第一篇：煤矿综采工作面顶板压力在线监测应用及发展趋势
煤矿综采工作面顶板压力在线监测应用及发展趋势
摘要：在通常情况下，矿压显现会给井下采煤和掘进工作带来不同程度的危害。为了使矿压显现不影响正常的生产工作，必须采用各种技术措施加以控制，因此而进行矿压的监测及管理就显得具有重要意义。此外对矿压的在线实时监测和管理不仅在于消除和减轻矿压显现对井下工作的不良影响，而且可以利用矿压为开采服务。
关键词：综采工作面 矿压 顶板压力在线监测 光纤光栅 1.绪论
煤炭是我国重要的战略资源，研究煤与围岩的压力关系具有重要的实践意义，不仅可以保证井下各项工作顺利进行，而且可以为井下顶板事故的发生进行预警，具有十分重要的安全和经济效益。这篇文章主要是介绍中厚煤层综采工作面上覆岩层移动及矿压显现，以及现阶段该煤矿所采用的矿压监测方法和对未来矿压监测方法的建议。2.采煤工作面上覆岩层移动规律
在煤岩体体内形成回采工作空间（巷道）将引起围岩破碎，其上方岩体的部分重量则由此空间内的支护物来承担，从而形成了对支架的压力（有时是由于围岩变形而形成对支架的压力）。由于这些原因对支架造成的压力，不同于岩体内的矿山压力，可称它为围岩压力或顶板压力。
煤层上方的岩层在开采的影响下，一般在回采工作面前方30~40米处就开始变形。其特点是水平移动较为剧烈，但垂直移动则甚微。回采工作面推过切眼4~8米后，垂直位移急剧增加，但各层位移不尽相同，其特点使越向上越缓慢。当已断裂的岩层重新受到已冒落矸石支撑时，变形曲线又趋于缓和，在此区域内个岩层移动速度的特点是邻近煤层的岩层，其运动速度要缓于上覆岩层。
因此，根据上述特点，如下图，可将裂缝带岩层中相当于A区的部分成为煤壁支撑影响区；而B区则称为离层区，C区则为重新压实区。
ABCA-煤壁支撑区 ；B-离层区 ；C-重新压实区Ⅰ-冒罗带 ；Ⅱ-裂缝带 ；Ⅲ-弯曲下沉带
3.采煤工作面矿压显现规律 采煤工作面的矿压特征主要为初次来压和周期来压。当老顶达到极限跨距而且断裂形成三铰拱式的平衡，随着工作面继续推进，可能形成不同数量岩块的咬合平衡直至其咬合关系不能满足平衡干系为止，此时老顶的失稳将对工作面带来严重的矿山压力显现，这种矿山压力显现称为初次来压。
初次来压之后，回采工作面继续推进，上覆岩层形成的裂隙体梁将遵循着“稳定—失稳—再稳定”这一规律形成有周期性的矿山压力显现，称之为周期来压。在周期来压期间，老顶的作用力使通过直接顶作用到支架上。
因此，在支架上安装矿山压力计对于观测和控制矿山压力显现具有着重要作用。4.矿山压力实时在线监测系统的组成及不足
回采工作面矿山压力显现监测所用的矿山压力计，从早期的机械式圆图仪，到本安型的电子压力计，直至与计算机组成网络系统的矿山压力实时在线监测系统。使得矿山压力的监测和控制得到了非常大的提升。下面将重点介绍一下矿山压力实时在线监测系统的构成与运行原理。
4.1矿山压力实时在线监测系统的组成
现今在市场上存在多种型号的实时在线监测系统，但其组成原理基本相同。本文将以KJ385矿山压力监测系统为例，介绍其系统构成。KJ385矿山压力监测系统构成示意图：
工业计算机KJ385-J矿用本安型信息传输接口KDW28-18矿用隔爆兼本安不间断电源KJ385-F1矿用本安型压力监测主站KJ385-F2矿用本安型压力监测分站（1）KJ385-F2矿用本安型压力监测分站（2）KJ385-F2矿用本安型压力监测分站（3）KJ385-F2矿用本安型压力监测分站（4）KJ385-G矿用本安型压力传感器
由图可见，其整体网络布置为总线式和星形布置相结合，一台KJ385-F1矿用本安型压力监测主站可连接4台KJ385-F2矿用本安型压力监测分站，每台KJ385-F2矿用本安型压力监测分站最多可连接16台KJ385-G矿用本安型压力传感器。主站与分站，分站与传感器之间通过电话线传输信号，主站与传输接口之间可用光纤和电话线传输。整个在线监测系统可对综采工作面液压支架的初撑力和工作阻力进行不间断的实时监测，通过处理软件对所采集的数据进行记、整理、分析。
通过软件记录分析后得出各个支架前柱、后柱、前探梁实时受力分析，如下图表：
根据以上图表，可以查看每个支架的前后柱的当前和历史受力情况，以及初撑力的大小；同时还可以根据图表中的内容进行分析和整理，得出工作面整体的矿山压力分布情况、当班移驾次数以及初次来压步距和周期来压步距等相关内容。
可见，矿压的实时观测对综采工作面的采煤工艺有着监督和指导性作用，不仅对工作面压力的实时分布起到了连续监测，起到了及时预警的作用；同时还可通过分析和整理出来的数据更好地指导采煤工艺和流程。
4.2矿山压力实时在线监测系统的不足和整改方案 4.2.1矿山压力实时在线监测系统的不足
矿山压力实时在线监测系统虽然可以连续地获得综采工作面的矿山压力分布情况，但是此系统的网络多为总线式布置，导致所需传输线路过多。一个长壁倾斜综采工作面长度如果按150米计算，按照KJ385系统的要求，则需要KJ385-G矿用本安型压力传感器100台，KJ385-F2矿用本安型压力监测分站若干台，它们之间所需的信号电缆过于繁复。相对于综采工作面复杂的地质条件而言，对其进行维护和管理将耗费大量的人力和物力，这将是极不经济的行为。
4.2.2矿山压力实时在线监测系统的整改方案 方案一：
鉴于整个工作面全部支架安装实时在线监测系统的可操作性低，可以根据现行条件将现用的本安型电子压力计与实时在线监测系统相结合。在工作面的每条观测线上的支架安装实时在线监测系统，以供提供综采工作面的矿山压力分布变化情况；在其余支架上安装本安型的电子压力计，以便当班工作人员及时观测支架工况和工作面压力情况。方案二：
改进现有的实时在线监测系统，使其网络在传输分站以下部分采用无线通讯方式。只需要在工作面头尾顺槽布置少量的进行无线传输的监测分站，再采用安全的信号波段进行传输，即可满足整个综采工作面每个支架上安装的矿山压力传感器的数据传输问题。5.矿山压力实时在线监测系统的发展趋势
随着近年来光栅技术的发展和应用，光纤传感技术以其特有的优势迅速发展成为一种新兴的光学技术广泛应用于矿山安全监测领域当中。光栅技术是利用外界因素使光在光纤中传播时光强、相位、偏振态以及波长等特征参量发生变化，从而对外界因素进行检测和信号传输的技术。
它与传统传感器相比有着体积小、灵敏度高、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰、可远距离传输等优点，特别是在地质条件复杂的环境下工作安全可靠。而且相对于电子压力传感器，光纤传感器的成本较低，适合组建矿山压力监测网，监测和收集整个盘区和井田的地应力的变化，及时作出分析，更好地为矿井的安全生产提供理论支持。
6、结论
矿山压力的存在是煤炭开采工作中面临的重要问题，在生产过程中应用多种矿压监测方法是收集、分析矿压数据的有效手段。矿压实时在线监测系统与传统的电子压力计相比，做到了对工作面矿压的不间断监测，更好地为煤矿生产提供了技术保障，是现阶段应用最为广泛的监测手段。但是，随着光纤技术的发展和成熟，光栅监测技术在不久的将来将会更多地应用到煤矿安全生产监测当中。
参考文献：
[1] 周诗建.《矿山压力观测与控制》.重庆大学出版社，2010.3.01 [2] 张志鹏，Gammblin W A.光纤传感器原理[M]，北京：中国计量出版社，1991.
第二篇：综采工作面压力顶板分析报告
双柳煤矿综采工作面顶板压力分析报告
在煤层开采过程中，采煤工作面处在岩层之中，为了保持采煤工作面的最小合理空间，必须对采煤工作面进行支护，并对采空区进行处理。
目前，双柳矿正在回采（3+4）#煤层，该煤层为山西组下段顶部煤层，根据勘探资料显示，煤层厚度在3.5—4.25米之间，平均4.0米，主要回采工作面有23420、33406两个工作面，23420综采工作面平均采高3.4米，33406综采工作面平均采高3.56米。二采区顶板直接顶为泥岩、泥页岩，较为破碎，三采区顶板为砂质泥岩，黑灰色泥岩，半坚硬。
作为双柳矿目前正在回采的两大采区，工作面布置密集，准备时间合理，所以顶板相对稳定，工作面采用全部跨落法管理顶板，支撑掩护式支架支护顶板，随着工作面推进，每循环一次，落山跨落一次。除遇特殊地质构造，正常回采过程中不易造成顶板跨落。
双柳矿综采工作面采用单体液压支架支护顶板，23420工作面安装ZZ4000－18/38型液压支架118架，最大控顶距4.57m，最小控顶距3.97m。33406工作面安装ZZ6000－20/42型液压支架134架，最大控顶距5.26m，最小控顶距4.66m。工作面每个支架安设2台ZBYJ－II型耐震式综采支架工作阻力检测表，用于检测支架前后立柱初撑力及工作阻力。观测指标有顶板下沉量、活柱下缩量、支架载荷量。每10个支架安设1台ZDYJ—ⅡB型红外传输压力监测记录仪，用于记录工作面支架压力数据。每3-4天用ZDYJ—Ⅱ型红外数据智能采集仪对工作面支架记录仪进行数据采集，并传输到专用电脑绘出压力折线图，根据折线图每5天进行一次压力分析报告，每月进行一次总结。
对于材运两巷的顶板离层段经常观察，随时采取措施进行处理。对于工作面出现的顶板隐患，及时填写《顶板隐患报告单》，及时提出处理意见，现场令责任人进行整改并反馈回组队，以采取有效措施。
在工作面初采初放、末采、末回等专项工程及正常回采期间，由包队技术员对工作面初次来压步距、老顶来压周期、周期来压步距、煤壁片帮深度等进行现场观测，并做记录。所分析的各类图表、数据报有关领导和单位，并及时反馈回队组，队组现场采取措施处理。
经过严格的考核和数据整理、分析，配合实际抽查，两工作面支架立柱直线度较好，接顶严密，无台阶现象，落差较小，压力表无破损，显示正常，支架工作阻力均能达到规定值（大于24Mpa）,且未发生一起顶板事故。
材、运巷超前支护距离不少于30m。超前支护采用单体液压支柱配合π型钢梁沿巷道走向或倾向支设三排一梁三柱π型钢棚。两巷超前支护中的单体液压支柱，用DZ-CL微表支柱支护检测仪对其进行抽样检测，每天将检测结果在案，对超前支护达不到6.4MPa以上的支柱现场进行整改，压力不够进行注液打压，接顶不严垫加柱帽或木楔接顶。
我矿将支柱压力作为标准化检查的一个重要方面，经过严格的考核两工作面的超前支护均迎山有劲，能够有效支护顶板，压力值均达到规定值。
假风道支护采用木垛支护。推进距离够3m时打一个木垛，木垛一面紧贴端头支架外缘，另一面偏向煤柱帮侧。当遇运巷超高、顶板破碎、离层严重或原有支护失效、巷道压力大时，木垛间距缩小为2.5m，且要在两木垛靠支架侧挂网维护，防止碎矸石窜入假风道影响通风。
生产技术科 2009年11月 汾西矿业双柳煤矿
综采工作面顶板压力分析报告
生产技术科 二〇〇九年十一月
第三篇：煤矿综采工作面顶板管理措施
煤矿综采工作面顶板管理措施
预防综采工作面冒顶补充措施 预防综采工作面冒顶补充措施
为了进一步加强综采工作面顶板管理，保证安全生产，结合我矿综采面 顶板的实际情况，特补充如下安全技术措施：
一、成立矿顶板管理领导小组
成立矿 组 长：孙 颖 副组长：姚志红、许志强 成 员：马小军、郭利军、路长在、冯建军、饶 广、杨建军、陈 鹏、杨俊峰 主要职责：
1、2、指导综采工作面顶板管理的各项工作。组织研究日常生产过程中劳动组织问题和生产技术问题。
二、综采工作面概述
22107 综采工作面所属煤层为 2-2 煤层，布置长度 1857m, 推进长度 1446.8 m，松散层厚度为 15～35m，煤层的顶板为深灰色砂质泥岩，泥岩，厚度 0.9～1.5m，老顶灰为白色细砂岩，厚度 13.5～18.5(m)，直接顶为深 灰色砂质泥岩，厚度 0.9～1.5m，煤层厚度 5.4~5.47m。初次来压步距 40-44m，工作面使用国产 141 台 5.5m 支架。
三、综采工作面顶板管理的一般规定
综采工作面顶板管理的一般规定 1．提高全队人员的主动管理顶板的意识，特别是煤机司机、支架工、班 长和带班队长等。2．落实各级管理人员及岗位工的职责，当出现人为因素造成顶板管理不 到位时，必须落实责任；造成顶板局部冒落时，必须根据经验进行追查处罚，以不断提高岗位及管理人员的责任心。3．成立 22107 工作面矿压观测小组，对老顶初次来压，周期来压，末次 贯通的规律和显现强度进行矿压观测和总结，每个工作面回采完毕后由综采 队编制技术总结，以指导下个工作面的生产。
4．专人负责进行工作面矿压显现规律观测，总结工作面周期来压规律以 及支架工作阻力增
阻点、煤壁压力显现等征兆和停产检修对矿压的影响，每 天预报周期来压位置。5．根据周期来压预报位置与周期来压规律，协调检修班与生产班的工作 任务，不得将大型检修布置在周期来压期间，在周期来压期间尽可能动态检 修，并保证周期来压期间的快速推进。6．跟班队长负责每班观测老顶周期来压情况、架后悬顶面积及工作面的 压力显现情况，并认真做好记录，升井后向队值班人员进行汇报，并记录在 交接班记录上，下个班的跟班队长必须根据记录全面了解前三个小班的周期 来压和压力显现情况，并根据矿压观测小组的周期来压预测预报，在班前会 上进行当班工作安排和重点工作布置。7．当采空区悬顶面积大、周期来压步距增大或异常时，必须向矿分管领 导进行汇报，防止支架压死或产生冲击波。8．合理控制机头机尾超前量，工作面调斜时控制好加刀数量和加刀 位置，防止快速加刀造成倒架。9．加强液压支架安全阀的管理，保证安全阀开启值达到额定值。10．加强两顺槽的顶板管理，特别是超前支护区域，应定期检查单 体初撑力情况，及时更换损坏的单体。
四、综采工作面交接班期间的顶板管理
1．综采队在班前会布置生产任务时，值班人员、带班人员必须将井下现 场情况了解清楚，由本班带班副队长根据井下情况安排各项工作，特别是在 顶板管理方面的重点。2．每班带班副队长必须在现场进行手拉手交接班，接班时由跟班副队长 进行推进度、工程质量的验收，发现工程质量不合格时，必须交接清楚，落 实好责任。3．交班时上一个班的带班队长和班长必须将本班顶板状况、压力显现情 况、设备的运行状况等交接清楚。
4．煤机司机在交班时要将本班的顶、底煤留设情况，提底、卧底情况以 及工作面出现上窜和下窜时的加刀情况交接清楚。5．支架工在交班时要将工作面顶板压力显现情况、顶、底板台阶情况，支架出现“低头”“高射炮”以及倒架、咬架情况交接清楚，以便下一班采、用合理方法调整。
五、综采工作面非来压期间的顶板管理
综采工作面非 1．在生产过程中必须保证工作面“三直两平、两畅通”，所有设备正常 运行，杜绝设备“带病”作业。2．煤机司机要根据顶板压力、煤层厚度、直接顶岩性等各方面因素合理 确定顶煤留设厚度，并根据周期来压步距及压力显现强度合理确定正
常来压 和周期来压的顶煤留设厚度。3．综采工作面生产过程中要根据顶板变化、地质构造、工作面涌水情况 等合理调整采高。4．煤机司机每刀的卧底、提底或降低采高、增大采高的幅度不得超过 100mm，连续推采调整量一般不得超过 1 刀，即调整一刀必须平推一刀。5．工作面出现运输机上窜或下窜时，煤机司机在机头或机尾加刀过程中 要保证刮板运输机的承受弯度，一般连续加刀不得超过 3 刀。详细加刀位置 和刀数要根据工作面的上窜的程度和距离来确定。6．支架工拉架时，液压支架顶梁必须全断面接顶，达到初撑力。并根据 顶底板平整度合理调整平衡油缸伸缩量，保证支架的合理架型和支架顶梁接 顶效果。7．工作面推移运输机时不能出现急弯，要平缓过渡，当工作面底板坡度 大时要停止推移运输机，通知煤机司机重新进行二次扫底后方可推出。当出 现采煤机割顶梁时，应采取利用运输机坡度调整割顶刀的滚筒、拉回运输机 重新扫底以及利用采煤机自重反复倾压运输机等方式，保证顶台阶高度不大 于规定。8．推溜工要根据工作面支架支撑力情况及时对支架进行二次补压，在支
架拉出后及时打开护帮板，护帮板滞后煤机不大于 10 架，推溜工及时调整前 探梁，保证护帮板紧贴煤壁。
六、综采工作面周期来压的顶板管理
综采工作面周期来压的顶板管理 周期来压 1．工作面周期来压期间，支架工必须紧跟采煤机前滚筒拉架，采煤机司 机控制好割煤速度，出现煤壁片帮增多、悬顶面积增大等漏顶征兆时，为了 保证快速推进，可以适当提高采煤机速度，在保证拉架速度和支架初撑力的 情况下，增加支架工数量，实现多点拉架或隔一架、拉一架，推溜工补齐。2． 跟班队长及时观看 EEP 压力变化，发现连续 3 架及以上初撑力不足时，要及时查明原因、及时处理。3． 当工作面局部压力较大或有漏顶预兆时，在刮板运输机可弯曲程度内，实行局部反复割煤，快速推过压力集中区。4．周期来压期间，根据梁端距及前探梁平整度，尽可能超前拉架，压力 集中区域应采用带压擦顶拉架，但必须保证支架一次拉到位，当工作面出现 顶台阶无法处理或不能够及时处理时，必须调整支架架型，保证支架前梁接 顶（初撑力应不小于 180bar），但调整的总架数应适当控制，防止产生压力 集中，压死支架。5．充分发挥护帮板的作用，提前收回护帮板及滞后采煤机打出护帮板的 架数必须严格规定，护帮板必须紧贴煤壁。6．煤机司机在割煤过程中要合理控制煤机割煤速度，保证支架能够实现 跟机拉架，当工作面周期来压时，若出现片帮增加、悬顶面积增大等漏顶迹 象时，合理
增加支架工数量，必须采取隔一架、拉一架。7．如顶板完整，支架滞后煤机后滚筒不大于 3 架；如顶板破碎，支架要 紧跟煤机前滚筒；如顶板有漏矸现象，支架工必须根据梁端距尽可能超前拉 架，并保证支架接顶效果。
七、停机检修前的顶板管理
1． 在矿井进行预防性停机检修时（或综采队预防性检修大的机电设备时）要和综采队提前联系避开周期来压，工作面停在合理的位置上进行检修，停机检修前将支架初撑力升到位、护帮板打到位，端梁距大且顶板平整时及时 超前拉架。
2． 停机检修期间，设置专人巡查工作面来压情况以及支架接顶、梁端距、护帮板和工作面片帮情况，发现问题及时采取预防性措施。
3．当工作面出现设备故障停机时，要安排专人对支架进行二次补压，同 时保证护帮板全部打开，并定期巡查工作面顶板管理情况，发现问题及时采 取预防性措施；如果工作面顶板状况较差，要根据设备故障的处理时间，采 取其他措施加固顶板和煤壁；当工作面压力显现较大时要对支架增加辅助设 施，防止支架被压死。
4．合理安排主运系统与综采工作面检修时间，保证主运系统运行可靠。
5．加强液压系统及设备的日常维护和保养，保证周期来压期间的快速推 进。6．加强液压系统及液压支架的检修和维护，保证所有液压支架能够达到 初撑力，保证所有支架的立柱、平衡油缸安全阀能够正常开启。7．加强三机的检修和维护，定期检测刮板链张紧力、有无破损、检查液 压马达的完好情况以及三机各电机、减速箱、轴承等运行是否正常，发现异 常情况时提前制定检修计划。8．严格落实好设备点检制度，合理利用检修时间处理设备隐患，防止来 压期间的设备故障。9．。保证供电、供排水等系统的可靠性。
八、工作面内局部冒顶的处理措施 1．如果采煤机通过局部冒落区部会产生大面积冒落时，要在冒顶区反复 割煤、快速推进的方式及时控制顶板；如采煤机不能通过或通过时可能产生 大面积冒落，则采用机头或机尾单项进刀，逐渐推进减小冒落区空顶面积，但每次进刀都要将运输机的弯点向前移动，严禁出现弯点不动，机头或机尾 一直进刀，造成运输机顶死不能推进现象。2．工作面局部冒顶较严重时，此范围的拉架，原则上先拉初撑力不足的
支架，冒顶区域两侧的边界段支撑架后拉，防止因拉架力较大的支架，造成 压力转移至顶板。拉冒顶区域两侧的边界段支撑架时，先拉边界处支架。3．工作面处理冒顶过程中，要尽可能保证煤机停在机尾顶板较好的位置（转载机在机头侧），从机尾进刀割煤，保证顶板冒落的矸石运输畅通。4．工作面处理冒顶时，要制定专项防倒架和咬架措施，在局部推移输送 机过程中，要保证运输机局部不被顶死，保证支架处于正常状态，避免产生 倒架、咬架现象。5．加强三机等工作面其他设备的动态检修，移动高帽区支架时，应采取 合理的移架顺序，防止大面积漏顶压死运输机。6．在工作面出现局部冒落时，应在冒顶区两侧的顶帮进行补强支护或及 时超前拉架，防止冒顶区域扩大，当冒顶区域位于机头、机尾时，为防止冒 顶区域与顺槽扯通，应加强两顺槽的顶帮支护。7．在顶板状况极差或设备状态不好，支架出现倒架、咬架、运输机顶死 等不能正常推进的情况下，当工作面冒落高度大于 4.0 米时，必须停机采用 人工注玛丽散加固材料和罗克休充填等方式进行处理。
第四篇：河东煤矿采掘开工作面顶板矿压在线监测管理考核办法(新)
附件：
为加强我矿采掘开工作面顶板管理，确保支护质量完全达标，我矿决定在开掘巷道内安装顶板离层及锚杆应力在线监测系统，在回采工作面安装综采液压支架压力在线监测系统，实时监测顶板的活动情况，并对监测数据进行收集和分析，总结出顶板压力显现规律，为工作面设计、设备选型和支护参数选择及支护质量的验证提供科学依据。为保证安装质量合格及监测数据的准确性，特制定如下标准及管理考核办法：
一、成立采掘开工作面顶板在线监测领导组：
组 长：柴 江 张东进
副组长：张文平武立文 刘 栋 米维业 等矿领导 成 员：高 鹏 张海荣 董大飞 杨惠栋 各队组队长
马建伟 云龙辉 耿彦文 武 剑及各队组技术副队长
成立采掘工作面顶板在线监测办公室，专门负责监督顶板监测仪器的安装维护及对安装质量的考核，督促监测数据的收集、分类和总结，办公室设在信息中心，生产科负责数据分析。
办公室主任：高 鹏 张海荣
二、安装标准及管理考核办法细则：
（一）支护质量标准
1、所有锚杆均采用风动扳手进行紧固，Φ20的锚杆预紧力矩不得低于300N〃M，Φ16的锚杆预紧力矩不得低于120N〃M。
2、所有锚索均采用锚索张拉机具预紧，预紧力不得低于 200kN，即20MPa。
（二）支护质量考核标准
抽查小组由质标办牵头，安监处、生产科配合，每星期必须至少一次对支护质量进行抽查。
1、抽查方式及标准：锚杆紧固力抽查数量为每300根抽查一组，每组九根，顶板三根、两帮帮锚杆各三根，Φ20的锚杆预紧力矩不得低于300N〃M，Φ16的锚杆预紧力矩不得低于120N〃M。锚杆锚固力每300根抽样一组（3根）进行拉拔试验检查，Φ20的锚杆锚固力不得低于105KN，Φ16的锚杆锚固力不得低于48KN。锚索锚固力每100根抽样一组（3根）进行拉拔试验检查，锚索锚固力不得低于200KN。如发现不合格锚杆、锚索时必须进行标记，由队组安排人员及时补打。
2、全月每次抽查的锚杆、锚索合格率达到100%，奖励队组30000元，队长、技术员、验收员、安全员各2000元。
3、抽查时发现锚杆紧固力不合格时，处罚队组2000元/根，并且要求队组落实到施工班组，队长、技术员、验收员各罚款500元/根。若抽查记录小于原记录时，处罚原记录班组代班长、安全员、验收员各300元。
4、对锚杆、锚索进行拉拔试验，发现锚杆锚固力达不到规定要求处罚队组5000元/根，发现锚索锚固力达不到规定要求处罚队组8000元/根。
5、锚杆施工及检测机具损毁无法进行正常检测时，处罚队组 5000元/次，队长1000元/次。
6、每月能对支护质量检查工作正常开展时，对质标办、安监处、调度室、生产科各奖励2000元，如有一次未开展各处罚3000元。
7、此制度奖罚由质标办每月进行考核，并由质标办、安监处、生产科负责人及分管矿领导签字后传递企管科进行考核。
（三）顶板在线监测仪器安装标准 顶板离层仪：
1.必须用专用安装杆安装顶板离层仪，不得用锚索或钻杆等代替安装杆，且安装杆必须用专用杆头连接钢丝绳锚爪头；
2.安装前首先用安装杆按要求深度探入孔内查看深基点深度是否符合要求，孔深符合要求时再进行下一步安装；
3.顶板离层仪深基点爪头用安装杆捅到底，深基点深度必须大于正常锚索眼深度0.5米以上；浅基点捅入2.5m（刚进入9#煤层顶板）；
4.传感器固定杆全部进入安装孔内，离层仪器外盒必须紧贴顶板，离层仪外盒和顶板中间的金属网必须剪掉，钢丝绳必须拉紧；
5.离层仪外盒上部的紧固钢丝绳的螺钉必须拧紧，把多余的钢丝线剩下30cm左右后剪断；
6.离层仪孔深不符合要求或者安装过程中锚爪遇障碍未捅到底且不可取出时必须重新打孔安装。锚杆应力计：
1.锚杆端头先加垫一片锚索托板，锚杆应力计平整端面紧贴锚索托板，带凹槽的端面必须放入垫圈后用螺母拧紧，锚杆外露长度不符合要求必须重新补打安装；
2.锚杆必须用风动扳手紧固，预紧力至少达到20KN以上（即显示窗口数值显示为20）。
接线：
1.接线盒中的线必须用橡胶压线圈压紧，压线圈外放入垫片，然后用扳手拧紧最外面的压线螺母；
2.接线盒里的线必须颜色对应，剥线时裸露少量端头，必须用接线柱上的压线螺丝压紧，且确保线头间不接触，以免引起短路；
电源接线：
电源出线只用红白线，剪掉蓝绿线头，接线盒中红白线与后面信号线中的红白线相连接，确保只为后面传感器供电，信号线则前后端头蓝绿相连，确保信号传输，前端信号线的红白线头剪掉，也即电源只往后面传感器供电，信号则保持正常向前传输。
（四）顶板在线监测仪器安装流程及详细责任划分： 为确保顶板在线监测仪器及时、准确安装到位，实时为指导生产提供数据，现将在线监测仪器安装流程及详细责任划分归纳如下：
安装流程：
1、需要安装顶板在线监测仪器巷道的施工队伍在开口前必须 和生产科及信息中心取得联系，由生产科出具详细安装方案，信息中心负责把主线路敷设到位，并预留稍大于顺槽长度的安装主线；
2、由负责巷道施工的队组根据安装方案向信息中心领取相应设备；
3、队组技术人员按照技术要求指导工人把监测仪器按照方案要求安装到位，仪器必须迎头安装，且及时接线，实时上传数据；
4、生产科矿压组负责涉及仪器方面的所有技术指导，并监督检查仪器的安装情况，5、队组根据自己工作面实际情况，每天出一份监测日报表，签发后留底并递交生产科；每旬将本旬矿压显现情况汇总并撰写详细分析报告，分管矿领导签发后留底并递交生产科；生产科根据队组技术员递交的矿压分析报告，结合现场情况进行汇总和分析，商榷后提出处理措施和方案，报矿领导审核后下达施工队组。
6、当工作面需要回收在线监测设备时，信息中心技术员负责现场指导验收，由队组技术员负责回撤。
各级管理人员责任划分：
1、采掘队队长责任
①负责工作面每班设立一名顶板监测员，也可由根班副队长兼任。
②负责本队工作面顶板离层量、顶板压力短时快速增大时，及时组织和安排加强支护工作并汇报相关单位。③负责顶板在线监测仪器的安装和回撤。
④负责落实每班顶板监测员的工作情况，保持在线监测仪器的正常送电，当在线监测所接的综保需要停电时，及时通知信息中心及生产科，经同意后方可停电，处理好故障后，及时送电，确保在线监测设备的正常运行。
2、队组技术副队长责任
①全面负责本队工作面顶板管理工作，负责落实每班顶板监测员的工作及每班监测表的审阅。
②负责不定期对本单位顶板监测员组织业务培训工作，及时传达集团公司的各项考核办法标准，提高监测员的工作能力和业务水平。
③负责对每天监测结果的初步分析、整理及信息向上反馈工作。
④负责分析每旬监测数据，得出顶板离层量、顶板压力与巷道掘进之间的变化关系及回采期间顶板来压与支架工作状态之间的变化关系（曲线图），并提出相应的支护改革方案。
⑤每月对本单位顶板监测工作提出合理修改办法并落实。⑥当工作面需要安装和回收在线检测设备时，信息中心技术员负责现场指导，由队组技术员负责安装和回撤。
⑦负责工作面顶板监测点的布臵、打眼安装。⑧负责在线监测的线路维护及设备挂牌管理。
3、顶板监测办公室责任 ①制定完善工作面顶板监测管理办法，考核并落实到人。②负责当月对队组顶板监测员的考核兑现。
③负责与队组一起修订每个工作面监测结束后的技术总结。④负责在线设备的统一管理及监测系统的维护、确保在线监测正常运转。
⑤生产科负责收集每天/旬队组提交的监测分析报告、汇总、系统分析并报送有关领导及队组。
⑥信息中心负责主线路的敷设、维护及设备的流通管理，负责技术人员线路连接的培训及验收。
（五）考核细则：
1、所有工作面顶板在线监测仪器、仪表、牌板、电源、线路由队长负责安装及维护，严禁随意破坏，否则除按设施价值2倍予以处罚责任人外，每损坏一处罚队组1000元、队长个人500元，要求队组必须建立日常矿压设施的保护管理规定，并在班验收表中填写使用情况，实行班组间交接班制度。
2、所有工作面顶板在线监测仪器、仪表、牌板、电源、线路数量由队组技术员及技术副队长负责清点，并与信息中心领取单上的数量一致，丢失或损坏一件处罚队组500元。
3、监测过程中仪器发生损坏时，队组设专人及时领取更换，如抽检发现一处损坏而未更换，处罚队组500元。
4、在线传输出现故障时，技术副队长应督促技术员及时下井抄写数据，缺少一天数据处罚队组1000元，技术副队长200元。
5、每月分旬检查，如队组未按规定开展日常监测工作，未按时递交分析报告，一次罚队组5000元，如一班次无监测记录罚当班技术员100元，处罚队长100元。
6、每旬队组技术员必须拿出顶板离层量、顶板压力曲线图、液压支架工作阻力分布图及分析总结，否则罚技术员500元。
7、每个掘进、回采工作面结束后队组技术员不能及时编写矿压监测技术总结报告的，一次罚技术员1000元。
8、当工作面到一定位臵需要安装和回撤时，没有及时完成，一次罚队长100元，队组1000元。
9、在线监测线路的吊挂与维护：线路的吊挂按机电科管线的吊挂标准来完成，不合格处罚当班验收员50元；线路要及时维护，有断线的地方，队里技术员接到通知后要及时处理，否则每滞后一天处罚50元。
10、对首次安装支架在线监测一次达到使用要求的工作面，给予队组奖励5000元，队长、技术副队长各奖励500元，对科室相关负责人给于适当奖励。
11、队组机电维修工负责两套监测系统本安电源（127V）及通讯分站的维护工作，若出现电源供电不足、连线故障，应及时处理，同时，要保证监测设备的正常供电，如出现责任事故断电或断电时间过长，影响正常监测半小时以上，对直接责任人及负责人罚款100元，对根班队长及值班队长各罚款200元。
12、队组机电工负责监测分机、通讯线路的维护工作。必须 保证监测分机及联接电缆的清洁，当出现损坏时，应及时更换处理，处理不及时，影响正常监测，对负责人罚款100元，对检修班班长罚款100元，对队长罚款200元。
13、掘进顶板监测分机必须安装在巷道开口处防护较好的地方，有专用保护支架采取防护。当出现监测分机不能正常监测时，要及时进行处理或通知信息中心。
14、信号传输电缆执行机电科线路悬挂标准，有一处不符合规定对技术员和机电副队长罚款100元。
15、队组连接线路时未按标准连接，导致短路或断路造成传输中断或仪器损坏，发现一处处罚500元。
16、当出现任何问题或确需移动仪器，必须汇报信息中心，并经信息中心同意后，一同下井移动。对于未经信息中心同意，擅自移动所有监测设备的，发现一次处罚责任人100元，对负责人罚款200元，对当班班长(包括生产班班长及维修班班长)罚款200元，对根班队长、值班队长各罚款500元。
17、本套顶板在线监测系统对工作面顶板进行24小时实时监测，当出现仪器显示不正常时，队组接到信息中心通知后，必须在1个小时内解决，否则，每出现一次罚当班班长、值班队长、根班队长各200元。
18、对本套监测系统的所有仪器、电缆，区队负责人应责任到人，发现故障应及时排除并汇报信息中心，对于出现损坏现象或发现损坏隐瞒不报的，根据仪器显示时间，给予责任罚款处理，每出现一次仪器、电缆损坏现象，影响正常矿压观测，对直接责任人、当班班长各罚款200元，根班队长、值班队长、各罚款200元，队长、书记各罚款500元。
19、所有监测设备(包括通讯线、供电电源)如出现损坏、丢失或不能正常监测，必须查明原因，找出责任人，如查不出责任人，则对当班班长、根班队长、值班队长各罚款200元，队长、书记各罚款300元。
20、工作面结束后，必须由信息中心牵头办理移交手续。将所有设备和线路清点后交由接收队组负责保管，并进行持续监测，监测及使用办法仍执行本规定。设备需回撤时将可回收仪器和线路完整出井交信息中心并注明数量、型号及完好状况。回撤和运输过程中，要保证设备不受损坏，如出现设备损坏或丢失，按设备原价的2倍赔偿，并对当班班长、跟班队长罚款200元，队干三职各罚款300元。
21、对监测设备每月能正常使用的队组，给予队组奖励5000元，队长及技术副队长各500元。
22、综采工作面液压支架初撑力合格支架数量必须达到总数量的80﹪以上，以现场抽查为准，合格率达不到80﹪（24MPa以上），每低5个百分点处罚2000元。
23、信息中心、生产科等主管部门如果不能按照要求履行自身的职责，延误最佳的安装时机或者不能及时发现漏洞，造成安全隐患，各部门一次处罚5000元。
24、考核由工作面顶板在线监测办公室按月兑现，经分管领导签字后劳资科执行。
本制度从下发之日起执行。
第五篇：煤矿自动化无人综采工作面探究及发展方向
煤矿自动化无人综采工作面探究及发展方向
####(山西晋城煤业集团古书院矿山西晋城 048000)摘要：该文简述了煤矿自动化综采工作面的发展方向，利用自动化科学技术，通过工作面集控中心，对综采工作面设备进行集中控制，实现割煤、移架、移刮板输送机、落煤和顶板支护等生产程序远程自动化无人控制。同时，通过网络传输系统，可实现地面可视监控。关键词：综采工作面;自动化 1 概述
综采工作面是煤矿生产最前沿的工作环节，也是最复杂的工作环节。其设备数量多，设备之间互相制约、相互协调，任何单一设备都无法脱离其它设备而单独完成任务。同时这些设备的任何一个动作还受地质条件的限制。一个标准的综采工作面一般要由200-300台设备构成，核心设备有采煤机、刮板运输机、液压支架、转载机、破碎机和皮带运输机，其中仅液压支架就有100-250架之多。不熟练的工作人员，人工操作都非常困难，实现自动化的难度可想而知。通过研究，发现要想实现综采工作面的自动化运行，必须对综采工作面的设备有一个重新的认识和定位，必须打破原有的在人工操作基础上以单机为控制目标的传统思路，打破设备生产厂家的界限、打破设备功能的界限、破除单机智能化的传统研究思路，从工作面整体采煤的思路来看待每一台设备。其实它们都仅仅是一个大机器的一部件而已，所有的工作和动作多是为完成一个任务----采煤，都应在一控制中心的统一
协调控制下工作。2无人自动化工作面系统
从工作面整体自动化的角度，把综采工作面的设备分为三大类：生产设备、辅助设备、工作面控制中心：其中生产设备包括“主要采煤设备、转载运输设备”；辅助设备包括“动力中心、泵站”等；控制中心是自动化工作面的中枢神经，包括工作面整体操作平台、主采机组机控制站、转载运输控制站、视频监测中心、通讯调度中心等，如下图所示。
2.1生产设备包括主要采煤设备、转载运输设备
（1）主要采煤设备是整个综采工作面的核心设备，我们不妨把它称作“主采机组”这里把工作面的三机“采煤机、运输机、和工作面支架”看成是一个大型设备。由于这三种设备结构上相互连接、动作上互相制衡、位置上相互重叠。故从自动控制的角度来看是不可分割的一个整体，应把它当成一台大型成套设备来看待，控制也应由一个控制中心统一指挥。操作人员可在顺槽的操作列车上，对设备进行
运煤。如图所示。
（2）转载运输设备包括转载机、破碎机、皮带机和超前支护设备，是综采工作面的接续设备，主要完成煤炭的连续运输工作。因其与主采设备无直接连接，并可单独运动，所以可做为接续设备在控制中心与主采机组进行连锁控制，实现顺煤流起车、逆煤流留停车和紧急停车等功能。超前支护设备虽然也是靠液压进行行走控制，但控制过程和方式与工作面支架不尽相同，而且可以独立于工作面支架而单独行动。它的主要防护对象也是转载机和破碎机等，所以也把它做为转载运输设备的一部分来处理，转载运输设备与主采机组通过工作面控制中心进行连锁控制。
2.2辅助设备
辅助设备一般是指设备到车上的所有动力保障设备。辅助设备包括动力中心、泵站、清水站等。动力中心是为整个工作面所有设备提供电力，控制中心可通过网络对其任何一个动作进行控制，并可读取
每一路线的所有电气参数及开关状态。泵站是液压支架的动力源，可通过控制中心进行集中控制，完成自动配液、软化处理、压力检测、水位控制、泵组开停及各种保护。
2.3工作面控制中心
工作面控制中心是综采工作面由机械化向自动化过度的关键设备，包括主采机组机控制站、转载运输控制站、视频监测系统、工作面整体操作平台等。
（1）主采机组机控制站：主要是负责直接采煤设备的控制，把采煤机、刮板机、工作面支架这三大组成部分当成一个整体设备进行控制。它可完成采煤工作的各采煤工艺的控制。取代智能采煤机中的智能化部分，如：记忆切割、煤岩分界识别等特殊功能。使采煤回归到原来的基本功能，主要完成牵引行走、割煤、喷雾和参数采集等功能。而计算量较大的智能控制功能，上交到主采机组控制站，由控制站结合运输机、支架的工作状况及具体位置，同时要结合当时的地质条件和瓦斯的变化情况进行协调控制。同时也取代了电液控制系统的部分高端控制要求：如。在主采机组控制站，可选择“远程”单体和“远程”自动操作，在“远程”单体模式下，用户可通过自动化集控计算机画面的手动控制按钮，实现支架控制系统的单架单功能控制、单步操作、手动成组操作，如支架立柱升、降；移架、推溜、侧护板伸；底调、平衡、支架小循环自动控制；成组支架降、移、升工作循环自动控制（成组自动控制，包括：成组自动推溜、成组自动降—移—升、成组自动支架前端辅助采煤机喷雾、成组自动移架喷雾）；在远程自动模式下，液压支架会跟随采煤机的运行而进行相应的移架、自动推溜操作、自动降---移---升、自动支架前端辅助采煤机喷雾。根据电液控制系统采集的工作面的各种参数，可在主采机组控制站的计算机上设置相关自动追机拉架、设定控制支架的推移步距、斜切进刀、调斜等工艺过程的参数调整和命令发布；在主采机控制中心的计算机上具有对支架控制系统的故障诊断、显示和报警功能。使电液控制系统回归到原始的执行机构的作用上，同时可保留一些常规操作。支架电液控制系统有“就地”和“远程”控制，在“就地”模式下，可实现单台支架降、移、升工作，就地手动具有最高的优先权，就地手动时可以屏蔽掉远程控制命令。运输机的在线监测本来也是一个无实际应用作用的中间功能，也归入到主机控制中心。同时可对运输机进行自动调链和张紧的控制，还可引入变频驱动技术，实现自动力矩平衡控制。这样可使系统更加简单，同时监测到的数据还可直接用于主采机组的保护和控制。除上述主控功能外，主采机控制站还应具备视频采集控制和控制切换功能。使工作面的视频信号随采煤机的运动分屏地投射到控制中心，以便于操作人员观察现场情况。
（2）转载运输控制站：主要负责转载机、破碎机、皮带机和超前支护支架的连锁和协调控制。并在工作面控制中心的协调下跟随主采机组的推进自动移动。同时采集所有设备的工作参数和超前支护的顶板参数。
（3）视频监测系统：主要完成工作面设备及顺槽设备的主要监控工作。根据需要分屏地反映到工作面操作平台上，供操作人员分析
使用。要完成综采设备由人工跟机控制到控制中心集中控制的转变，必须解决工作面的可视化问题。这里要解决的重点问题有视频的传输问题和摄像头的防尘问题。由于采煤机移动工作的特点，采用移动无线视频比较好。要使整个工作面达到无线网络全覆盖，然后在液压支架和采煤机上安装摄像头，并可根据采煤机的位置控制摄像头交替工作，自动跟踪采煤机行走，以保证最佳的视频效果。防尘也是必须解决的关键问题之一。
（4）工作面整体操作平台：是整个综采工作面的所有设备进行集中控制的平台。它可控制整个综采工作面所有设备，同时负责与地面调度进行信息联络，地面调度中心可能过光纤网络监视工作面的所有设备工作状态和各种参数。同时可进行视频监视和电话指挥，必要时可在地面对设备进行人工干预，以便处理紧急事故。3自动化综采工作面的特点
（1）打破了综采工作面以机械设备为主的工作模式。目前所谓“自动化工作面”的研究均是在传统的“人工操作模式”下以某种机械设备为主进行扩展，其中一种方法是以电液控制系统为基础，采集采煤机的信息，以此扩展到工作面其他设备的控制；一种方法是以采煤机的智能化为基础再与电液控制控制系统相连进行自动控制。综采工作面是一个多设备、多系统相互融合和的复杂系统，设备与设备之间的动作相互交织，还要考虑地质条件变化等因素的影响。单一设备的控制系统从运算能力上其实是达不到的，只能是设备之间互相通信和联络，再通过各自的控制系统决策控制，这不仅影响了指令的执行
时间，也容易出现逻辑错误。更何况机械设备厂家其技术特点都是以机械为主，自控的技术力量一般都不高，设备之间还存在相互竞争的因素，想达到协调一致的控制是不可能的。所以要想使整个工作面达到“自动化采煤”的目的，必须打破以机械设备为中心的“机械化采煤”的工作方式。
（2）打破了以设备生产厂家为单元的独立控制思路。要实现自动化采煤，必须达到多设备协调统一的控制，打破生产厂家的壁垒。这样既可以提高工作面的整体性，又可以降低对单体设备控制的技术要求。因为，对于单体设备来说，智能化水平再高，也无法解决工作面所有设备的协调工作，对工作面的自动化运行不会有任何影响。（3）确立了以自动化技术为主导的“主采机组”的整体控制方案。由于综采工作面的复杂性，必须把工作面相互连接的所有设备看成一个大型的可行走的采煤机组。其中的采煤机、支架、刮板机不论设备的体积有多大、数量有多多、功能有多强都是主采机组的一个部件，任何一个动作都要在协调其他部件、同时考虑工作面环境变化的情况下执行。4达到的效果
通过自动化控制系统控制，可实现四级监控，三级控制：（1）可在地面调度室监控工作面所有设备的工作过程、工作状态和相关数据。通过视频观擦采煤机行走、割煤、摇臂调高卧底的动作过程；观察液压支架的升---降---移的工作过程、转载运输设备、超前支护设备的工作和移动过程。并可进行语音通话，实施语言指挥；
在特殊紧急情况下，还可以直接干预停机。下图为无人工作面的三机联动工作示意图。
（2）可在顺槽设备列车上（工作面控制中心）进行“远程自动控制”和“远程手动控制”。“远程自动控制”就是在工作面条件允许的情况下实现全自动采煤，采煤机可实现记忆切割，根据示范刀切割数据进行自动巡航、调高、卧底、加速和减速；实现斜切进刀、磨三角等功能。支架可以实现跟机拉架、调斜、成组拉架等动作。“远程手动控制”就是在工作面地质条件不好的情况下，在控制中心的计算机上通过视频观察对单体设备进行点动控制，下图为采煤机记忆切割示意图。
（3）在远程操作出现问题是，工作人员还可以拿手持遥控器在可视范围内进行人工操作。
（4）除了上述自动化的工作之外，采煤机和支架还保留各自的本机操作功能，在特殊情况需要人员现场处理时，工人可在机器旁进行单机、单功能操作。5结论
随着采矿科技水平的提高,现代化矿井利用自动化科学技术，实现工作面无人或少人作业，已成为未来煤矿发展的方向和趋势。古书院矿自动化无人综采工作面应用，节省了大量的人力资源，大大降低
了员工的劳动强度，提高矿井信息化管理水平，确保矿井安全生产。
参考文献：
【1】 王峰.综采无人工作面的自动化开采技术研究与应用.工矿自动化，2015 【2】 黄曾华.综采工作面自动化控制技术的应用现状和发展方向.工矿自动化，2013
作者简介：
####（1987—），男，2009年7月毕业于中北大学机械设计制造及其自动化专业，现任晋煤集团古书院矿综采一队副队长。
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