直讀式壓力表在支護和頂板動態監測中的應用
介紹了直讀式壓力表的使用方法和優點，提出了使用直讀式壓力表應注意的事項。
0.引言
支護質量和頂板動態監測是質量標準化的重要 組成部分，特別是在礦壓觀測中使用直讀式壓力表 配合圓圖自記儀的方法后，為采煤工作面的安全生 產提供了更多的有利條件。支護質量和頂板動態監 測越來越受到有關部門的重視。
1.支護質量和頂板動態監測方法
支護質量和頂板動態監測開始用于使用摩擦支 柱的采煤工作面。在這種監控方法下，一個工作面 均勻布設10條測線，再在材料巷和運輸巷各設一條 測線。在每條測線上用鋼尺測量頂底板移近量和活 柱縮量等項目。支柱的初撐力和工作阻力，則須用 其他數據間接計算才能得到。測工每循環需測70 次以上，監控質量很難保證，而且在測最大控頂排以 上時不能保證測工的人身安全，嚴重制約了支護質 量和頂板動態監測的發展。
采煤工作面單體液壓支柱代替摩擦支柱以后， 用了微型測力計直接測支架載荷，配合量頂底板移 近量、活柱縮量。觀測工由每天6人減為3人，由于 載荷測定直接，準確度高，測值更準確，測工的勞動 強度有所降低（每循環測30次即可），提高了勞動 效率。測力計使用方便、易學，易于維修，其它管理 人員也可隨時對工作面內和超前支護內支柱進行支柱阻力測定，從客觀上為加大工作面支護質量的管 理力度提供了有利條件，但是測力計測壓時對支柱 有一定的卸載，尤其是在最大控頂排工作時對測工 有一定的危險性。特別是當測力計有故障時，這種 危險性更大。不利于支護質量和頂板動態監測的進 一步開展。
使用液壓支架支護的綜采工作面出現后，圓圖 自記儀取代了測力計，在這種觀測方法中，在工作面 按照測量要求布設五條測線，在位于每條測線支架 上的兩根立柱上各安設一臺圓圖自記儀。測量工作 由每天三班操作測力計改為每天換一次記錄紙，超 前支護初撐力的測定仍采用測力用PC - 1500A計算機。平時需要觀測初撐力和工作阻力 時，從圓圖儀上的壓力表就可以直接讀取數據。利 用其全過程全范圍監測的特性，還可以了解到更多 的頂板管理和支護方面的信息。但其體積較大、易 損壞，增加測線有一定的困難，限制了監測范圍。
2001年開始在綜采工作面，加裝了直讀式壓力 表，測線由原有的5條變為15條，在10臺圓圖儀的 基礎上增加了 20臺直讀式壓力表，增加了支護質量 監測的抽測率，這種監測方法到目前為止，是比較完 善的監控手段。
2.直讀式壓力表的安裝及其優點
2.1直讀式壓力表的安裝
紫金礦的綜采工作面主要布置在10#、11#煤中支護頂板使用掩護式支架,特別是11#煤采高在3 m 以上,圓圖自記儀根據實際情況布置在10#、30#、 50#、70#、90#支架上,主要完成對液壓支架初撐力, 平均工作阻力,最大工作阻力，以及對頂板活動規律 的監測,還可以完成全過程的監測。另外10條測線 布置在 5#、15#、25#、35#、45#、55#、45#、75#、85#、95#支 架上,在該測線上安裝直讀式壓力表,主要用于支護 質量監測。經過一段時間的使用,效果良好。壓力 表必須吊掛在支架中既醒目又便于保護的地方,為 了便于管理和便于使用還特地吊掛了醒目的牌板。 10#煤綜采工作面,每架支架上的壓力表分別裝在前 后立柱上,可以較真實地了解實際情況。
安裝中盡量減少通過壓力表的液壓管路的中間 環節。最好使用抗震性較強表內充滿硅油的雙針式 壓力表,而不使用電子式壓力表,密封性能必須優 良,以適應井下潮濕的環境,既能保證生產安全,也 保證觀測結果的準確性。優先使用信譽好售后服務 優良的廠家的產品及配件齊全的最新產品。
2.2直讀式壓力表監控的優點
加大了支護質量和頂板動態監控的密度:加裝 直讀式壓力表后測線占全部支架的占有率由5%提 高到15%,且分布合理，吊掛整齊,可以實現對液壓 支架初撐力合格率、支架液壓系統滲液、支架工作狀 況等項目的監測,如果采用留針式壓力表還可以觀 測到上一循環支架的最大工作阻力。直讀式壓力表 直觀明了，易操作,易更換、易維修,更經濟,是實現 采煤工作面質量標準化的保證,對監測頂板來壓有 很大的意義。
提高了頂板動態信息的反饋質量:直讀式壓力 表因為直觀、易操作、覆蓋面廣,使支架操作工可以 在測工不在場的情況下也可以通過使用壓力表操作 使支架初撐力合格,頂板和液壓系統方面的隱患可 以被發現并被及時處理,且可以做到多次操作,多次 修正失誤,提高了信息反饋的速度和質量。同時頂 板直接頂初次來壓,就可以通過觀測壓力表及早發 現來壓,及時處理不安全隱患贏得寶貴的時間,既可 以節約大量的材料和其他費用,又保證了安全生產。
促進了礦壓觀測的發展:將直讀式壓力表運用 到支護質量和頂板動態監測中,可以實現對超前支 護質量的監控,使支護質量和頂板動態監控真正成 為完善綜采工作面質量標準化的重要組成部分。
3.直讀式壓力表在紫金煤礦的應用
在監控中使用直讀式壓力表初期，由于種種原 因,壓力表損壞嚴重,而且配件嚴重不足,不利于直 讀式壓力表和圓圖自記儀的日常維修。
開始使用時出現了一些問題。主要有：①抗沖 擊性差,有掉針,不歸零,不動作現象；②密封性能 差,修復困難,復用率低,影響觀測質量和工作面的 頂板維護；③有的壓力表結構不合理,薄弱環節多， 不便于操作,保護、更換,維修,損壞率高。配件配備 少,影響壓力表的修復和礦壓觀測的質量。
為了解決以上問題,更好地利用好壓力表,除選 擇合適的產品外,還采取了以下措施：①由包隊技術 員講解礦壓觀測知識,壓力表的使用方法和工作原 理以及有關管理制度。力求使每個工人都學會使用 壓力表,形成在工作中使用壓力表的習慣；②玉力表 圓圖儀的安裝、拆卸,使用中的維修,更換中的拆卸 工作都由組隊負責完成,我們協助安裝；③將支架壓 力表完好率,列入對組隊的標準化考核項目中。增 強其保護壓力表的責任感;④不斷總結經驗,完善支 護質量和頂板動態監測,用好直讀式壓力表。
4.結語
自從進行支護質量和頂板動態檢測以來,采煤 工作面的工程質量和安全水平逐步得到提高,綜采 工作面連續很長時間內頂板事故率保持為零,煤炭 產量逐年上升,支護質量和頂板動態檢測也經歷了 從無到有、從弱到強的發展,直讀式壓力表發揮了重 要作用。
