采煤方法对工作面矿压显现的影响
作者：乔福明
来源：《中国科技博览》2013年第29期
摘要：在我国，煤炭资源极其丰富，并且分布的范围广。
这种现状使得煤田种类也比较丰富，煤层开采方式多样。
我们有必要依据不同的地区以及不同的技术条件，进行采煤方法的合理选择，因为不同的采煤方法对于工作面矿压显现的影响也是不同的。
本文着重探讨不同的采煤方法对于工作面矿压显现的影响，进而寻找科学合理的采煤方法。
关键词：采煤方法工作面矿压显现影响
中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-018-01
我国煤炭资源丰富，且分布不是很均匀，有的地区煤田集中，有的地区几乎没有煤田。
因此，针对不同的地形，各地发明了不同的煤层开采方法。
在上世纪八十年代后期，我国的煤层开采方法主要是分层开采法，如果煤炭厚度很小，就可以采用大采高的开采技术。
随着煤田开采技术的不断进步，综采放顶的采煤技术被广泛应用，并经过多次试验，取得了良好效果。
这种技术与传统的分层开采技术以及一次性的采全高技术具有显著的差别，它更能适应不同种类的煤炭层。
为了科学合理的评价一种采煤方式，对于采煤项板进行有效控制，并最终实现煤矿的生产安全，我们有必要运用不同种类的采煤方法对于工作面矿压影响进行测验。
一、实例研究
我们对某个主要采煤区进行了走访调查。
经过调查发现，这个煤区的煤层结构复杂，煤层倾角大，煤层的厚度也很不均匀，在煤层下面含有夹矸层，其厚度约在0.1米左右，顶部还有砂岩等物质存在，厚度约在30米左右，其节理是裂隙发育，整个煤层不存在烟尘引发爆炸或者自然的危险。
然而，在此地区进行采煤工作难度还是比较大的，为了确保煤矿工作者的安全，采煤区的工作面需要一种有效的支撑，并需要及时加以维护，以防整个工作面形成矿山压力。
这就需要我们对工作面上压力的分布以及分布的规律进行探索，找出其中相对稳定的现象，并以此为依据，采取有效的安全管理措施和安全维护措施。
在观测过程中，加强对工作面的观察是很重要的，因为这种观测可以增进我们对于顶板运行规律、压力来临周期以及每次的压力强度的了解，从而及时评价矿压显现强度，并及时发现存在的问题，对症下药，采取有力的解决措施，改进采煤方法。
二、分层开采方法的影响
我们对于某个采煤区进行了观测。
通过对几个工作面支架的观察，发现初撑状态约为40%，其中，一次性增加阻力约为30%，第二次增加20%，以后多次增加值均在10%以下，通过对工作面的支架在受到阻力前后的特征比较，我们发现，支架的整体运转还是比较正常的，
只是在不规律的压力来临之际，支架后部承受的阻力要比前部小很多，在规律的压力到来时，支架后部承受的阻力又要比前部大很多，通常支架的初撑力要占到整个支架承受力的30%—65%左右，而支架所承受的平均阻力又在50%—75%左右，支架能够承受的最大阻力约为定额的60%—90%。
运用这种采煤方法，在初次受到压力时，工作面中部会首先感受到压力，两端要稍微滞后；当压力以规律的形式出现时，中部和两侧会同时感受到压力，其中中部的压力会比较均匀，大约在十多厘米的范围内，而两头的压力弯度大约在二十厘米的范围内。
通过这种分析可以得知，这种分层开采的方法对于工作面矿压显现的影响还是比较显著的，尤其是支架后部的压力要比前部分多，在规律性压力来临时，这种情况就表现得更加明显了。
三、综采放顶采煤方法的影响
通过统计我们可以知道，综采放项的开采方法在支架初撑状态时，开采面约占10%，其中第一次受到的阻力约占60%，第二次约占7%，多次受到阻力之后，降为2%左右。
在这种采煤方法下，无论压力是否以规律的形式来临，支架的后部所承受的压力都要比前部分小很多，支架的初撑能力约为30%—65%，占到定额的50%—75%，支架所受到的最大阻力占到定额的60%—90%。
在支架内部，头部、尾部和中间所呈现出的特点有所不同：老式支架的中部承受压力有所超前，两头要滞后一些。
沿着工作面的倾斜方向，其显示出的抗压能力也是不同的，有时候中部的抗压能力要大于两端，有时候中部的抗压能力要小于两端。
并且，工作面的矿压显现还与项煤的放出速度有着一定的关系。
当工作面上的产量越大的时候，放出速度就会越高，其来压之间的距离就会缩小，但是动载系数却会有所增加。
综合比较分层开采与综采放顶开采两种方法，可以得知，综采放顶开采方法的工作面支架承受的压力要比分层开采中的大，一般会高出30%左右，尤其是当规律性压力来临的时候，这种差别会更加显著。
四、二者的比较
通过对分层开采和综采放顶开采的特点进行比较，我们可以得知，二者在很多方面都存在差别，二者对于工作面矿压显现的影响也是不同的。
在综采放顶这种采煤方法下，无论压力是否以规律的形式来临，支架的后部所承受的压力都要比前部分小很多，支架所受到的最大阻力也占到定额很大的一部分；而分层开采初撑状态约为40%，以后仍有的多次增加，支架的整体运转正常，只是在不规律的压力来临之际，支架后部承受的阻力要比前部小很多，在规律的压力到来时，支架后部承受的阻力又要比前部大很多，通常支架的初撑力要占到整个支架承受力的30%左右，而支架所承受的平均阻力又在50%左右，支架能够承受的最大阻力约为定额的80%。
并且，二者的来压距离也不尽相同。
一般来说，分层开采方法在使用过程中，它的来压时间相隔比较长，这就给工作面的压力缓冲提供了机会，使工作面不至于在短时间内受到比较强烈的压力冲击，因此，从这个角度来讲，分层开采的难度还是比较小的。
而在运用综采放顶开采方法时，煤层的来压频率比较大，这将会导致工作面频繁受到来自外界压力的冲击，这就需要我们采取更有力的支架措施来确保煤层和工作面的稳定，煤层支架的强度也要相对大一些。
因此，现代采煤技术对于支架强度提出了更高的要求，我们应当在确保工作面压力稳定的前提下，尽量设计出抗压性能比较稳定的支架，以便提高工作面的抗压能力。
五、结论
分层开采是我国采煤业应用的传统方法，随着技术的不断进步，综采放顶采煤方法进入了采煤方法领域，在较为复杂的煤田地区，综采放顶采煤方法更加高效合理，从工作面矿压的显现来看，这种方法更有利于矿压的支撑，使得框架不至于轻易坍塌。
选择科学先进的采煤方法，对于降低工作面的矿压、保证煤矿生产安全具有重要作用。
但是，截至目前，我国多数地区的煤田还没有很好地引进这种技术手段，相关工作人员的技术操作水平还不够高。
我们应当加强对专业采煤技术知识的学习，尤其要注意对采矿人员进行专业知识的培训，使他们掌握先进技术的操作方法，提高自身的实际作业水平；也应当注意加强对于煤田开采的管理，制定一系列切实可行的规章制度，并把责任落实到人，这样就可以确保煤田生产作业过程的制度化和规范化，确保生产安全。
总结：
放顶采煤时，工作面的支架承载压力一般要大于分层开采时的工作面承载压力，会比分层开采时高出大约30%。
而分层开采工作面上的后支柱压力通常大于前面部位的支柱，大约也相差30%。
无论我们采用分层开采的工作方法还是综采放顶的工作方法，工作面上都会呈现出中部受力较大、两端受力较小的特点。
研究不同采煤方法对于工作面矿压显现的影响，有助于我们掌握规律，改进技术措施，从而提高煤矿生产效率，确保煤矿生产安全。
参考文献：
[1]郝海金、张勇、陆明心.采煤方法对工作面矿压显现的影响[J].矿山压力与顶板管理.2003（06）
[2]陈绍军.大倾角厚煤层综放开采矿压显现规律研究[J].山东科技大学.2006（05）
[3]于雷.近浅埋深综采工作面矿压显现规律研究[J].辽宁工程技术大学.2008（10）
作者简介：
乔福明（1971—），男，汉族，山西乡宁县人，山西煤炭工业学校采煤专业大专文凭。
