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采煤工作面支护质量监测制度

一.制度简介

采煤工作面是矿井生产中的核心环节之一，其稳定性和支护质

量的好坏直接关系到井下工人的生命安全和整个生产系统的稳定性。

为保证采煤工作面的支护质量，加强矿井运营的安全性和稳定性，

建立和完善采煤工作面支护质量监测制度具有特别紧要的意义。

二.监测对象

采煤工作面的支护是一个系统工程，涉及多个部位的支护设施。

常常包括钢架、预弯管、液压支架、支架壳体、煤壁碎裂带、煤壁

等。因此，要做好采煤工作面支护质量的监测，需要对工作面的以

下设施进行监测：

（1）钢架

钢架是支撑工作面顶板的关键设施之一、因此，钢架的稳定性

和安全性至关紧要。钢架的监测重要包括：水平位移、垂直位移和

倾角等方面的监测。

（2）预弯管

预弯管是在泵送混凝土时，将混凝土向外压拢的软度均匀好，

特别适合工作面支护。其监测重要包括内部张力、表面应变和形变

等方面的监测。

（3）液压支架

液压支架也是工作面支护的紧要部分。要保证支架的性能稳定，

在监测中需要重点关注其压力变化和支架高度等参数。

（4）支架壳体

支架壳体是液压支架的外壳，其监测同样紧要。重要监测支架

壳体的变形、扭转角度和支架壳压力等方面。

（5）煤壁碎裂带

煤壁碎裂带是煤壁内部碎裂的地方。它对工作面的稳定性也会

有很大的影响。因此，需要对其进行煤壁扭转角度、水平位移和垂

直位移等方面的监测。

（6）煤壁

煤壁是整个工作面的基础。为了保证工作面的稳定性，需要对

煤壁进行监测。重要监测的参数包括煤壁的应力、应变和位移等方

面。

三.监测方法

采煤工作面支护质量的监测需要使用一系列专业的监测设备，

包括位移传感器、应变计、扭转仪等。通过这些设备，能够实时监

测工作面的各项参数和指标，并适时发觉和矫正问题。下面简单介

绍几种常用的监测方法：

（1）位移监测

位移监测是监测工作面变化的重要方法之一、它可以通过在工

作面不同位置（顶板、底板、钢架、液压支架等）安装位移传感器，

实时监测这些位置的水平位移、垂直位移和倾角等指标。

（2）应变监测

应变监测是监测工作面变形的重要方法之一、通过在煤壁、钢

管、液压支架等位置安装应变计，可以实时监测这些位置的应变值，

并判定支护质量的好坏。

（3）扭转角度监测

扭转角度监测是针对煤壁碎裂带和支架壳体的变形而特别设计

的参数之一、可以通过在支架壳体和煤壁碎裂带位置安装扭转仪，

实时监测支架壳体的扭转角度，以及煤壁碎裂带的扭转角度和位移

等指标。

四.监测数据处理和应用

监测到的数据是验证工作面支护质量是否合格的关键数据，也

是提高生产效率和安全性的基础数据。因此，在监测数据的处理和

应用上，也需要建立比较严格的制度。监测数据处理与应用的重要

内容包括：

（1）数据存储和处理

采集到数据后，需要对其进行适时、精准、牢靠的存储和处理。

可以通过井下数据采集系统和井下自动化掌控系统实现数据的自动

采集和远程传输。同时，还需要建立完善的数据库系统来存储和管

理监测数据，便利后续分析和处理。

（2）数据分析和处理

针对不同类型的监测数据，需要采纳不同的分析方法和处理方

式。如针对位移监测数据，通常使用等间距差分法、拟合法等方法

来分析处理数据，得出位移速率、位移变化趋势等参数。而对于应

变数据和扭转角度数据，则需要采纳有限元分析、弹性计算等方法。

（3）应用

监测数据不仅仅只是用于判定工作面支护质量是否合格，还能

够对生产生态环境和矿井安全供给有力的保障。例如，基于采煤工

作面位移监测数据，可以进行支护质量的评估和改进，以提高工作

面的持续稳定性和生产效率。基于煤壁应力、应变和位移等监测数

据，可以实现对地质构造的识别和评估，以削减煤矿安全事故的发

生。

五.监测制度的实施

监测制度的实施可以分为以下几个阶段：

（1）准备阶段

为了实施有效的采煤工作面支护质量监测，需要准备一系列监

测设备和技术人员。设备方面，需要购置一批性能稳定、精准度高、

易于维护的监测设备；技术方面，则需要拥有一支具备较高水平的

技术人员队伍，他们谙习如何使用监测设备、应用监测数据以及