邢景超 王凱 董克文
摘 要 由我們國內煤炭礦山井下沖擊地壓的表現特點上去著眼,對我國煤炭礦山沖擊式地壓防控技術展開相應的探討和分析,還望籍此為業內人士拿出具體的指導建議,以便更有力地防控煤礦井下的沖擊式地壓所帶來的不利影響。
關鍵詞 煤炭生產 防控手段 沖擊式地壓 操作機理
中圖分類號:TD324文獻標識碼:A
0引言
目前時期,我們國內對煤炭礦井內沖擊型地壓的危險防控工作都做的非常被動、低效、不全面,欠缺集中統一化的針對沖擊性地壓的成熟防控手段。另外,因為煤礦區域沖擊性地壓的形成特點及產生原因存在著相互之間的很大的差別性,而且對同一礦井而言,也還會因為其開采模式、開采狀況以及地況結構等方面存在著明顯的差異性而導致反映在沖擊性地壓上面的危險程度互相表現出很大的差別性。故此,文章探尋如今煤炭礦山沖擊性地壓的形成特點及其有效的防控技術具備著特有的技術價值。
1我國煤炭礦山沖擊式地壓形成的結構特點
在我們國家,煤炭礦山區域中的沖擊性地壓形成于回采作業面的可能性不大,發生于回采作業時的轉運巷道、正在施工巷道的可能性很大,其根本性的原因是由于在綜合采煤法獲取到大力的普及和運用之后,綜采作業中的圍巖支架能夠對發生沖擊式地壓時新生的動力負荷起到削弱的作用,礦井下的沖擊性地壓通常會展露出巖爆的狀態,譬如江蘇徐州的煤礦即發生過此類情況。最近幾年,存有瓦斯的地下煤層亦時常會產生煤井下的沖擊式地壓情況,比如,過去我國發生過多座礦井因為發生了突然的瓦斯溢出情況而引發煤礦井下的沖擊式地壓情形,發生過此類地質問題的煤礦有阜新區的孫家灣煤礦、兗州區的北宿煤礦等,另外,我們國內的鶴崗區南山況、平頂山區的十座煤礦等較多礦井軍發生過煤井下沖擊性地壓形成之后引發出很濃的瓦斯氣及飛落的煤塊,此番情形即為我們國家沖擊性地壓的基本形成特點。
2我國煤炭礦井沖擊性地壓的防控技術
我們國內煤井沖擊性地壓防控技術包括預防和治理兩大技術類型,現將他們的具體內容闡釋如下。
2.1煤炭礦井沖擊性地壓危害的防控技術
其一是鉆眼煤粉技術。鉆眼煤粉技術重點是須在煤層表面鉆出一個40 mm大小的眼,在打鉆作業時必然會溢出相當量的煤粉物質,工成技術人員可依照所鉆出的煤屑體量,再結合煤巷結構中的各類動力情況,對可否發生煤井下沖擊式地壓危險做出相應的預判。此技術中的操作機理是依據鉆屑量大小來判定媒層中的結構應力。其二是微震式預判技術。在應用微震判定技術的活動中,須把礦井中發生的震動狀態描述下來,帶有目標、對應性地做出解說,對已經做出記錄的訊息進行完整的運用和辯析,進而可以對煤井下的沖擊性地壓情況進行判斷和提前預報。其三是動態型頂板技術。此項技術是屬于針對礦井下地壓的一種常用到的測量手法,其把動態式的頂板測量儀、鋼卷式米尺、壓力測定計以及液壓式的橫枕當作勘測的器具,對煤礦井下監察片區的采過區巷道懸頂、板炮、頂板下移幅度、頂板承受壓力做以記錄和勘測,依托記錄數據來辯析、處置、判定此監測區內煤井地下沖擊性地壓發生的幾率大小。其四是直接判定技術。在選取直接判定技術時,須依據某一礦山和其相鄰礦山、某一煤層和與其相鄰煤層之間可能發生的沖擊性地壓形態,再依照現有的地況結構及開采要求等多項內容,對現階段該礦山沖擊性地壓發生及發展的態勢做出預測、判定。其五是電磁式監測技術。一般來說,在煤井下沖擊性地壓形成之前,那里的電磁波強度一般會維持在特定性的區間之內,在煤井下沖擊性地壓行將出現時,那里的電磁波必然會改變其大小。長期的研究實踐表明,煤巖層發生結構變形、沖擊地壓輻射出的巨大能量和電磁沖擊波、脈沖幅度大小呈正向比率關系,工程技術人員能夠根據電磁波強度大小狀態來預判煤井沖擊性地壓發生的形態。其六是地音觀察技術。此項技術把地音的探測端部安插在煤炭礦山的監控區域當中,運用監測系統來對地音訊息做出自動性、連續化的采集,借助于一整套的整合和梳理過程,把地音訊息變成圖示或勘測報告的格式。
2.2 抵御煤井沖擊性地壓的實用技術
其一是針對礦區保護層的采掘。在實施多煤層采掘的作業過程中,須把保護層確定為優先采掘目標,其原因是由于此保護層不帶有沖擊地壓危險,并且可以把帶有沖擊性地壓風險的煤層處置好,讓隱含的煤井沖擊性地壓風險減小。其二是礦井撤壓爆破技術。煤井撤壓爆破技術是屬于一種高效性的沖擊性地壓防控手段,依托實施爆破過程,使蘊含著煤井沖擊性地壓的一些隱患性區域消除掉現有的應力過度集中的狀況,讓其中的煤層內應力強度減弱,發揮出排除危險的效能。其三是煤礦爆破誘發。當工作人員宏觀、直接判斷和監測出煤礦沖擊地壓存在危險時,可以對煤層進行爆破工作,從人為角度主動將煤礦沖擊地壓誘發出來,并出現在工作人員設計好的地點與時間,防止開采過程中被動遭受煤礦沖擊地壓帶來的巨大損失,因此,該方法是一種有效的解危與防治舉措。四是科學開采和布置。一般來說,將煤礦沖擊地壓應力控制在一定范圍內是防止煤礦沖擊地壓產生的重要環節。科學選取開采煤礦的方法并進行合理的布置,能夠避免出現能量積聚、應力集中等情況,從而實現預防煤礦沖擊地壓的目的。五是煤層的預注水。對煤層進行預注水,能借助水具備的化學作用和物理作用使煤層自身力學性質、物理性質產生一定改變,并減小其沖擊傾向、降低其應力狀態。六是煤礦鉆孔卸壓。
3結語
綜上,研究煤礦沖擊地壓基本特點及防治技術具有重要的意義。相關人員應對國內煤礦沖擊地壓基本特點有一個全面了解,能夠通過鉆孔煤粉法、微震預測法、動態頂板法、直觀判斷法、電磁監測法、地音預測法進行煤礦沖擊地壓的預測,從而有效降低煤礦沖擊地壓危險性。
參考文獻
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