大采高综采工作面矿压监测与应用

张才浩

摘 要：在大采高综采工作面上，通过对其岩性分析、测量等等相关方法，对大采高综采工作面实际情况进行具体分析，了解工作面的压力，进而来制定合理的矿压监测方案。在工作面回采过程中，对其相关数据进行收集、分析，并且將最终分析的结果用于现场审查，这样就能够取得较好的经济效益。本文先明确矿压监测方案，然后对其矿压所监测到的数据进行具体分析，将最终结果进行比较，为大采高综采工作面矿压监测提供参考。

关键词：大采;高综采;工作面;矿压监测;应用

在大采高综采工作面工作过程中，其工作面的地质特点各不相同，而如果没有提前对其进行监测，就可能会在施工过程中出现问题，破坏原有地质情况，导致围岩出现破损，进而影响整个工作的安全。因此，就应该及时的建立符合大采高综采工作的矿压监测方案，对大采高综采工作面矿压进行实时监测，进而来深入了解大采高综采工作面的围岩情况，确保矿井生产安全。

1 矿压监测方案

1.1 支架工作阻力

本文以某煤矿综采工作面为例，在工作面矿压监测过程中，一共使用145台支架，并且其监测机械的型号符合煤矿实际情况[1]。通过对机械上的传感器来对工作面的矿压情况进行实施监测。每10台机器上就安装相应的仪器，利用这个仪器来检查机械设备在工作时所产生的相关数据，通过对其数据的具体分析，能够有效的获取到顶板对于支架相关数据影响。

1.2 顶板离层监测

在大采高综采工作面上，每隔50m就设计一个顶板离层监测仪，如图1所示。对于一些情况较为复杂的地方，其距离要根据实际情况缩短。在这其中利用相应的型号来对顶板离层位置进行具体监测，及时收集在这其中所产生的数据，并且将数据传输到相应位置的。通过对这些位置的具体分析，能够很好的明确在这其中所出现的变形问题。了解顶板的情况，为巷道稳定性的分析提供相应帮助。

1.3 锚杆应力监测

在安装锚杆和传感器的时候，也是50m安装一组，如果发现地段较为复杂，就适当的将距离缩短[2]。对于巷道的变形问题，在监测过程中每80m设计一个断面，如果发现地形异常，就适当的缩短距离。对于钻孔的监测需要离孔洞200m左右的位置，并对其进行均匀布置，确保监测点的合理。

2 顶板活动规律

2.1 直接顶垮落和顶板属性

在工作面施工过程中，18m左右，直接顶垮落，而在25m的时候，其通过支架后的高度在4m一行。根据顶板相关指标，就能够看出工作面的直接顶为二级，初步垮落布局为0.5m。

2.2 老顶初次来压布局和属性

在工作面施工达到55m的时候，工作面老顶初次来压，而且压力非常明显。在这其中能够发现高采煤工作面上方的悬漏空间明显增大，并且工作面岩层会出现大量的结构损问题，这就会对煤壁造成影响。

2.3 两帮和顶底板变形

在这其中因为煤层较为坚固，所以煤壁的变形程度并不明显，只是局部出现问题[3]。而在这其中的两帮则能够为大采高开采提供更好的帮助，确保在这其中支护的稳定，让施工速度更快，煤壁的片帮的深度和长度都能够有很好的减少。

2.4 液压支承里变化

在工作面施工35m时，两侧压力开始增加，随着施工进度不断增加，那么压力也在不断增加。在工作面距离压力测试孔8m位置的时候，其压力值达到最高。

3 矿压监测数据分析

3.1 综采工作面支架工作阻力监测数据分析

在大采高综采工作面布置液压支架和矿压监测设备，如图2所示，对其所收集到的数据进行具体分析能够了解到，大采高综采工作面的支承压力的范围在50m左右，较为明显的为25m左右[4]。丁梅初垮距离为8m，初次来压动载系统为1.5，工作面在这过程中会沿着相应的方面出现不同的特征。所以，就能够说明工作面的各个部分都会受到周期压力的影响。

3.2 顶板离层报警数据监测分析

如图3所示，在表面1.5m处和3m处两个监测点并没有监测到相应数据，数据还是初始0。那么就说明在顶层里一些位置并没有出现明显的压力。在距离表面8m位置的监测点，并没有监测到离层量。但是，在距离综采面1.5m的位置，其离层量相比于基础数据在不断增加，最终其数据为18mm。这样就能够看出，对于顶板离层来说，主要是由粗粒砂岩、泥岩与顶层接触面处发生离层情况。

3.3 锚杆应力监测

对于锚杆来说，在工作面回采过程中会受到相应的压力，在静力的作用下，锚杆的受力并没有发生明显的变化，但是随着工作面综采队不断深入，在这其中就会受到工作面扰动的影响，进而压力不断增大。受到静力的压力为3kN，随着工作面不断增加，其压力也在不断增大，巷道的最大压力能够达到20kN，只有在顶板破碎区负荷较大的时候，其利用单体支柱对其进行作用后，单体支护会出现变形问题。在回撤过程中，锚杆会受到较大的压力，这对于巷道的支护工作有一定的影响。

4 结语

总而言之，在综采工作面安装监测设备，能够更好了解到其内部的矿压情况，并且将巷道围岩的变形情况及时的传输到机械上，这对于巷道设计和施工都有着非常大的帮助。通过对回采期间顶煤压力数据的分析，来保证生产的合理，还能够在这其中合理控制顶板，防止出现漏顶问题，更好的保证生产安全。但是，在这其中需要注意要根据现场实际情况来选择适合的液压支架。在这其中为了防止煤体出现较为明显的变形，就应该在这其中设计合适的锚杆，并且确保其长度合理。

参考文献：

[1]吕生龙.大采高工作面矿压显现特征及支架适应性研究[J].煤矿现代化，2019（05）：130-132+135.

[2]高建.大采高综采工作面矿压监测分析与应用[J].内蒙古煤炭经济，2019（01）：41-42+28.

[3]秦培建，钟超.大采高薄基岩综采工作面矿压及地面观测与分析[J].内蒙古煤炭经济，2018（07）：144-145.

[4]王志国.东滩矿自动化大采高综采工作面顶板运动规律及控制研究[D].青岛：山东科技大学，2018.