
监测预警
建立完善的矿山压力监测系统,及时发现和 预警潜在的事故隐患。
培训与演练
加强员工安全培训和演练,提高员工应对突 发事件的应急处理能力。
矿山压力事故处理方法
现场处置
一旦发生事故,应立即启动应急预案,组织现场 人员撤离,并采取必要的应急措施。
医疗救治
确保受伤人员得到及时有效的医疗救治,降低伤 亡率。
物理模拟法
利用相似材料或物理模型 进行矿山压力模拟,通过 观察和测量模型的压力变 化来指导实际控制。
经验法
根据实际生产经验,总结 出矿山压力控制的方法和 技巧,通过实践不断优化 和完善。
矿山压力控制技术应用
采煤工作面
在采煤工作面中,通过合理布置采煤机、支架等设备,控制采煤高 度和推进速度,以减小矿山压力对工作面的影响。
煤矿冲击地压的影响因素和防治对策分析

煤矿冲击地压的影响因素和防治对策分析摘要:冲击地压是煤矿生产所面临的严重自然灾害之一,伴随着煤炭开采逐渐往深部转移,冲击地压发生的强度和频繁程度日益增加。
同时,生产实践也表明煤矿冲击地压的发生没有明显的前兆,而且在各种类型的煤层、地质构造、顶板条件下都发生过这种破坏力极大的动力灾害现象。
一旦发生,很可能会造成难以估量的经济损失和巨大的人员伤亡。
因此,研究冲击地压的发生机理和防治措施是急切的并且非常必要的。
关键词:煤矿;冲击地压;防治措施引言:通常煤矿冲击地压的发生都是有一些条件的,是煤层以及应力等共同影响的结果。
冲击地压出现的主要条件是煤岩体,具备较强的冲击倾向性。
煤岩体积累的弹性应变能可以释放的足够空间是发生冲击地压的前提条件,而出现冲击地压的诱发条件是煤岩体积累能量的应力加载。
必须要兼具以上这些条件,才有可能出现冲击地压。
结合煤岩冲击失去稳定性的物理特点,可以将冲击地压划分为三大类,一是岩爆型冲击地压,二是顶板垮落型冲击地压,三是构造型冲击地压。
岩爆型冲击地压主要是指煤岩体一直积累弹性应变能,在能量上升到煤岩的最大承载力时,煤岩就会出现瞬间爆炸的情况,其具体表现是弹射以及抛出媒体。
然后,顶板垮落性冲击地压,主要是指推过回采工作面后,上部较厚而硬度较高的顶板始终没有垮落,在悬顶面积达到规定的数值时,顶板瞬间出现折断而造成的冲击波强烈性损坏。
最后,构造型冲击地压通常出现在构造条件相当复杂的地质环境中,因为构造应力过于集中导致的煤岩失去稳定性冲击损坏。
另外,结合不同的出现位置,能够将冲击地压划分为两大类,一是掘进冲击地压,二是回采冲击地压。
首先,掘进冲进地压通常出现在巷道掘进中,与巷道的布局位置以及布局方法存在联系。
其次,回采冲击地压出现在回采工作面的推进中,一般和回采工作面的回采时间以及长度存在联系。
1、冲击地压具有以下明显的显现特征(1)突发性没有明显的宏观前兆而突然发生,过程短暂(持续几秒到几十秒),难以事先准确确定发生时间、地点和强度。
采煤工作面超前支承压力分析及超前支护优化

采煤工作面超前支承压力分析及超前支护优化摘要:随着煤矿开采深度的增加,煤炭资源开采作业面临的地质环境越来越复杂,尤其是破碎顶板巷道的开挖和支护。
然而,原有的巷道支护技术已经不能满足深基坑(矿井)支护的需要,威胁着开挖(施工)作业的安全。
鉴于此,探索有针对性的支撑技术具有重要意义。
主要分析了采煤工作面超前支护压力的分析和超前支护的优化。
关键词:支承压力;超前支护;工作面;单体支柱引言在煤矿深部开采中,选择合理的矿山支持方法是确保安全生产的前提,其中还应考虑到地质条件和施工因素,并应根据沉陷原则选择合理的支持方法。
1、煤矿巷道支护的重要性随着国家的持续发展,工业水平显着提高,煤炭工业作为重工业的重要组成部分的发展,对工业发展产生了重大影响,从而影响了国家整个经济的发展速度和水平。
煤矿安全是一个主要关切问题。
近年来,煤矿倒塌等危险事故司空见惯。
如果不消除对采矿环境的安全风险,如果工人的安全得不到保障,人民和财产的安全将受到严重威胁,在某些情况下,国家的经济发展将受到严重损害。
随着我国人民生活水平的提高,人们的安全意识也在提高,许多工业精英正在努力寻找措施来改善矿山的安全,而矿山的建设是直接影响到总体安全的一个重要因素。
在地质安全方面,经验丰富的设计人员制定了一系列措施,不仅通过审查地质的地理位置和地质状况,而且通过改进工作,查明和处理采矿前的潜在风险,以查明和减少安全风险。
2、采煤工作面巷道掘进变形特征及影响因素分析本文研究的工作面自施工以来,行车道发生了严重变形,为了正确理解工作面变形,在其顶板采用“十字布点”的方式对顶板和两帮的移近量进行监。
对监测数据进行分析后,可总结出工作面变形特征如下:①工作面巷道顶板出现不同程度的煤层脱落;巷道顶板所采用的支护锚杆被拉断且钢带也被拉断,其中有一部分钢丝网被完全破坏。
其中,针对顶板下沉掉包严重的位置采用木垛的方法进行强化支护,但最终效果不明显。
②整个巷道工作面的底鼓现象较为严重,底鼓量最大可达1500mm。
采煤工作面压力观测与研究应用

3 支护 阻 力观 测
3 . 1 单体摩擦支柱支护阻力观测测力计 单体摩擦支柱支护阻力可用 A D J 一 4 5 和A D J 一 5 0 型机械测力计测 定。 机械式测力计俗称压力盒 , 其基本原理就是通过变形拆分成受力
一
技术条件下顶板破坏状态 的资料 ,加以统计分析 , 从 而研究矿压规律 的方法。它适 用于观测 中等稳定 和不稳定顶板 ,如页岩 、砂页岩 、弱 面发 育的顶板。 我国近年来用此法观测顶板破碎度的作法是每天在检
修班利用 2 米木折尺 , 每隔 3 ~ 5架液压支架进行观测 , 从 采场一端
连续 观测 至另 一 端 。
性 和 支 护 效 果 提 出评 定 性 意 见 ( 3) 依据 当时采场围岩条件及 支撑压力分布规律 来确定工作面巷
道断面形状 、规格及支架参数 ,煤壁前方巷道超前维护距离。
2 采 场 矿 山 压 力 观 测 的 一 般方 法
目前 比较常规的煤矿矿 山压力观测 : 掌握矿压活动基本规律,综 合分析矿压控制 问题 ;常规观测的内容 单体支架工作 面一般需观测 “ 三量 ”一顶底板移近量 、支架阻力 、活柱下缩 。液 压支架工作面一 般还需要观测顶板破碎度等 。专项观测的内容 通常根据所研究 问题 的性质决定需进行的专门观测 目的, 如上覆岩层变形 、 移动 和破坏过 程 ,支架外载分布等。 现 阶段矿压观测方法主要有统计经验观测 、 工作面矿压观测 、 巷 道矿压观测等 。 观测内容 的选择必须充分考虑 到: 采场围岩的改变状 况, 从监测数据直接判 断围岩是否失稳 ; 通过观测支护材料的工作状
【 关键 词】矿压显现 初次来压 周期来压 中图 分 类 号 :T D 3 2 5 文 献 标 识 码 :A 文章编号:1 0 0 9 -9 1 4 X( 2 0 1 3 )3 5 —4 6 0 一O 1
矿山压力及其控制
矿山压力及其控制矿山作为重要的资源开发和利用场所,其所面临的压力问题一直备受关注。
矿山压力主要包括地质压力、水压力、气压力和工程压力等方面。
这些压力对矿山的安全生产和工作环境产生了重要影响,因此,必须采取有效的措施进行控制和管理。
地质压力是指由于地质构造、地壳运动等因素导致的矿山岩体的压力。
地质压力的大小和分布对矿山的稳定性和安全性具有重要影响。
通常,地质压力会随着矿山深度的增加而增大。
为了控制地质压力,可以采取减压放顶、支护加固等措施。
减压放顶是通过凿眼、爆破等方式将压力分散释放,减轻压力对矿山的影响。
而支护加固则是通过设置支柱、注浆固化等方式增强矿山岩体的稳定性,抵抗地质压力。
水压力是指由于矿山地下水的存在导致的压力。
矿山地下水的渗透和积聚会增加矿山岩体的压力,对矿山的开采和工作环境产生危害。
为了控制水压力,可以采取抽水排水、隔水防渗等措施。
抽水排水是通过设置井眼、抽水泵等设备将地下水抽出,降低矿山岩体的压力。
隔水防渗则是通过设置隔水帷幕、注浆填充等方式阻止地下水的渗透,减少水压力对矿山的影响。
气压力是指由于矿山内部的气体积聚导致的压力。
矿山内部的气体主要包括有害气体、可燃气体等。
这些气体的积聚会增加矿山岩体的压力,对矿山的安全生产和工作环境产生威胁。
为了控制气压力,可以采取通风换气、防爆设备等措施。
通风换气是通过设置通风设备、通风管道等方式将矿山内部的气体排出,保持良好的工作环境。
防爆设备则是通过设置防爆器、防爆灯等设备,防止可燃气体的积聚和爆炸。
工程压力是指由于矿山工程建设和生产活动导致的压力。
矿山工程压力主要包括爆破震动、机械振动等。
这些压力会对矿山岩体和工作设备产生影响,对矿山的安全和稳定性构成威胁。
为了控制工程压力,可以采取减震措施、加强设备维护等措施。
减震措施主要包括减少爆破药量、改变爆破参数等,减轻爆破震动对矿山的影响。
加强设备维护则是通过定期检修、更换磨损部件等方式保持设备的正常运行,减少机械振动对矿山的影响。
采煤工作面矿山压力显现规律
第四章采煤工作面矿山压力显现规律第一节概述大多数情况下,矿山压力显现会给地下开采工作造成不同程度的影响。
为使矿山压力显现不至于影响正常的工作和保证生产安全,就必须采取各种技术措施加以控制。
包括对巷道及采煤工作空间进行支护、对松软煤岩体进行加固、用各种方法使巷道或采煤工作面得到卸压、用人为的方法使采空区顶板按预定要求冒落等。
此外人们对矿山压力的控制不仅在于消除和减轻对开采工作造成的危害,还包括合理地利用矿山压力的天然能量为开采工作服务。
例如,利用矿山压力的作用压酥煤体以方便落煤工作,借助采空区上覆岩层压力压实已冒落的矸石形成再生顶板等等。
所有这些人为地调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施,叫做矿山压力控制。
简称矿压控制。
在实际生产过程中,采煤工作面常有下述一系列矿山压力现象,并习惯上用这些现象作为衡量矿山压力显现程度的指标。
(1)顶板下沉量,一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板移近量。
随着工作面的推进,顶底板处于不断移近状态。
(2)顶板下沉速度,指单位时间内的顶底板移近量,以mm/h计算。
它表示顶板活动的剧烈程度。
(3)支柱变形与折损,随着顶板下沉,采煤工作面支柱受载也逐渐增加,一般可以用肉眼观察到柱帽的变形,剧烈时可以观察到支柱的折损。
(4)顶板破碎情况,常常以单位面积顶板中冒落面积所占的百分数来表示。
它是用来衡量顶板控制好坏的质量标准。
(5)局部冒顶,指采煤工作面顶板形成局部塌落,它影响采煤工作的正常进行。
(6)大面积冒顶,指采煤工作面由于顶板来压导致顶板沿工作面切落。
常常对工作面生产造成严重影响。
其它还有煤壁片帮、支柱钻底、底板臌起等一系列矿山压力现象。
第二节老顶的初次来压直接顶初次垮落后,工作面继续向前推进,由于老顶比较坚硬,在一定范围内呈悬露状态,其四周分别由煤壁及煤柱支撑。
此时可将老顶视为一个板的结构。
但是由于采煤工作面沿倾斜方向的长度,往往大于老顶沿走向方向垮落时的跨度,因此通常将老顶视为一端由煤壁而另一端由煤柱支撑的两端固定的梁。
矿山压力与岩层控制
采场矿山压力显现基本规律
生产技术科
唐 猛
采场矿山压力显现基本规律
第一节
第二节
概
述
老顶的初次来压
第三节
第四节
老顶的周期来压
顶板压力的估算
第五节
第六节
回采工作面前后支承压力分布
影响采场矿山压力显现的主要因素
第一节
概
述
回采工作面常见的矿山压力现象:
一、顶板下沉
一般指顶底板相对移近量。 常以每米采高、每米推进度下沉量(S/L· M) 作为衡量顶板状态的一个指标。
图4-11 回采工作面的顶板压力
(1)直接顶载荷Q1
Q1=∑h· L1· γ
∑h-直接顶厚度; L1-悬顶距; γ-容重。 单位面积上载荷(支护强度):
q1=Q1/L
当L1=L,q= ∑h·γ
(2)老顶载荷Q2 采用直接顶载荷的倍数估算老顶的载荷。
p q1 q2 n h
但采深增大对采场矿压显现影响并不显著,只是煤 壁片帮现象将加剧。这是由于老顶岩层形成的“ 砌体梁 ” 大结构对采场支护“小结构”起到了保护作用。采深对 “砌体梁”结构的稳定性影响不大。
四、煤层倾角的影响
图4-23 采空区冒落矸石滑移及其造成的后果
四、煤层倾角的影响
①工作面沿倾斜方向向下推进时(俯采工作面)
Q A+B-T · tg(ψ-θ)
对于冒落带岩层,T=0,P=QA+B,即支柱阻力能 承受控顶区全部岩层重量。
二、老顶的周期来压
老顶岩层的周期性破断而引起“砌体梁”结构 的周期性失稳而引起的顶板来压现象称为采场周期 来压。 周期来压的主要表现形式是:顶板下沉速度急剧 增加,顶板的下沉量变大;支柱载荷普遍增加;有 时还可能引起煤壁片帮、顶板台阶下沉、支柱折损, 甚至工作面冒顶事故。
矿山压力及其控制
● 04
第四章 矿山压力的安全管理
安全生产管理体系
安全生产法律法规
01 相关规定和条例
安全生产责任制度
02 明确管理责任
安全生产标准化管理
03 规范管理流程
安全生产措施
安全教育培训 提升员工安全意识
应急预案演练 提前预防和处理事故
安全技术监控 实时监测安全状况
安全事故案例分析
矿山压力引发的事故
无人化
避免人员伤亡风险 提高工作安全性
总结
矿山压力监测技术在确保矿工安全、预防地质灾害、优化生产计划等方面 发挥着重要作用。随着技术的不断发展,监测系统将越来越智能化、自动 化、无人化,为矿山生产带来更多的便利和安全保障。
● 03
第3章 矿山压力的数值模拟
数值模拟的原理
矿山压力的数值模拟常用的方法包括有限元方 法、边界元方法和离散元方法。有限元方法是 一种求解偏微分方程的数值方法,边界元方法 则是针对边界上的条件进行离散求解,而离散 元方法则是通过将物体分成大量小块,通过力 学原理进行计算。
监测技术的应用
实时监测矿山压力变化 及时发现压力异常
优化矿山生产计划 提高生产效率
预警矿山地质灾害 保障矿工安全
监测数据处理与分析
数据采集 获取原始监测数据
数据处理 清洗和处理数据
数据传输 将数据传送至处理中心
数据分析 提取关键信息
监测技术的发展趋势
自动化
提高监测效率 减少人工干预
智能化
实现数据智能分析 准确预测地质灾害
可持续发展
矿山压力控制与矿山 可持续发展紧密相连
生态环保
重点关注矿山压力对生 态环境的影响
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开采工作面对矿山压力的影响因素研究
摘要 本文通过对煤矿开采工作面矿山压力的影响因素进行研究发现,五种
因素对矿山压力的影响相对较大,其中包括自然条件因素、煤矿开采工作面的生
产条件、开采工作面的推进速度、顶板及支护材料等的管理办法、对采空区的处
理办法五种影响因素,希望通过本文的研究,对煤炭的科学开采提供一定的理论
依据。
关键词 煤矿开采;工作面;矿山压力;影响因素
作为煤矿生产过程中的主要场地,煤炭开采工作面一直以来都被认为是体现
煤矿开采综合能力的场所,矿山压力作为煤矿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煤矿的生产
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,煤炭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,煤炭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煤岩所能承受的极限
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煤在
岩体中重新进行新应力场的排布,这种因煤炭开采过程而在煤体,岩体及其支护
物方面所引起的力,即所谓的矿山压力。下文重点就煤炭开采过程中影响工作面
矿山压力的相关因素进行了探讨。
1 自然条件对工作面矿山压力的影响
通常而言,自然条件对矿山压力具有直接影响,自然条件主要包括两个方面,
一是煤层的厚度情况,厚度越大,开采时压力升高区的煤层支撑力会发生大幅地
降低,因而煤的压缩总量将会越大,此时顶板岩层将会有预先下沉等情况的发生,
这就导致工作面后顶板的稳定情况更差,因而煤的厚度越大将越易出现变形,此
时应当确保开采工作面具有足够强度及稳定性的支护体系;二是开采区的围岩性
质,例如围岩强度等条件。若顶板相对稳定,则对于支柱所带来的压力也更小,
若顶板岩石稳定性不足,则其下沉量以及对支柱所带来的压力也会更大一些。若
底板岩石相对较为坚硬,则只需确保支护体系的强度不影响顶板的压力分布即
可,而可缩量应通过支柱进行承担。但是,当底板岩石强度不够时,此时其底很
难承受顶板所带来的压力,因而很容易遭到破坏,出现支柱插入底板的情况,进
而对煤矿的安全生产带来巨大的影响。若顶板足够坚硬,则其通常不会出现跨落
的情况,但是应当注意的是,在裸露面积不断增大的情况下,一旦达到某极限时,
将会导致顶板出现大面积的一次性跨落情况的发生,进而导致工作面支柱被大面
积地推倒,后果十分严重。
2 生产条件对工作面矿山压力的影响
通常而言,控顶的距离将会对煤炭开采工作面的矿山压力带来较大程度的影
响。因此,尽量将工作空间的宽度减少,同时借助于煤壁所带来的支撑作用,将
会大幅度减少顶板的下沉量,降低采空区支柱方面的压力,这样即最大程度地降
低了对顶板的破坏程度,确保了顶板岩石的完整性。由于顶板的下沉量同顶板的
变形程度有关,变形程度越大,顶板离层情况也越严重,进而导致工作面的支柱
压力越大。此外,煤矿生产过程中的工艺流程也会对矿山压力带来影响,尤其是
对于顶板的下沉速度所带来的影响更大。据统计,在顶板受工序影响情况较小的
情况下,此时其下沉速度几乎是停止的。而放顶及割煤工序等会加快顶板的下沉
速度以及支柱压力的增长情况。通常而言,放顶过程中所引起的动力会加快顶板
下沉的速度,据统计,顶板下沉总量的8%~30%是因放顶所造成的。而放顶之
前的6m及其放顶之后的15m对于顶板下沉速度的影响是最大的,对于此种情况
而言,可借助于单体液压支柱来改善这种剧烈下沉的情况。此外,放顶过程中的
顶板下沉速度还同顶板和底板岩体性质、开采煤炭的硬度、煤层的厚度、支护质
量及其材料等因素有关。对于割煤过程而言,其对于顶板的下沉量有关,据统计,
顶板下沉总量的15%~45%是由于落煤所导致的,由于割煤过程使得暴露面积急
速增加,因而导致了顶板的下沉速度不断增大。
3 开采工作面的推进速度对工作面矿山压力的影响
除了上述因素外,煤矿开采工作面的推进速度情况也会对开采工作面的矿山
压力带来相当程度的影响。通常而言,工作面的推进速度大,则顶板的下沉速度
也相对较大,不过,绝对下沉量以及由顶板带给支柱的压力相对较小,因而一定
程度上增大了顶板的稳定程度。此外,顶板下沉量同顶板的控制时间方面也存在
着一定的关系,控制时间越短会使得工作面的矿山压力移动速度增大,因而一定
程度上对于煤壁完整性的提高具有一定作用。
4 顶板及支护材料等的管理办法对工作面矿山压力的影响
通常情况下,支架的支撑力几乎无法对上复岩层挠曲形状带来影响。因此,
支柱起到两个作用即可,一方面是支撑作用,一方面是可压缩作用。支撑作用是
最基本的要求,支柱应当能够确保直接顶的完整性,确保其不离层,而可缩性也
很重要,但是,其必须能够适应上复岩体的挠曲程度。从目前的支护材料的应用
来看,木柱无法适应纵向可缩性,HZWA支柱具有的可缩量过大,HZJA支柱则
具有较适宜的可缩性,但是其支撑力相对较差,随着单体液压支柱的应用,顶板
事故的发生率得到了大幅度地降低。
5 煤炭采空区的处理办法对工作面矿山压力的影响
在采空区的处理办法中,全部跨落法在顶板跨落之后可将采空区空间充满。
若直接顶板跨落之后,无法实现采空区空间的完全充满时,应采用人为放顶方法,
此时采用放大炮的效果相对较好。对于顶板较为坚硬的煤层而言,通常可采用木
柱进行支撑,或采用局部进行充填的方法。
6 结论
综上所述,煤炭开采过程中必须对上述因素进行考虑,以全面掌握工作面矿
山压力所呈现的规律,进而利用此规律来指导煤炭开采过程中出现的各种问题,
及时采取有效的措施给予解决,以确保煤矿生产过程的安全性和稳定性。
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