煤矿综采工作面矿山压力监测探讨 温阳

发表时间:2020/11/4   来源:《建筑模拟》2020年第11期   作者:温阳
[导读] 矿山压力在一定程度上与煤矿安全生产密切相关,在采矿过程中极易导致围岩、支护出现变形的情况,严重情况下会造成直接破坏。而在诸多影响采矿工程稳定性的因素中,最为主要和根本的因素就在于矿山压力,唯有此才能提高安全系数,然后才能顺利的开展生产工作。为充分发挥回采工作面所具有的作用,就必须掌握顶板的来压规律。
        宁夏银星煤业有限公司  宁夏灵武  750408
        摘要:矿山压力在一定程度上与煤矿安全生产密切相关,在采矿过程中极易导致围岩、支护出现变形的情况,严重情况下会造成直接破坏。而在诸多影响采矿工程稳定性的因素中,最为主要和根本的因素就在于矿山压力,唯有此才能提高安全系数,然后才能顺利的开展生产工作。为充分发挥回采工作面所具有的作用,就必须掌握顶板的来压规律。
        关键词:煤矿综采工作面;矿山压力;监测探讨
       
        近年来,随着我国煤炭科学技术的发展,通过广泛的普及综采工作面能够实现高效生产和增大安全系数,借助矿山压力监测系统便于对综采工作面周期来压规律进行更为直观的了解与掌握,从而呢刚刚为工作面周期来压提供最为准确、科学的预报。
        1矿山压力监测系统概述
        对于大部分综采工作面而言,其内部压力检测系统的组成一般都涉及压力表、数据采集器、压力监测系统。然而,大部分工作压力表在实践过程中所记录的来压情况仅仅在5分钟之内,工作人员在每次间隔5天以后就可以按照相关数据内容及时向地面传输工作面压力表内部数据,然后可向矿山压力检测系统中及时传输采集器内部的数据,以此可以方便专业人员及时检测井下工作面周期来压,最终能够对工作面来压情况做到充分的了解[1]。
        1.1矿压监测目的
        科学监测矿压,便于更加准确、全面的了解工作面来压规律、强度与步距等,且能够进行必要的事前预测,从而才能更好地控制矿压;指导实际生产工作的顺利开展,清除障碍便于顺利的开展采煤作业,
        同时,在煤矿生产中矿压监测缺一不可,站在专业角度上为科学、合理的监测工作面或巷道矿压,便于及时掌握顶板活动规律,深入了解顶板事故多发地,及时发现薄弱环节,便于更加准确的预测矿山压力,并制定科学的防范对策,为煤矿安全生产提供充足的保障。
        1.2矿压监测内容与方法
        工作面矿压显观观测指标一般包括两类。一类:利用测杆或其他测量仪方便测量顶板移近量,使用钢尺可以测量支柱下缩量;另一类:主要在于“统计观测”,即统计观测围岩破坏程度。
        2综采矿压在线监测系统分析
        2.1系统原理
        综采工作面的组成一般包括矿用本安型分站、矿用兼本安型电源、种类不同的传感器,模拟信号、开关信号是采集到的主要信号,在运行这两种信号的过程中可以利用先进单片机技术,然后借助专业传感器可直接转化信号为电信号。在放大和转换全部的电信号以后,利用电信号可实现对信号的定时采集、处理、传输。为了能够在关键时刻充分发挥在线监测系统所具有的作用,就必须对系统原理进行全面、准确的了解[2]。
        2.2设计系统硬件
        系统硬件在设计过程中有必要安排专业人员对类型不同的物理量进行科学的监测,然后利用传感器可以直接转化被检测到的物理量为电信号。在放大全部的电路以后,可以直接转换滤波、模数,利用单片机可以对相关数字信号进行直接处理。由此可知,利用专业显示电路能够及时将相关数据信息准确的显示出来,利用红外通讯电路方便对变送器内部的各项工作参数进行全面设置,在此基础上便于全面输出声光报警。


        3实际案例分析
        3.1案例回顾
        某煤矿在中央采区工作面内部,煤层底部标高控制在455-533米之间,地面标高134米,煤矿上部的采矿区就在于3002.煤矿下部工作面为3006,还没有被开采过,北面工作区已经全被开采过,整个煤层平均倾斜长度控制在135米、倾斜0度,其顶部组成主要为石英砂岩,平均厚度控制在米,内部所具有的碎石片比较多[3]。
        当前,工作面回采进展顺利,原先老顶会变得更加牢固,因此很难坍塌那些裸露的内部采空区面积,而在施工过程中一旦出现不必要的坍塌,则内部面积较大。同时,坍塌区内部空气极易形成一种强有力的冲击波,摧毁力极大。一旦该摧毁力达到某种程度,就会直接给工作面产生很大的应力负担,若悬空老顶面积达到一定程度后,就会导致整个工作面下沉,再加上工作面的不断前进,由此会导致整个矿山压力变化具有一定规律性。
        3.3矿压监测系统
        该工作面切眼长度124米,为充分发挥作用就需要借助内部ZF2802-16型支架支护,为此专业人员可以对矿山压力表特性进行客观的分析,严格按照“10个架安装1个压力表”的原则,并认真编号压力表,在数据采集过程中,关于来压数据需每分钟记录一次。为更好地向电脑内部压力监测系统输入相关数据,就需要操作人员充分利用采集器的作用,一般每3-5天传输一次,然后为更好地掌握工作面来压情况就需要利用专业软件。随后,在分析过程中需充分利用支柱阻力曲线,方便对工作面内部周期来压规律进行及时预测,如此一来就可以提供充足的依据便于在生产过程中制定科学、合理的决策[4]。
        4应用效果
        上述矿山压力监测系统在实际应用过程中具有显著效果。
        4.1在大多数综采工作面内部利用矿压在线监测系统,便于对相关数据进行科学的分析,在设计顶板时还需分析顶板运动的相关规律,然后才能全面、游戏的评价工作面支护情况。
        4.2该系统的应用,可以防止矿压变化所造成的顶板事故,还有助于支架维护成本的显著降低,从而能够提供设备使用寿命并创造良好的经济效益。
        4.3利用压力在线监测系统方便实现全面、动态的监测,提供充足的技术支撑来更好地应用远程控制技术,还能够创造良好条件更好地建设数字化矿山[5]。
        结束语
        综上所述,综采工作面在回采过程中其周期来压具有一定规律性,其特点主要表现为工作面压力与支架受力大、顶板破碎,且工作面煤墙侧出现切顶的可能性较大,甚至还会造成顶板台阶式下沉,由于煤壁内部压力过于集中,极易扩大其破坏范围。基于此,在监测工作面压力时充分利用矿山压力监测系统,方便对工作面压力情况进行随时掌握,方便及时发现异常及时采取安全措施,从而才能最大限度的规避伤害,更加安全的指导煤矿生产。
        参考文献:
        [1]贾耀斌.煤矿综采工作面矿山压力监测探讨[J].当代化工研究,2020,(12):151-152.
        [2]苏志毅.胜利煤矿综采工作面矿山压力监测分析[J].煤炭与化工,2019,42(7):8-10,14.
        [3]雷雨龙.煤矿综采工作面矿压控制技术分析[J].煤炭科技,2019,40(6):117-119.
        [4]李永武,廖齐.综采工作面矿山压力综合监测技术应用[J].山东煤炭科技,2017,(7):3-5.
        [5]卢少帅.矿山压力监测系统在综采工作面中的研究应用[J].商品与质量,2015,(21):8-8.
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