利用鉆屑法對卸壓鉆孔措施效果的分析評價(jià)

高偉明 陳旭 侯鑫

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國大部分礦區(qū)進(jìn)入深部開采，過程中會發(fā)生沖擊地壓，給安全開采帶來嚴(yán)重威脅。為了有效改善這種情況，要采用卸壓鉆孔法，可以取得良好效果。文章進(jìn)行了全面論述，有詳細(xì)的了解，從而促進(jìn)礦區(qū)事業(yè)更好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鉆屑法；卸壓鉆孔措施；效果分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.082

0 引言

鉆屑法是通過在煤層中鉆小直徑鉆孔，依據(jù)排出的煤粉量及其變化規(guī)律和有關(guān)動力效應(yīng)，來判斷沖擊危險(xiǎn)的一種方法。在應(yīng)用的時(shí)候，要結(jié)合實(shí)際情況，制定出完善的措施，通過規(guī)范化的操作來開展工作，為礦區(qū)安全生產(chǎn)提供有力的保障。

1 卸壓鉆孔布置

卸壓鉆孔要采用大功率的風(fēng)鉆打眼，插接式麻花鉆桿，對長度有嚴(yán)格的要求，每節(jié)鉆桿長1.0m，孔深20m，孔間距1.2m，距離底板高度大約是1.2m，孔直徑為100m。在布置完成之后要認(rèn)真檢查，保證不會出現(xiàn)任何問題，滿足后期工作的需求，從而保證安全開采。不同地區(qū)礦區(qū)情況不一樣，所以要堅(jiān)持具體問題具體分析原則，對相關(guān)數(shù)據(jù)可以適當(dāng)調(diào)整，這樣效果會更好。同時(shí)要求人員具備較強(qiáng)專業(yè)素養(yǎng)，在卸壓鉆孔布置之前，對礦區(qū)情況全面了解，制定出科學(xué)合理的方案，按照規(guī)定要求執(zhí)行，確保鉆孔滿足需求，有利于提高生產(chǎn)的安全等級。

2 鉆屑檢測孔布置

為了檢測卸壓鉆孔方法是否有效，要在通過鉆屑檢測孔來完成，保證達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)需求。回采工作面內(nèi)部生產(chǎn)環(huán)境非常復(fù)雜，給工作增加了一定難度，因此要綜合考慮各方面因素。軌道巷第一輪檢測范圍確定在從前置端頭向外50m處，然后每距離10m布置一個(gè)檢測孔，孔數(shù)依據(jù)具體情況而定。軌道巷第二輪檢測范圍是從前置端頭55m處開始，每隔10m布置一個(gè)檢測孔，能夠起到很好效果。同時(shí)皮帶巷也要布置檢測孔，對檢測孔直徑、深度、距離底板高度有明確要求。檢測孔布置是一項(xiàng)復(fù)雜的施工活動，要引入先進(jìn)技術(shù)，才能保證滿足規(guī)定要求。

3 軌道巷測試效果分析

首先是最大鉆屑量位置和最大鉆屑量對比分析，通過觀察發(fā)現(xiàn)在打卸壓鉆孔之前，每個(gè)檢測孔德最大鉆屑量基本出現(xiàn)在距離煤壁7-9m之間，占總數(shù)的60%左右。說明該部分應(yīng)力值最大，很有可能會發(fā)生沖擊地壓，從而引發(fā)安全事故，造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。在打卸壓鉆孔之后，效果得到了明顯改善，大大降低了沖擊地壓危險(xiǎn)性。其次是鉆屑粒度對比分析，通過檢測鉆屑量中粒度大于3mm所占的百分含量，其變化直接反映了沖擊地壓危險(xiǎn)程度。最后是鉆屑量對比分析，對打卸壓鉆孔之前情況進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，鉆屑總量的最大值、最小值、平均值都有所減小，說明沖擊地壓危險(xiǎn)減少。

4 皮帶巷測試效果分析

（1）最大鉆屑量位置和最大鉆屑量對比分析。打卸壓鉆孔前鉆屑檢測孔最大鉆屑量基本出現(xiàn)在距離煤壁6-8m的區(qū)域，說明是支承壓力峰值區(qū)域，發(fā)生沖擊地壓危險(xiǎn)性最大。通過打卸壓鉆孔，破壞了鉆孔周圍煤體中的應(yīng)力分布狀況，使得支承壓力帶向煤體深部轉(zhuǎn)移了1m。實(shí)施卸壓鉆孔措施之后，鉆屑量最大值明顯下降，極大的保證了安全性，降低危險(xiǎn)事故發(fā)生的概率。由此可見，卸壓鉆孔是一種有效的方法，在布置的過程中要合理，這樣才能將危險(xiǎn)性降到最低，對于保證礦區(qū)安全生產(chǎn)活動具有重要意義。

（2）鉆屑粒度對比分析。鉆屑粒度和煤體應(yīng)力狀態(tài)有著直接關(guān)系，采用打卸壓鉆孔方法之后，煤體中的彈性應(yīng)變能得到有效釋放，更加容易發(fā)生破碎，鉆屑粒度值降低，沖擊地壓危險(xiǎn)性會大大減少。對打卸壓鉆孔前后數(shù)值進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)鉆屑粒度大于3mm的組成百分?jǐn)?shù)有了明顯變化，而且平均值有所降低，效果非常明顯，有利于提高開采安全性。在分析過程中要善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，分析問題存在主要原因，對處理方式進(jìn)行優(yōu)化，可以達(dá)到更好效果。對于相同情況礦區(qū)可以采用打卸壓鉆孔的方法，很大程度上提高了生產(chǎn)效率，將危險(xiǎn)消滅在源頭上，保證開采活動的順利進(jìn)行。

（3）鉆屑量對比分析。在打卸壓鉆孔之前，對鉆屑總量最大值和平均值進(jìn)行詳細(xì)記錄，在實(shí)施卸壓鉆孔措施之后，將檢測得到數(shù)值進(jìn)行對比分析，可以發(fā)現(xiàn)有所降低，減少了沖擊地壓危險(xiǎn)性。主要原因是在打卸壓鉆孔過程中，會出現(xiàn)孔內(nèi)沖擊、煤體響聲等動力現(xiàn)象，對煤體狀態(tài)對產(chǎn)生重要影響，讓安全性能進(jìn)一步提升。在實(shí)施卸壓鉆孔措施之前，要對礦區(qū)進(jìn)行調(diào)查，包括地質(zhì)條件、自然環(huán)境、煤炭儲藏量等各方面，這對于打卸壓鉆孔有很大的幫助，體現(xiàn)出科學(xué)合理性，減少不利因素的影響。鉆屑量的大小變化反映了沖擊地壓的危險(xiǎn)性，通過減小可以保證開采的安全性。

5 結(jié)論

通過對鉆屑法對卸壓鉆孔措施效果的分析，可以得到有效的結(jié)論。在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的鉆桿跳動、夾鉆等現(xiàn)象應(yīng)該在鉆進(jìn)過程中進(jìn)行詳盡的記錄，由于其具備了沖擊地壓發(fā)生的條件，一個(gè)是較厚的煤層；另外一個(gè)是回采工作面較為復(fù)雜。所以通過鉆孔泄壓措施后，煤體中的彈性勢能得到釋放，降低了軌道巷和皮帶巷的最大鉆屑量、平均值、鉆屑粒度等。最后在目前應(yīng)用的卸壓鉆孔技術(shù)之上，要樹立起創(chuàng)新意識，不斷優(yōu)化施工工藝，縮小卸壓鉆孔間距，增大卸壓鉆孔直徑和深度，這樣煤層中的應(yīng)力值會降低，讓支承壓力帶往煤體深部轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到完全卸壓的效果。

6 結(jié)語

綜上所述，利用鉆屑法對卸壓鉆孔措施效果的分析評價(jià)研究具有重要意義，可以大大改善實(shí)際效果。要加大技術(shù)研究力度，解決過程中遇到問題，保證礦區(qū)生產(chǎn)的安全性。

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