龙口煤电有限公司梁家煤矿山东省烟台市265700
摘要：矿压观测工作能够使煤矿开采量提升，避免造成浪费，对于支护设备也能提供准确的数据，所以在开场矿采业务时，现场矿压观测是一项必不可少的工作，它能保证工作的安全和有效的进行。同时对于矿压观测工作现今存在的问题，例如监管问题、仪器等问题，都应结合实际情况，努力的去解决，只有这样才能实现一个高效率、高产量的煤矿开采工作。
关键词：现场矿压观测技术；现状；展望
1现场矿压观测的好处
（1）对于煤矿开采事先进行矿压观测有助于煤矿的产量提高。对于每个煤矿开采公司，都希望开采的矿井出煤率高，从而为自己创造更多的经济价值，所以对于开采之前就要做好事前的矿压观测工作，矿压观测工作能够帮助矿工预测矿井压力，通过预测的数据，来完成矿采工作，从而提高出产率，以保证开采工作能够有序的进行。
（2）对于开采工作来说，危险性不言而喻，现场矿压观测工作能够有效的防止意外事故的发生。煤矿事故虽然不及煤气爆炸、自然灾害那样造成伤亡惨重，但是其发生频率高也会带来很多的伤亡，对此，良好的矿压观测能够让帮助工作人员了解矿井内部结构，从而有效的制定预防办法，对于矿压事故能有合理的解决和有效的避免。
（3）现场的矿压观测能够有助于工作者了解矿井中支护设备的选材和购买。在开采的工作中支护设备必须绝对的安全有效，因为这是防止矿井坍塌的一个重要的防护措施，所以对于支护设备的购买时的选材就很重要，支护材料的选择既要满足矿井的安全标准，又要能避免因为选材不当造成的浪费。通过矿压观测能有效的检测矿井顶板压力，从而能有效预测支护设备的承载能力，从而做到一个安全有效的预防。
2现场矿压观测中存在的问题
（1）检测仪器难以普及。对于矿压观测来说，检测仪器的作用极其的重要，所以对于仪器的要求也很高，我国的矿压仪器的研究方面也在不断的进步，对于矿压仪器的研究历程分为大致三个阶段：第一阶段，矿压观测仪器刚刚诞生，所以，在准确性方面很难有保证，并且对于数据的处理方面，大多需要人工进行统计和分析，不能实现自动工作，工作效率低的同时也浪费了许多的人力，增大了时间成本。第二阶段，此阶段由于我国高科技技术不断的发展，这也为矿压观测技术带来了新的发展，传感器和电子产品等高科技智能产品应用于观测仪器中，这就大大的提高了仪器的准确性和灵敏性，同时大大的提高了工作效率。第三阶段，因为不断研制新的仪器，所以在测量准确性方面又有了提高。从三个发展阶段来看，我国的观测仪器虽然一直在进步，解决了仪器原有的一些问题，但是新型的电子设备价格高昂，内置系统技术复杂，很难普及和开发市场。
（2）对于矿压观测工作缺少管理。现场矿压的观测工作是一项既复杂繁琐又枯燥乏味的工作，对于工作者来说要有细心和耐心，而且这项工作也要求具有及时性，对于观测后的结果要及时的进行总结和分析。对于观测的工作长期从事很容易使人产生懈怠的情绪，所以采矿企业因该在管理层次上着手，在人才的培养方面进行大力的投入，对于矿压观测工作开展广泛的传播和普及，说明观测工作的重要性，让工作人员明白自身的价值，而且对于矿压观测工作的要制定具体的制定和规范，才能更好的管理员工。
3矿压观测方法分析
（1）三量测量方法。煤炭回采后在矿山作用下采煤工作面顶板出现下沉、底板鼓起现象，顶底板的移动量测量常用的工具是标杆及测量仪；工作面液压支架在矿压不同作用时期的支撑阻力各不相同，测量内容包括实测的支架初撑力及支架受到的载荷，通常用的测量仪器是原图压力自计仪或者各类压力测量仪表；液压支架支护下移量是支架受到矿压作用下发生的活柱下沉量，其测量指标是反映矿压显现特征的重要参考指标，常用的测量工具是钢尺。
（2）统计观测方法。矿井井下需要专业安排矿压观测人员进行跟班测量和记录工作面矿压显现情况，具体观测记录的参数有如下几种：工作面液压支架倾斜情况（角度）、空顶距离、安全阀的开启率、煤壁是否片帮及片帮深度、工作面顶板的破坏情况、采空区是否发生冒落等矿压显现情况。统计观测方法需要借助相关工作人员的经验，对工作面来压情况进行判断。由于是人的经验判断，统计观测参数判断的矿压显现规律往往准确度偏低，且效率不高。
4工程应用实践
4.1工程概况
梁家煤矿井田为第四系及第三系玄武岩覆盖下的新生代第三系煤田，煤系地层主要由泥岩、含油泥岩、粘土岩、炭质泥岩、油页岩、煤及砂岩组成，属于典型的“三软”地层。迄今为止，三软煤层长工作面开采是我国首例，软岩矿井的采场围岩控制技术问题一直是影响我国煤矿安全生产的重点技术问题之一，如果没有一套系统的矿压显现规律来指导，就会造成从工作面设计到掘巷、回采全过程都带有盲目性，对企业安全、生产和经济效益运营极为不利。
4105面长260米，工作面倾角为6～8º，可采走向长度1629米，开采的煤层厚度为6.5m，储量320万吨，综放开采。工作面地面位置：位于副井工广西北部。井下位置及四邻采掘情况：北距4103面采空区35～78m（间隔F1-13、F1-7、F1-1断层）。
4.2矿压观测方法及支护控制过程
（1）工作面支护强度
作为工作面支护设计和支架选型的必备参数，支护强度的测定十分重要。观测中，采用圆图压力自记仪、支架阻力远程监测系统或压力表观测支架载荷，同时，需要监测支架立柱安全阀的开启情况，以及分析不同生产工序对支架工况的影响。取得的主要成果如下：
从观测情况看，开面时工作面平均循环末工作阻力为3805KN/架，支护强度为0.58Mpa，占支架额定值的73.2%，动载系数1.33，中部支架受力比两端头大；临4109采空区时工作面平均循环末工作阻力为3837KN/架，占支架额定值的73.8%，动载系数1.26，中部支架受力比两端头大，下部支架受力比上部略大。临4109采空区回采，工作面支架平均工作阻力比刚开面时略大，增量为1％左右，差异不是很大。
（2）活柱缩量
今后安面、检修或放假时间，为保证有足够的活柱缩量，我们可以根据观测到的最大活柱缩下缩速率，计算支架需要的活柱量：
支架安装就位期间：工作面支架活柱量≥停面时间×6（mm/天）+200mm
检修或放假期间：工作面支架活柱量≥停面时间×55（mm/天）+200mm
式中：200-----为预留20公分缩量用于移架需要。
6-----观测安装过程中平均每天最大缩量，6mm/天。
55-----取放假及检修停面期间每天最大缩量，55mm/天。
（3）底板比压
作为支架选型的重要参数之一，确定底板容许比压参数是矿压研究必不可少的内容。采用底板比压仪量测取得了不同条件下各岩性的数据：
梁家煤矿工作面底板以泥岩为主，根据测试结果，泥岩容许比压的变化规律一般是：刚揭露时可达10～20Mpa之高，揭露24小时后，降低到2～10Mpa不等，如受到水的浸蚀后，暴露12小时，底板比压在1.3Mpa左右；而煤44105超长工作面在水的浸蚀下，暴露8小时，其容许比压也降低到1.4Mpa。
（4）上覆岩层运动规律研究
观测方法采用目测及综合统计观测。在工作面内选取10个观测断面，开展工作面支架缩量及载荷观测，同时，对工作面片帮、老空区顶板冒落、支架立柱安全阀开启等进行宏观监测。
直接顶运动规律：通过观测发现，从开面支架向前移动取消支护后，由于顶板岩层强度低，直接顶初次垮落一般在回采2～5m后就开始，之后随采随落，对工作面压力显现影响不大。
老顶运动规律：现场矿压观测情况判定：老顶初次来压步距为24.1m；老顶进入周期运动阶段后，矿压显现表现为煤壁轻微片帮，支架安全阀开启频繁并且泄液量略大，结合支架缩量曲线、支架受力曲线矿压观测资料分析，可以确定老顶第一、第二、第三次周期来压步距分别为7.3m、10.5m、8.5m，平均为8.8m。
（5）超前支承压力分布及采后覆岩运动稳定期
采用动态仪或巷道变形观测，支承压力显现一般规律为：剧烈破坏距离在20～40m，明显影响范围在60～80m以内，最远影响160～240m。显现程度因围岩条件、巷道支护状况的不同而出现很大差异。
根据工作面超前支承压力分布矿压观测成果，我们对超前支护参数进行了优化调整，在正常情况下，超前支护长度一般控制在上顺120m，下顺200m，采用一梁六柱支护，底板铺底板粱。支护强度提高以后，降低了单体损坏率，单体压弯、折损情况明显减少，节省了单体支柱的使用量。
4.3取得的效益
梁家煤矿通过开展4105超长工作面采场矿压显现观测研究，在静动压巷道变形规律、回采工作面矿压显现、支架运转状况、超前支护控制等方面取得的矿压观测成果，目前已经广泛应用到矿井的生产实践中，并保证了三软条件下超长工作面的安全回采，依靠科技进步为矿井创造直接经济效益580万元，减少设备投入费用1880万元。今后每投入一个大面，就可以为矿井创出直接经济效益近3000万元，同时在间接经济效益和社会效益方面也有可观的成效。
结束语
随着我国社会的不断进步发展，我们国家对于矿井开采越来越重视，但是现场矿工开采工作可以说是一项高危工作，根据统计调查，我国每年开采工作中都会发生很多起事故，事故的发生不仅造成严重的人员伤亡，还会造成不必要的经济损失。对此，为了避免事故的发生造成不必要的经济损失，针对于现场矿压观测技术的现状及发展进行简要探讨。
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