煤矿综采工作面矿压监测技术研究

王 威

（陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿，陕西 延安 727307）

通常煤矿矿压监测技术主要包括如下几个方面：第一，采煤工作面监测；第二，巷道墙壁监测；第三，顶板实际压力监测；第四，综合作业检测等，前三种主要对锚杆以及锚索所承担的压力进行测试，这样能够对巷道岩壁以及采空面位置的顶板进行分析。第四类型，主要是对工作面矿压进行监测，通过采集综采支架以及初支撑力，这样充分结合各个数据，进而可以识别相应的工序，从而能够有效地降低安全隐患。

1 矿压检测的目的

1.1 减少开采难度

为了更好地提高开采效率，工程人员对矿压进行监测，这样能够有效地优化开采难度，同时也可以有效地降低工位的步距。由于煤矿开采是一项非常危险的工作，通常开采工程人员往往下降到地面下几十米甚至上百米的位置开展作业，由于工况条件复杂，因此将可能出现各种意外的问题，从而阻碍开采进度。当前大部分煤矿企业都会对矿山压力进行检测，从而能够对突发事件进行预测[1]。

1.2 增强开采安全性

由于煤矿开采具有危险性，假如在开采的过程中不能充分利用矿山数据，那么将给开采埋下安全隐患。经过工程实践发现，对于综采工作面以及巷道压力进行监测之后，能够有效对采空区顶板的情况进行分析，从而能帮助开采工作人员掌握矿上的活动规律，这样能发现在矿山中存在薄弱的环节，有效地降低对巷道煤柱的损坏，大大提高矿山开采的效率。

1.3 为开采设备支护提供保障

由于在开采的过程中，往往需要对巷道以及对应的工作面进行支护，与此同时为了有效地提高机械开采的稳定性，也需要一个稳定的支护。由于机器在工作的过程中发出较大力，在工人操作时有可能将半悬空的墙壁岩石撞下来，从而导致引发一定的安全隐患。为了更好地优化矿山机械的工作效率，必须对综合工作面矿压进行监测，从而便于操作机器的工作人员控制机器的运动状态，与此同时可以更好地避免发生共振现象[2]。

2 综采工作面矿压监测区域布置

一般而言，需要在护巷煤柱通风口位置设置一定空间，这样可以设置1个压力检测仪器，就可以对巷道顶层以及相应的煤壁承载压力进行有效地检测，与此同时设置的监测仪器还可以起到如下功能：第一，检测；第二，预测；第三，报警等。假如压力峰值达到设定的数值时，数据连接端能够将数据传输给现场管理人员，同时发出报警，这样可以提醒工作人员及时离开危险区域。鉴于检测系统具有独特的优势，因此煤矿企业需要设置整套的监测系统，进而可以分级监测设备的日常工作情况。同时需要在监测基础网络上面设置合适数量的传感器，这样能够增加前面的采集回采压力信息，进而能够更好地帮助相关管理单位提供有力的数据分析。此外，矿山企业必须注重对监控设备的维护以及保养，假如不能对传感器进行较好地维护，往往导致采集数据出现一定的偏差，同时也导致传感器性能下降。维修部门可以以月为单位对数据采集设备进行保养，发现问题及时维护以及更换，从而可以防止出现不必要的安全问题[3]。

3 现场矿压数据研究方法

3.1 监测范围

假如要想得到有效的矿压数据，那么需要工程技术人员对数据进行细化处理，因此依据数据可以对监测设备进行更好地分析。具体操作如下：第一，必须采用不同的矿压对巷道、顶板以及巷道维护次数进行实验，这样在不同的矿压下可以发现巷道、顶板所能够承担的矿压。第二，工程技术人员为了能够合理优化数据，通常需要对煤柱下缩量、顶板移动量、煤壁片量等进行测量。当工程技术人员对矿压数据进行分析时，往往不太重视原有数据，从而导致得到的矿压检测报告缺乏逻辑性，同时出现多份数据不能进行有效地比较，失去纵向比较的价值。第三，工程技术人员对矿压数据进行检测后，往往同时需要记录工作面的现状、地质以及岩石的变化情况，同时能够更好地对下一次的矿压做好铺垫。

3.2 综采工作面矿压监测工作与信息技术相融合

煤矿矿压主要是指煤岩体储存能量以及释放能量的形式，同时该过程是一个动态变化的。通常情况下，采煤厂压力检测时包括如下几个方面：第一，采煤工作面；第二，综采支架压力；第三，顶板压力；第四，巷道工作面等。由于在进行测量的过程中，各个参数往往随着矿压的变化出现细微的变换，因此矿山工程技术人员在测量的过程中引入信息技术，比如在检测煤岩能量时，选用电磁辐射脉冲设备发出脉冲波，同时可以将能量参数传递给电脑，从而经过软件分析可以得到相应的能量曲线图。在对曲线图进行分析，从而可以得到矿压是否具有稳定性。再如在分析矿压时，可以采用系统化的检测设备，这样能够有效地分析矿压变化情况，诸如KBJ70综采压力采集分析数值一体化系统，以及KJ30光纤工业电视监控系统，经过比较发现两者都具有如下几个方面组成单元：第一，监控主机；第二，智能化监视系统；第三，信息传输机；第四，监控矩阵；第五，传输线路；第六，井下摄像机等等。由于在KBJ70 中选用光纤通信技术，其能够有效地保证数据传输的安全性以及可靠性。由于把信息技术融合到矿上监测系统上，这样便于工作人员更好地对矿井的内部信息进行监测。通常需要从信息勘探到实施监控，这样便于工程技术人员观察数据，不仅可以有效地降低勘探难度，而且便于工作人员更好地实施勘探。与此同时，将勘探数据融入云端，这样便于勘探人员更好地了解矿山的变化情况，细化各种问题，同时针对存在的问题，提出有效地解决方案。此工作都是在大数据的参与下完成，并且不需要任何技术人员，这样就可以帮助勘探人员实现优化勘探，从而可以极大地提高勘探效率。因此，在未来井下可以实现无人作业，全面由机械设备取代人工，这样不仅可以有效地提高作业进度，而且能够更好地避免安全问题以及降低经济成本[4]。

4 结束语

总之，在煤矿开采的过程中，必须有效地监测矿山矿压，便于煤矿企业更好地分析数据，依据数值执行行之有效的开采工艺以及设置相应的防范方法。进一步为井下开采人员的生命安全提供保障，同时可以极大地提高开采效率，从而可以促进煤矿企业更好地发展。为了获得更有效的矿压信息，通常可以更新监测装置，同时引入信息技术，这样可以随时采集矿压信息，进而便于技术人员分析与发现问题，避免不必要的安全问题，促进煤矿企业更好地为社会服务。