淺議礦山壓力對采礦及頂板控制的影響分析

趙旭峰（山西煤炭職業技術學院，山西 太原 030031）

淺議礦山壓力對采礦及頂板控制的影響分析

趙旭峰（山西煤炭職業技術學院，山西 太原 030031）

對于礦山的開采一直以來都是實現社會經濟穩定的重要途徑，礦山的開采很大程度上依賴于開采技術和頂板控制。而對于開采技術的精確要求只有通過不斷地創新和研發才能更好的發揮出來，同時頂板控制在礦山開采中也起到至關重要的作用。筆者認為，通過對開采技術及頂板控制的深入探究，可以更加全面掌握礦山開采的方法和完善頂板的管理。

礦山壓力；采礦流程；開采技術；頂板控制

1 對礦山壓力的相關概述

礦山在開采時都會存在一定的問題，最多的是如何解決礦山壓力。礦山壓力具有復雜性和難預測性，解決起來也是十分的困難。對于礦山，我們知道它占地面積大，不確定的因素多，環境影響的范圍大等特征，所以，在礦山開采中，對礦山壓力的分析是至關重要的。一座礦山在評價環境后，更重要的是如何解決礦山壓力，從而進行對礦山的開采。礦山壓力的問題一直以來都是困擾國內外礦山探究專家的一項重要問題，主要是針對礦山內部開采及開采人員自身安全的問題。對于礦山壓力是不容忽視的，我們要通過現有的技術解決礦山開采中存在的問題，而礦山壓力就是我們首要解決的難題。

礦山壓力的探究一直是采礦專家著力解決與探尋的問題，目前我們也只是了解到礦山壓力中存在的幾個問題，想要更加完善的解決礦上壓力帶給礦上開采中的難題，我們還要更努力的探究礦山壓力的新問題。目前很多學者對礦山壓力假說的探討,提出了對軟頂板、厚煤層頂板管理的建設。這是很好的研究方向，要知道從軟頂板、厚煤層頂板管理這一方向研究，能夠更好的解決開采礦山中存在的隱患問題。對于開采礦山除了保護環境不被破壞之外，最重要的就是保證開采工人的安全，而探究礦山壓力就是減少隱患、提高安全生產的一種方式。

礦井壓力控制措施的采取能夠使得整個采煤過程的安全性被進一步保證，頂板是礦井采煤的必要部位，在采煤過程中一旦發生頂板事故則會誘發人員傷亡的產生，因此對于礦井壓力進行控制是極為必要的。此外礦山壓力的控制也可以減少不必要資源你的浪費，煤炭資源屬于消耗性資源，其生成的速率周期較長，如不對開采進行合理控制，會導致煤炭資源在開采過程產生過度浪費；只有對礦井壓力顯現把握住規律，對其柱形以及尺寸大小進行合理地選擇，才能保證最大程度的開采，將煤炭資源的浪費損失降至最低。

2 對于采煤工作面上的礦山壓力控制

和其他工作相比，地下采煤工作所面對的風險性因素更加多，這無疑會在一定程度上增加沒空開采的不安全性，因此為了最大程度的使得采煤工作的安全性能高得到保證，在開采過程中要確保維護工作的合理性。在煤礦開采的過程中整個工作空間都是以移動的狀態所存在，在這種狀況下礦山壓力則會成為衡量整個工作空間安全性的重要指標，如果相關技術人員不能及時的對所產生的礦山壓力進行處理，那么是極易誘發安全事故產生的。

同時在進行采煤工作推進的過程中也不能完全對礦山壓力進行排除，這是因為恰當的礦山壓力能夠顯現出采煤工作面的狀況，因此對礦山壓力進行控制必須把握一個度。在對礦井進行設計的過程中，相關設計人員要對礦山壓力進行明確，在對礦山壓力進行控制的過程中對采煤工作面的布置順序以及開采順序的確定都和礦山壓力密切相關。

在回采過程中，直接頂扮演的角色是極為重要的，直接頂的完整性將會直接對回采空間的安全性造成影響，要想保證直接頂的完整就必須對基本頂平衡特點進行探究，在一般的開采過程中，直接頂厚度越大，破斷后出現下沉的可能性也會相應的提升，提升直接頂的厚度可以作為礦山壓力評定的重要因素。在基本頂的分級中主要采取直接頂厚度Σh與采高M的比值Km，Km=ΣhM另外再參考基本頂初次來壓步距L，將基本頂分成四級如表1。

在正常開采的過程中，基本頂的正常運動會對工作面的首次來壓以及來壓周期造成影響，因此在對礦山壓力進行控制的過程中，相關人員可以把控制目光集中在對基本頂的控制上，通過對基本頂運動規律的分析與把握，是降低礦山壓力危害性的重要措施，這對于開采安全性的保證是極為重要的。在對開采工作面進行開采支護時，要把支護重點集中到直接頂的巖層上，通過對直接頂和基本頂活動規律的把握來達到對礦山壓力進行控制的目的。

目前最長使用的采空區出來方式主要有以下幾種，一是煤柱支撐法，這種方式相對應用的范圍較為廣泛，在利用這種方法進行支護的過程中相關工作人員需要在采空區范圍內加以煤柱支撐板的利用，進而達到支護的目的。二是充填法，此種方法顧名思義就是通過人工操作或者機械操作的形式，對采空區進行充填物的充填，隨著充填工作的推進，采空區的支護工作也會逐漸被完成。因為巖石存在一定的移動特點，通常采空區的上方覆巖產生了移動，就會產生三帶，那么就需要在煤礦采挖完畢之后規定的時間內，向離層帶的空間范圍內打鉆孔對其進行高壓注漿對離層帶內的空間起到加固作用。除了以上操作步驟，還可采取將砌體梁結構使用連續梁結構進行代替，這是因為兩種梁結構進行比較后，連續梁結構的穩定程度及性能更好，可保障離層帶中下沉區域不會對地表產生影響，有效減緩了地表下沉速率，對礦區上方的建筑物起到保護效果。但這個方式在實際進行操作時，可行性并不大。

3 結語

通過對礦壓壓力規律的不斷創新和完善，來實現更加有益的開采礦山。我們都知道，在一個國家中經濟建設是它的命脈，而對于我國來說，礦山的開采對經濟建設有著舉足輕重的作用。所以我們必須堅持進一步進行礦山壓力觀測和礦山壓力規律的研究來促進礦山的安全有效開采，最大限度的解決礦山開采中存在的問題。

[1]李希永.礦井建設的研究[J].龍固深部特礦井建設與生產技術.中國礦業大學出版社.2014(12).128

趙旭峰（1987-），男，山西太原人，助教，從事采礦教學研究。