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摘 要：采煤工作面是煤矿的主要生产场所也是综合能力体现的重要场所。矿山压力将直接影响着其综合能力的体现。因此， 认真研究矿山压力，分析和利用矿山压力规律是实现采煤工作面高效生产的重中之重。本文对煤炭开采工作面矿山压力进行分析，从四个个方面阐述了影响采煤工作面矿山压力的因素。
關键词：开采工作面；矿山压力；
文章编号：1674-3520（2015）-02-00-01
地下岩体在采动以前， 由于自重的作用在其内部引起的应力，通常称为原岩应力，因为开采前的岩体处于静止状态， 所以原岩体是处于应力平衡状态，当开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原来的应力平衡状态，引起岩体内部应力的重新分布， 重新分布的应力超过煤岩的极限强度时， 使巷道和回采工作面周围的煤，岩发生破坏，这种情况将持续到煤，岩内部重新达到新的应力平衡为止。此时，巷道和回采工作面周围的煤，岩体内形成一个与原岩应力场显然不同的新的应力场，这种由于在地下进行采掘活动而在井巷，硐室及回采工作面周围煤，岩体中和支护物上所引起的力，就叫矿山压力。煤层的开采会造成围岩重新分布，尤其以顶板活动表现最为剧烈。冒落带的厚度根据采高而定， 由老顶岩层最终下沉量关系式推理：S=Σh+m-kp’·Σh，
又Σh=m/（kP-1），可得S=m[（kp-kp’）/（kp-1）]。理论上kp’一般为1.03左右，因此老顶的最终下沉值接近于采高，最终下沉值与采高成正比。
一、生产条件对采场矿山压力的影响
采面矿山压力与采高控顶距的关系。直接顶下沉量应符合或接近于岩层整体移动曲线。由于L远大于S0 ，因此岩层移动曲线可近似于直线，控顶距为R处的顶板下沉量SR与岩层最终下沉关系值为：
S R/R=S0/L，因此：SR=S0/L×R，SR=1/L×[（kp-kp’）/（kp-1）]×m×R，令：1/L×[（kp-kp’）/（kp-1）]=η，则SR=ηmR。因此，回采工作面顶板下沉量决定于采高和控顶距R的大小。采高越小，顶板下沉量越小，顶板也就比较稳定。采高越大， 顶板下沉量越大， 因而越不稳定。同理，采高越大，煤壁在受支撑压力的影响越不稳定，易于片帮，采高越小，煤壁也越稳定。
二、生产工艺过程对顶板下沉速度上的影响
通过观察范各庄矿几年来的顶板观测资料，可以得出：当顶板不受工序影响时，下沉速度是缓慢的，一般在5.84～8.1mm/h。割煤、放顶等工序对顶板的下沉及支柱的压力增长相对较快。1、割煤。由观测资料的统计可知，顶板总下沉量的15%～45%是由于落煤过程造成的，采煤机割煤时大大的加大了暴露面积。因而， 机械接近某点时，该点的顶板下沉速度会逐渐增加， 当机械通过该点时顶板下沉速度最大，通过后下沉速度逐渐变小。如范各庄矿二采区采高为2.2m～2.4m，采用MLD2-170采煤机，滚筒直径1.25m，截深0.6m。单向割煤时顶板下沉情况见图1。2、放顶。放顶时产生的动力会促使顶板的下沉速度加快。根据观察统计资料，总下沉量的8%～30%是放顶引起的。这中间距放顶前6m和放顶后15m处对顶板下沉影响最大，但通过单体液压支柱的使用， 能大大改善原先摩擦支柱放顶时剧烈下沉的状况。另一方面， 原有落煤、放顶对矿山压力影响也较大。为此，落煤和放顶工作不能在同一地点进行，亦不能和其他工序同时间同地点进行。
三、工作面推进速度对矿山压力的影响
工作面推进速度的快慢会对采场矿山压力造成一定的影响。工作面推进速度越快，顶板下沉速度相应的也越快，但此时顶板的绝对下沉量和顶板传递给支柱的压力小，从而能提高顶板的稳定性。此外， 顶板的下沉与时间长短也有关系： 控制顶板时间越短，矿山压力移动越迅速，还能提高煤壁的完整程度以及采场在悬壁下的免压带范围。
四、开采深度对矿山压力的影响
随着开采深度的增大，顶板压力会逐渐增大，这是一般的推理，但目前生产实践中无规律可寻，有待于今后进一步观察和研究。
五、支护材料及顶板管理方法对矿山压力的影响
一般情况下支架的支撑能力根本不可能改变整个上复岩层的挠曲形状，同时也没有必要改变整个上复岩层的挠曲形状，为此支柱必须具备既有支撑而又可缩的性能。其中支撑是基本的，必须保证直接顶的完整和不离层；此外，可缩也是必须的， 但须与上复岩体挠曲度相适应。从十几年来各种支护材料的使用情况看，木柱的纵向可缩性能不适应，HZWA性支柱可缩量过大，HZJA型可缩性适宜，但支撑能力差。目前，使用单体液压支柱或液压支架是较为普及的方案，自从其普及使用以来， 顶板事故大大减少。
六、结语
本文从四个方面简要的阐述了煤炭开采工作面矿山压力的影响因素：生产条件、工作面推进速度、开采深度和支护材料及顶板管理方法。通过本文的研究可以知道：
1、不同高度的煤层，应根据顶底板的岩性合理的选择采煤高度和控顶距的大小。2、控顶距的大小会直接影响到工作面的顶板管理。3、根据采煤工作面顶板岩性和煤层厚度，适当提高工作面的推进速度， 缩短每一个循环的间隔时间，减小顶板的下沉速度。4、煤层倾角的大小，对采煤工作面矿山压力的影响是非常明显的，煤层倾角越大，顶板三量影响越小，煤层倾角越小， 顶板三量影响越大。5、改变支护形式提高支护强度是遏制顶板下沉的最有效途径。
参考文献：
[1]赵宏珠.浅埋采动煤层工作面矿压规律研究[J].矿山压力与顶板管理，1996（2）.
[2]黄庆享，钱鸣高，石平五.浅埋煤层老顶周期来压的结构分析[ J ] . 煤炭学报，1999，24（6）.
關键词：开采工作面；矿山压力；
文章编号：1674-3520（2015）-02-00-01
地下岩体在采动以前， 由于自重的作用在其内部引起的应力，通常称为原岩应力，因为开采前的岩体处于静止状态， 所以原岩体是处于应力平衡状态，当开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原来的应力平衡状态，引起岩体内部应力的重新分布， 重新分布的应力超过煤岩的极限强度时， 使巷道和回采工作面周围的煤，岩发生破坏，这种情况将持续到煤，岩内部重新达到新的应力平衡为止。此时，巷道和回采工作面周围的煤，岩体内形成一个与原岩应力场显然不同的新的应力场，这种由于在地下进行采掘活动而在井巷，硐室及回采工作面周围煤，岩体中和支护物上所引起的力，就叫矿山压力。煤层的开采会造成围岩重新分布，尤其以顶板活动表现最为剧烈。冒落带的厚度根据采高而定， 由老顶岩层最终下沉量关系式推理：S=Σh+m-kp’·Σh，
又Σh=m/（kP-1），可得S=m[（kp-kp’）/（kp-1）]。理论上kp’一般为1.03左右，因此老顶的最终下沉值接近于采高，最终下沉值与采高成正比。
一、生产条件对采场矿山压力的影响
采面矿山压力与采高控顶距的关系。直接顶下沉量应符合或接近于岩层整体移动曲线。由于L远大于S0 ，因此岩层移动曲线可近似于直线，控顶距为R处的顶板下沉量SR与岩层最终下沉关系值为：
S R/R=S0/L，因此：SR=S0/L×R，SR=1/L×[（kp-kp’）/（kp-1）]×m×R，令：1/L×[（kp-kp’）/（kp-1）]=η，则SR=ηmR。因此，回采工作面顶板下沉量决定于采高和控顶距R的大小。采高越小，顶板下沉量越小，顶板也就比较稳定。采高越大， 顶板下沉量越大， 因而越不稳定。同理，采高越大，煤壁在受支撑压力的影响越不稳定，易于片帮，采高越小，煤壁也越稳定。
二、生产工艺过程对顶板下沉速度上的影响
通过观察范各庄矿几年来的顶板观测资料，可以得出：当顶板不受工序影响时，下沉速度是缓慢的，一般在5.84～8.1mm/h。割煤、放顶等工序对顶板的下沉及支柱的压力增长相对较快。1、割煤。由观测资料的统计可知，顶板总下沉量的15%～45%是由于落煤过程造成的，采煤机割煤时大大的加大了暴露面积。因而， 机械接近某点时，该点的顶板下沉速度会逐渐增加， 当机械通过该点时顶板下沉速度最大，通过后下沉速度逐渐变小。如范各庄矿二采区采高为2.2m～2.4m，采用MLD2-170采煤机，滚筒直径1.25m，截深0.6m。单向割煤时顶板下沉情况见图1。2、放顶。放顶时产生的动力会促使顶板的下沉速度加快。根据观察统计资料，总下沉量的8%～30%是放顶引起的。这中间距放顶前6m和放顶后15m处对顶板下沉影响最大，但通过单体液压支柱的使用， 能大大改善原先摩擦支柱放顶时剧烈下沉的状况。另一方面， 原有落煤、放顶对矿山压力影响也较大。为此，落煤和放顶工作不能在同一地点进行，亦不能和其他工序同时间同地点进行。
三、工作面推进速度对矿山压力的影响
工作面推进速度的快慢会对采场矿山压力造成一定的影响。工作面推进速度越快，顶板下沉速度相应的也越快，但此时顶板的绝对下沉量和顶板传递给支柱的压力小，从而能提高顶板的稳定性。此外， 顶板的下沉与时间长短也有关系： 控制顶板时间越短，矿山压力移动越迅速，还能提高煤壁的完整程度以及采场在悬壁下的免压带范围。
四、开采深度对矿山压力的影响
随着开采深度的增大，顶板压力会逐渐增大，这是一般的推理，但目前生产实践中无规律可寻，有待于今后进一步观察和研究。
五、支护材料及顶板管理方法对矿山压力的影响
一般情况下支架的支撑能力根本不可能改变整个上复岩层的挠曲形状，同时也没有必要改变整个上复岩层的挠曲形状，为此支柱必须具备既有支撑而又可缩的性能。其中支撑是基本的，必须保证直接顶的完整和不离层；此外，可缩也是必须的， 但须与上复岩体挠曲度相适应。从十几年来各种支护材料的使用情况看，木柱的纵向可缩性能不适应，HZWA性支柱可缩量过大，HZJA型可缩性适宜，但支撑能力差。目前，使用单体液压支柱或液压支架是较为普及的方案，自从其普及使用以来， 顶板事故大大减少。
六、结语
本文从四个方面简要的阐述了煤炭开采工作面矿山压力的影响因素：生产条件、工作面推进速度、开采深度和支护材料及顶板管理方法。通过本文的研究可以知道：
1、不同高度的煤层，应根据顶底板的岩性合理的选择采煤高度和控顶距的大小。2、控顶距的大小会直接影响到工作面的顶板管理。3、根据采煤工作面顶板岩性和煤层厚度，适当提高工作面的推进速度， 缩短每一个循环的间隔时间，减小顶板的下沉速度。4、煤层倾角的大小，对采煤工作面矿山压力的影响是非常明显的，煤层倾角越大，顶板三量影响越小，煤层倾角越小， 顶板三量影响越大。5、改变支护形式提高支护强度是遏制顶板下沉的最有效途径。
参考文献：
[1]赵宏珠.浅埋采动煤层工作面矿压规律研究[J].矿山压力与顶板管理，1996（2）.
[2]黄庆享，钱鸣高，石平五.浅埋煤层老顶周期来压的结构分析[ J ] . 煤炭学报，1999，24（6）.