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(yè)技術(shù)學(xué)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(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030031）

對于礦山的開采一直以來都是實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的重要途徑，礦山的開采很大程度上依賴于開采技術(shù)和頂板控制。而對于開采技術(shù)的精確要求只有通過不斷地創(chuàng)新和研發(fā)才能更好的發(fā)揮出來，同時頂板控制在礦山開采中也起到至關(guān)重要的作用。筆者認(rèn)為，通過對開采技術(shù)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(shù)；頂板控制

1 對礦山壓力的相關(guān)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(fù)雜性和難預(yù)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(huán)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(guān)重要的。一座礦山在評價環(huán)境后，更重要的是如何解決礦山壓力，從而進(jìn)行對礦山的開采。礦山壓力的問題一直以來都是困擾國內(nèi)外礦山探究專家的一項重要問題，主要是針對礦山內(nèi)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(xiàn)有的技術(shù)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(xué)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(shè)。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(hù)環(huán)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(chǎn)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(jìn)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(fā)生頂板事故則會誘發(fā)人員傷亡的產(chǎn)生，因此對于礦井壓力進(jìn)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(jìn)行合理控制，會導(dǎo)致煤炭資源在開采過程產(chǎn)生過度浪費；只有對礦井壓力顯現(xiàn)把握住規(guī)律，對其柱形以及尺寸大小進(jìn)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(fēng)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(hù)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(tài)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(biāo)，如果相關(guān)技術(shù)人員不能及時的對所產(chǎn)生的礦山壓力進(jìn)行處理，那么是極易誘發(fā)安全事故產(chǎn)生的。

同時在進(jìn)行采煤工作推進(jìn)的過程中也不能完全對礦山壓力進(jìn)行排除，這是因為恰當(dāng)?shù)牡V山壓力能夠顯現(xiàn)出采煤工作面的狀況，因此對礦山壓力進(jìn)行控制必須把握一個度。在對礦井進(jìn)行設(shè)計的過程中，相關(guān)設(shè)計人員要對礦山壓力進(jìn)行明確，在對礦山壓力進(jìn)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(guān)。

在回采過程中，直接頂扮演的角色是極為重要的，直接頂?shù)耐暾詫苯訉夭煽臻g的安全性造成影響，要想保證直接頂?shù)耐暾捅仨殞卷斊胶馓攸c進(jìn)行探究，在一般的開采過程中，直接頂厚度越大，破斷后出現(xiàn)下沉的可能性也會相應(yīng)的提升，提升直接頂?shù)暮穸瓤梢宰鳛榈V山壓力評定的重要因素。在基本頂?shù)姆旨壷兄饕扇≈苯禹敽穸圈瞙與采高M(jìn)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?shù)恼＿\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(jìn)行控制的過程中，相關(guān)人員可以把控制目光集中在對基本頂?shù)目刂粕希ㄟ^對基本頂運動規(guī)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(jìn)行開采支護(hù)時，要把支護(hù)重點集中到直接頂?shù)膸r層上，通過對直接頂和基本頂活動規(guī)律的把握來達(dá)到對礦山壓力進(jìn)行控制的目的。

目前最長使用的采空區(qū)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(yīng)用的范圍較為廣泛，在利用這種方法進(jìn)行支護(hù)的過程中相關(guān)工作人員需要在采空區(qū)范圍內(nèi)加以煤柱支撐板的利用，進(jìn)而達(dá)到支護(hù)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(jī)械操作的形式，對采空區(qū)進(jìn)行充填物的充填，隨著充填工作的推進(jìn)，采空區(qū)的支護(hù)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(qū)的上方覆巖產(chǎn)生了移動，就會產(chǎn)生三帶，那么就需要在煤礦采挖完畢之后規(guī)定的時間內(nèi)，向離層帶的空間范圍內(nèi)打鉆孔對其進(jìn)行高壓注漿對離層帶內(nèi)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(jié)構(gòu)使用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行代替，這是因為兩種梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較后，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度及性能更好，可保障離層帶中下沉區(qū)域不會對地表產(chǎn)生影響，有效減緩了地表下沉速率，對礦區(qū)上方的建筑物起到保護(hù)效果。但這個方式在實際進(jìn)行操作時，可行性并不大。

3 結(jié)語

通過對礦壓壓力規(guī)律的不斷創(chuàng)新和完善，來實現(xiàn)更加有益的開采礦山。我們都知道，在一個國家中經(jīng)濟(jì)建設(shè)是它的命脈，而對于我國來說，礦山的開采對經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著舉足輕重的作用。所以我們必須堅持進(jìn)一步進(jìn)行礦山壓力觀測和礦山壓力規(guī)律的研究來促進(jìn)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(shè)的研究[J].龍固深部特礦井建設(shè)與生產(chǎn)技術(shù).中國礦業(yè)大學(xué)出版社.2014(12).128

趙旭峰（1987-），男，山西太原人，助教，從事采礦教學(xué)研究。