基于礦山壓力的影響因素以及控制策略分析

劉思奇

摘要：采礦工作面作為煤礦當中最為重要的生產場所，同時也是其綜合能力進行展現(xiàn)的重要場所。而礦山壓力則會對其綜合能力進行直接表現(xiàn)的重要因素，因此，仔細的對礦山壓力進行分析，研究其中的規(guī)律特點則是實現(xiàn)采煤工作面高效生產中最為重要的因素所在，因此本文基于礦山壓力的影響因素以及控制策略分析，為以后有效的總結礦山壓力的控制措施墊定基礎。

關鍵詞：礦山壓力；影響因素；控制措施

一、對礦山壓力進行研究的重要性

從已存的巖體整體效果上來看，人類在還沒有對礦體進行開采之前，整個巖體還處在一個較為平衡的狀態(tài)，但是，對著人類對礦體進行開采之后，便開始對起初的平衡狀態(tài)進行了打破，在地面之下形成了一些人為造成的地下空間，也在很大程度上對原有的掩體平衡應力進行了破壞。對于巖體自身來說，其在維持穩(wěn)定性的過程當中，需要對巖體應力進行重新的分布和構建，直到巖體內部重新形成全新的平衡體系為止。

而這種重新構成的巖體應力與傳統(tǒng)的未曾開采的應力分布情況不同，在已經開采過的巖體當中，這種應力則會重新分布，并對周圍的巖石形態(tài)進行破壞，進而對采礦周圍的巷道以及工作面等都會具有很大的壓力，而從這些礦山的壓力表現(xiàn)來看，則主要是人們在后期開采過程當中對巖層的形態(tài)、應力以及支架周圍的巖石所產生的作用力。目前，在我國的礦產資源開發(fā)當中，有許多關于塌方的事件產生，而對這些事件進行研究和分析之后可以得出，導致這些安全事故原因當中，有一半以上的事故都是由于在對礦山開采過程當中缺乏對礦山壓力的分析和檢測從而導致的，這種工作中的缺陷和不足，從而會促使巖體失去平衡力，進而引發(fā)安全事故。

二、影響礦山壓力的主要因素

2.1自然因素的影響

首先，對于煤層所表現(xiàn)出來的厚度來說，齊會因為煤層的厚度進而影響支撐壓力，在煤層的厚度逐漸遞增的時候，壓力也會逐漸的增加，進而是的整個應力平衡得到破壞，而且煤壁上的支撐壓力也會隨之降低，在煤層壓力和總量逐漸增加的時候，頂板巖層其下沉程度也會隨之增大，進而促使頂板所表現(xiàn)的穩(wěn)定性降低，甚至會導致變形；其次，圍巖性質，在采場礦山壓力的許多影響因素當中，圍巖所表現(xiàn)出來的硬度如何，則會對采場的壓力產生很大的影響：最后，開采深度。給予影響頂板壓力的因素當中，礦山開采所表現(xiàn)出來的深度也會對其具有很大的影響，但是在實際的操作過程當中，所存在的資料特點并沒有表現(xiàn)出一些規(guī)律性的證據(jù)來，而這些信息都需要進一步的進行考證在能夠獲取。

2.2在開采過程及條件對礦山壓力的影響

在實際的生產過程當中，盡可能的較小控頂距，并且及時移架。盡量降低空頂時間和控頂距對工作面支架的影響。而事實上，生產工藝的不同也會使得壓力表現(xiàn)特點有所不同，尤其是頂板下沉所表現(xiàn)的速度上會受到很大的影響。從近些年對我國礦山頂板預測的相關資料上來件，排除一些工序的影響之后，也會使得頂板下沉的速度不斷減緩，一般在6.34～8.6mm/h。

2.3工作面推進速度所產生的影響

給予采場采礦壓力的不斷影響之下，許多工作面所表現(xiàn)出來的推進速度都與其有很大的關聯(lián)，工作面推進的速度越快，頂板所承受到的沖擊力就會越大，而下沉的速度也會隨之增快，但是在很多情況之下，頂板所具有的絕對下沉量以及頂板所傳遞給支柱上的壓力則會直接性的對頂板所具有的穩(wěn)定性進行提高。

三、對礦山壓力所應采取的有效控制措施

3.1運用支架和圍巖之間的關系進行控制

對于頂板進行維護的時候，可以通過支架對其進行有效的調節(jié)，對于頂板進行維護而言，其最主要的原則就是在對頂板所具有的完整性以及安全的條件之下進行有效的維護，而在這個時候，支架所表現(xiàn)出來的支撐力則越小就會越好。而在采礦工作面當中的支架阻力雖然不能夠有效的組織頂板的進一步下沉，但是還是具有一定的延緩下沉的作用的。支架與圍巖在相互作用之下共同構成了支架的受力程度，在進行調壓實驗之后我們可以看出，支架在工作阻力以及頂板下沉量之間的關系會呈現(xiàn)出雙曲線的特點，因而，支架則需要具有一定的工作阻力，同時還要具有一定的可縮性能，只有這樣，才能與頂板的下沉相互適應。

3.2巷道礦壓控制的方法及其相關原理

對于巷道圍巖的控制來說，則主要是控制巷道圍巖當中所表現(xiàn)出來的礦山壓力以及周圍位移所采取的相關技術以及方法的總稱。其基本的原理就是依據(jù)巷道圍巖當中的應力以及強度與其之間所具有的相互關系，因此，對適當?shù)南锏啦贾靡约氨Ｗo支架的特殊形式，能夠進一步的對圍巖應力進行降低，從而增加圍巖的強度，改善圍巖在一定情況下所受到的壓力，進而有效的對圍巖的形態(tài)進行控制。

3.3沖擊低壓以及控制

沖擊低壓主要是依據(jù)煤礦開采所產生的意見最為嚴重的災害形式，在這當中其主要的發(fā)生特點是：突然、急劇以及猛烈的形式釋放煤巖體的變形促使煤巖體被拋出之后，造成支架上的破壞、巷道的堵塞，從而對人員進行傷害，并在發(fā)生的時候產生巨大的聲響以及巖體的震動，在震動實現(xiàn)從幾秒鐘到幾十秒鐘的時候，則會沖出的煤巖從幾噸一直到幾百噸不等，而對于沖擊地壓的防治技術主要可以分為以下幾個方面：首先，區(qū)域性防治。這種防治主要采用合理的開拓布置以及開采方式進行控制；開采保護層的控制；煤層預注水防治等。其次，局部性的防治。鉆孔御壓；誘發(fā)御壓以及御壓爆破等。