复合型顶板综放工作面矿压显现规律及顶板控制技术

复合型顶板综放工作面矿压显现规律及顶板控制技术
摘要：
本文旨在研究复合型顶板综放工作面矿压显现规律及其顶板控制技术。

安全地开采复合型顶板综放工作面的核心任务之一是精确预测矿压的发展趋势和变化规律，以便采取有效的顶板控制措施，保障地质环境安全。

在此基础上，通过考察不同工作面复合型顶板综放情况，分析其矿压变化规律。

同时，结合五大顶板控制技术对矿压进行有效监测、分析和控制。

本文主要研究了矿压显现规律及顶板控制技术，旨在为开采复合型顶板综放工作面提供参考。

关键词：复合型顶板、矿压、顶板控制技术
正文：
一. 综述
复合型顶板综放工作面是目前煤矿科技开发中的重要方向，是大型煤矿发展的重要手段。

由于顶板综放度好，不仅能提高矿井的综合煤矿采掘效率，还能减少安全事故的发生。

但是，复合型顶板综放工作面也存在着一定的矿压，如果未能及时和有效地处理，将会危及矿井开采安全。

因此，研究复合型顶板综放工作面矿压显现规律及其顶板控制技术成为当前亟待解决的问题。

二. 矿压显现规律
1. 复合型顶板综放情况不同，矿压显现规律也不同。

在完全复合型顶板综放的情况下，矿压主要受控于等量限制，尤其是舱室的凿口周围。

此时，矿体的内力分布是相对均匀的，而矿压
的显现规律主要受封孔密度等影响，其矿压变化且随凿口深度增加而增大。

2. 在复合型顶板部分综放的情况下，矿压的发展趋势会受到顶板裂隙的影响，而在采掘面逐渐向巷道方向扩展的情况下，矿压的变化会更为明显。

此时，矿压受关联部分的张拉应力影响，当裂缝扩展到一定程度时，会逐渐出现突变现象，从而导致矿压变化的不稳定性。

3. 在复合型顶板部分受支护的情况下，矿压的变化是受支护工作的影响，支护作用可以减少工作面顶板裂隙，从而显著降低矿压，而矿压变化也趋于稳定，不再出现突变现象。

三. 顶板控制技术
1. 矿压数据的收集与记录：可以采用矿压计、定期取岩芯或有孔波仪等手段对复合型顶板综放工作面的矿压进行定期测量和记录，用以检验矿压显现规律，指导并及时调整顶板控制技术。

2. 信息技术的应用：可采用模型试验及信息技术收集矿压图像和数据，对采空区内矿压情况更加精确和全面地分析，然后对复合型顶板综放工作面矿压变化进行预测和控制。

3. 物质技术的应用：采用支护与放顶技术，可以减少复合型顶板综放
4. 动态定位: 采用精密地质勘测技术可以实现复合型顶
板综放工作面裂隙的动态定位，从而准确地掌握矿压发展趋势，充分照顾到安全生产的要求，同时可以更准确地估算顶板应力，为采空区煤矿安全高效开采提供指导意见。

5. 橡胶支架: 使用橡胶支架等顶板支撑技术可以大大降低采空
区的回采矿压，同时改善采空区的稳定性，有效地维护采空区煤矿的安全运行。

6. 爆破技术: 在复合型顶板综放时，适当的爆破技术可以避免
凿口的车速降低，有利于降低矿压，维护采空区的安全运行。

7. 预爆技术: 在复合型顶板综放的过程中，可以采用预爆技术，即在空间施加偏差小的前爆，使空间形成更为均衡的分布，从而降低回采空间的矿压，防止出现意想不到的突发事故。

8. 梁式支护技术: 可以采用梁式支护技术，即在采空空间内植
入一定型号的支护梁，控制裂缝扩展，减少复合型顶板综放工作面的矿压，并有效地提升采空区的稳定性，改善采空区内的安全运行状况。

9. 巷道顶板板材选择与优化: 顶板板材的选择是影响复合型顶
板综放工作面矿压的重要因素之一，可以采用微机控制技术，对顶板板材进行优化或改进，从而减小其厚度，降低采空区的矿压，提高采空空间的稳定性。

10.量子技术: 将量子技术应用
在复合型顶板综放工作面，可以更准确地获得巷道内部的变形特性和结构裂缝，从而可以更好地控制采空空间矿压。

11. 煤层气加筋技术: 将煤层气加筋技术应用在采空区，可以
增加巷节内部的立柱力，从而提高采空空间的稳定性，降低采空空间矿压，保证采空空间的安全运行状态。

12. 煤层气预测技术: 采用煤层气预测技术可以更准确地预测
气体的分布状况，为复合型顶板综放工作面定位煤层气发生的位置提供依据，防止出现意外的突发事件。

13. 巷道内支护优化: 采用巷道内支护优化技术可以更有效地提高采空区的稳定性，减少煤层变形，有利于控制采空空间的矿压，提高采空区的安全运行能力。

14. 煤层控制工程: 可以通过实施煤层控制工程，充分利用煤
层赋存的水力效应，将其有效地利用在控制复合型顶板综放工作面的矿压，改善采空空间的稳定性，保障采空区安全生产。

15. 智能监控系统: 将智能监控系统应用于采空区，可以实时
监测复合型顶板综放工作面的变形情况、煤层气分布图等，实时把握采空区的安全运行状态，避免出现意外突发事件的发生。

16. 多措施联合作用: 为了更好地提高采空区的稳定性，应该
采取多措施的综合治理，有效结合压裂技术、煤层气加筋技术、煤层气预测技术、量子技术、巷道内支护优化技术、煤层控制工程以及智能监控系统等，全面控制复合型顶板综放工作面矿压，保障采空区安全生产。

17. 专家组会商: 针对采空区支护运行状况，可以专家组会商，针对采取的多种技术手段，进行分工协作，根据不同的情况，选择最佳的技术方案，有效的控制煤层变形，保障复合型顶板综放工作面的安全性和稳定性。

18. 动态监测:有效的动态监测
技术可以全面监测复合型顶板综放工作面的稳定性，包括煤层气分布、煤层变形、支护情况以及巷道结构变形等，及时发现问题，对煤矿安全生产起到重要作用。

19. 技术训练: 开展技术训练，可以增强采空工作人员专业技能，有效提高采空区的安全运行能力，提高采空空间的稳定性，保障采空区安全生产。

20. 系统安全性: 必须采取有效的安全管理措施，提高系统安
全性，确保采空区的稳定性，保证采空区的安全生产，改善煤矿的安全生产环境。

21. 技术改造：根据实际生产情况，可以
采用计算机辅助技术，建立起复合型顶板综放工作面的技术改造模型，不断改进技术，提升整个系统的安全性，满足生产的需求。

22. 监测与调整: 定期对复合型顶板综放工作面进行监测，及
时检测变形情况，并根据变形情况适当调整开采空间的支护措施，保障安全运行。

23. 预测分析: 运用数据预测分析技术，将复合型顶板综放工
作面抽象成一系统，实时分析煤层气体流动及支护情况，预测变形趋势，为采空区安全生产提供可靠的依据。

24. 警惕风险:
在复合型顶板综放工作面的安全管理中，应该时刻警惕与控制采空区产生的变形以及煤层气危害，及时做出有效的应对措施，保障采空区的安全性。

25. 安全性调研: 定期对采空区进行安全性调研，通过调查评
估和分析，确定采空区的风险点，不断改进安全管理体系。

26. 瞬间压力监测：采用瞬间压力监测技术，实时监测复合型
顶板综放工作面{空间内各点:水压=煤层压},随时发现变形情
况并及时采取措施，有效改善采空区的安全性。

27. 风险预警：在复合型顶板综放工作面安全管理中，可以实施风险预警技术，通过对采空区煤层气危害、水力变形等隐患提前发现，预警处理，避免可能发生的安全事故。

28. 系统运行评估：应定期进行系统安全管理模型的运行评估，检查复合型顶板综放工作面的运行是否符合要求，对发现的问题及时纠正，提升整体安全性。

29. 安全教育：在复合型顶板综放工作面的安全管理中，应加
强员工的安全教育，提高员工的安全意识，遵守安全规定，做到安全知、行、用，为实施安全管理奠定良好的基础。