煤层群开采冲击地压机理与防治

合集下载

煤矿冲击地压灾害及防治技术分析

煤矿冲击地压灾害及防治技术分析

煤矿冲击地压灾害及防治技术分析要:在煤矿开采的过程中,冲击地压灾害属于一种矿山压力现象,这种现象十分特殊,将会对井下作业质量和工作人员的生命安全造成严重影响,是煤矿井下灾害中最为严重的一种。

为实现煤矿冲击地压灾害的有效防治,本文对其产生条件、影响因素进行分析,并以此为依据提出了相应的防治技术。

希望通过本次的分析,可以为这种灾害的防治有所帮助。

关键词:煤矿;井下开采;冲击地压灾害;防治技术应用1.煤矿冲击地压灾害的特征及破坏机理在当前煤矿生产过程中,由于存在较多的不安全因素,冲击地压是其中较为常见的灾害。

冲击地压发生时,煤岩内部会积聚大量的能量,当其达到最大临界承载强度时,巷道和采煤工作面周边岩体会释放出变形能,岩体被破坏,导致煤矿地下支架塌坍,出现冒顶现象。

冲击地压发生后会造成较大的损害,比较严重的情况会导致煤或是岩石从巷道两侧爆裂开来,出现煤岩弹射的情况,导致巷道直接被摧毁或是产生巨大的能量,威胁井下作业人员的安全,破坏地下的设备和设施。

而且冲击地压发生时,还易引发一些基础潜藏的矿井灾害,在巨大震动下巷道顶板出现冒落,影响通风和运输,特大冲击地压发生时,还易激起井下煤层或瓦斯爆炸、出现地表河流湖软质泥岩等二次威胁,造成地面构筑物的破坏和倒塌。

冲击地压对矿井的威胁性大,发生的机理复杂和多变,这也导致无法找到一套治理冲击地压的既定理论,需要针对不同问题不同对待,从而针对不同问题以基础理论为依据,制定具有针对性的措施,及时解决问题。

作为一种特殊的矿压显现形式,存在较多的影响因素,显现形式也更具多样性,会带来十分严重的后果,因此在煤矿开采作业过程中,需要对冲击地压给予充分的重视。

2.煤矿冲击地压的分类2.1依据应力状态分类冲击地压分类时,当根据煤体应力状态进行划分时,以重力型、构造应力型和重力构造型3类冲击地压为主,具体要以构造应力诱发冲击地压形成的强弱程度及是否是由于主体承重力与构造力联合而引发的冲击地压,以此来对冲击地压的类型进行判定。

我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治探究

我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治探究

我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治探究不断前进的动力,随着社会经济的不断向前发展,在今天我们国家对煤炭的需求量也越来越大因而对煤炭的开采量也随之增大,但是在煤矿的开采当中冲击地压波动范围比较大非常容易出现煤矿事故,所以要防治好冲击地压机理保证好我们国家煤矿的开采量。

关键词:煤炭开采;冲击地压;防治探究众所周知我国幅员辽阔各地都存在着大小不同的煤炭井,每个煤炭井处在的地域不同、气候条件不同以及煤矿的产煤数量不同导致了煤矿在开采的过程当中的难易程度也是不同的,但是在煤矿的开采过程当中冲击地压是煤矿开采当中一种常见的灾害,这给煤矿企业以及开采人员都构成了极大的威胁,因此本文将对冲击地压的防治措施进行探究。

一、煤矿开采中冲击地压机理出现的原因1.冲击低压发生的机理分析随着社会经济的发展对煤炭的需求量也随之增加,为了进一步满足社会的需求,煤矿企业纷纷的加大了煤矿的开采量这也就促进了煤炭开采横向以及纵向的发展,对于煤炭开采来说我们国家的煤矿开采深度不断增加,冲击地压的机理因素等等也越来越突出,煤炭开采集冲击地压主要在开采深度,地质结构以及煤炭结构等方面的影响,特别是当开采达到一定的程度时就会产生冲击地压的现象,我们将这种开采深度称之为冲击地压临界深度。

在煤炭的开采当中如果一个地的位置力度比较集中,那么就会增强这个地点的冲击地压当开采到一定的程度上时就会出现断裂甚至是粉碎的现象从而形成冲击地压,这是造成冲击地压出现的原因之一。

2.地质的变化对煤炭开采的影响在煤炭的开采过程当中,煤炭的开采是一种由外部到内部由地表到深度这是一个循序渐进的过程,这个过程看似容易但是在其中充满了危险,因为在煤炭逐渐开采的过程当中,煤炭地区的地质会出现不同程度的变化,特别是对于放顶结构的处理,处理的过程主要包括前期的检查阶段在到打孔装药最后爆破放顶等等一系列的活动,因为放顶活动当中岩石会很大程度上受到外力作用的影响,从而给煤炭的开采难度提高了几个等级。

煤炭开采中的冲击地压机理和防治

煤炭开采中的冲击地压机理和防治

272我国有许多的煤炭井,但是由于各个煤炭所处的地理位置和当地的气候环境的不同,煤炭井的产煤规模大小各不相同,使得煤炭开采中面临的开采难度也各不相同,但是在煤炭开采中存在的冲击地压确实煤炭开采中常见的矿区灾害之一。

据了解每年都会有由于冲击地压造成矿区事故发生,这给矿区工作者的生命安全带来了巨大的威胁,同时也阻碍了煤炭资源安全开采的步伐,所以在今后的煤炭开采中加大冲击地压机理的研究,有针对性的制定防止措施是非常有必要的。

1 煤炭开采中冲击地压机理出现的因素分析1.1 冲击地压地质条件及相互作用机制分析煤炭矿井的地质特征、构造条件以及区域性的应力环境等都是冲击地压形成的重要因素,无论是直接或者是间接的都会影响着冲击地压,而且在地质结构经过长时间的演化,使得一些地域的地质结构存在着很大的差异,然而不同地质特征的具有一些特殊性,在一定程度上回诱发矿井地质灾害的的发生[1]。

除此之外,断层和褶皱等一些特殊地质结构也是诱发冲击地压的主要原因,在近几年的煤炭冲击地压分析中发现,冲击地压的形成和斜轴部、构造变化以及应力带区域有着直接的关系,探地雷达、TSP超前地质预报以及三维地震勘测等技术是目前地质结构研究中应用的比较频繁的,但是在煤炭开采中也有一些特殊地质的存在,对于这些特殊地质的存在也要有针对性的建立一套完整的监测系统和探测方法,不能任其随意发展,不然煤炭开采中冲击地压造成的危害将会更大。

1.2 煤炭开采中冲击地压发生的机理分析随着工业生产对煤炭需求量的增加,煤炭开采企业为了满足社会发展的需求,提高煤炭的开采量,已经加大了煤炭开采深度和广度的发展,煤炭作为不可再生资源,需求量的增加必然会使煤炭开采的深度加深,而且对于我国煤炭资源开采的现状来说,我国煤炭开采的深度和扰动一直在不断的增加,冲击地压机理多因素的特点也越来越突出。

采用失稳模型与能量体系,利用分叉理论和动力学来研究破裂演化而诱发冲击地压的过程。

煤炭采集中冲击地压在受到开采深度、地质结构、煤岩结构以及外力的影响,尤其是在达到一定程度后,开采深度就会发生冲击地压,此深度称为冲击地压临界深度。

阐述煤矿冲击地压发生机理与防治措施

阐述煤矿冲击地压发生机理与防治措施

阐述煤矿冲击地压发生机理与防治措施1 煤矿冲击地压的特征1.1 突发性煤矿冲击地压在发生之前都没有明显的征兆,整个过程也十分短暂,一般会持续在几秒到十几秒,短暂的冲击往往会带来巨大的经济损失和人员伤亡。

1.2 多样性煤矿冲击地压一般可以分为煤爆、浅部冲击和深部冲击三种,不同的冲击方式会对煤矿造成不同程度的危害。

煤爆会破坏煤壁,在爆裂的过程中还会出现煤岩块随能量一同喷出煤岩体的现象;浅部冲击大部分会发生在煤壁上,其能量释放较大,破坏较严重;深部冲击主要发生在煤矿的深处,往往释放出的能量巨大,会给采掘巷道造成致命的打击。

1.3 破坏性冲击地压会出现顶板下沉、支架受损、设备移动以及巷道堵塞的情况,不仅会直接影响到煤矿的正常工作,更严重的是会危害到工作人员的生命安全。

1.4 复杂性不同的开采深度,地质结构、煤层厚度以及倾斜角度等都有所不同,这给实际的采煤工作带来很大的难度。

顶板的砂、石灰岩都能引发冲击地压,水采、炮采、普采以及综采各种采煤工艺都会给煤矿的岩石结构造成影响,使岩石的内部结构应力集中释放而发生冲击地压,给矿井造成巨大的危害。

2 煤矿冲击地压的发生机理分析2.1 开采条件以及围岩结构煤矿冲击地压发生机理的原因多种多样,地质条件、开采条件以及围岩结构等都会产生直接的作用,具体的原因可以分为以下三种:2.1.1 煤矿开采的深度过大。

随着矿井服务年限的增加,采煤的深度也在不断增加,一般发生冲击地压的地点在距地面800m以下,过大的深度会加大煤岩体的荷载,在开采的过程中巷道周围煤岩体要承受过大的压力,一旦压力超过岩体或煤体所能承载的弹性极限,很容易在瞬间发生能量释放,最终发生冲击地压。

煤矿的坚硬顶板一般会有26m的砂质泥岩,顶上为24m的坚硬砾岩层,为了支撑顶板的压力,需要在煤矿的底部设置底板,但是大部分是没有支护的煤层。

图中的顶板条件很容易引起冲击地压,发生冲击地压之后工作面会出现顶板变形、弹性积累以及压力释放的情况。

煤矿冲击矿压的防治技术

煤矿冲击矿压的防治技术

煤矿冲击矿压的防治技术一、冲击矿压防范措施(一)合理的开拓布置和开采方式实合理的开拓布置和开采方式是防治冲击地压的根本性措施。

主要原则是:1、开采煤层群时,开拓布置应有利于解放层开采。

2、划分采区时•,应保证合理的开采顺序,最大限度地避免形成煤柱等应力集中区。

3、采区或盘区的采煤工作面应朝一个方向推进,避免相向开采,以免应力叠加。

4、在地质构造等特殊部位,应采取能避免或减缓应力集中和叠加的开采程序。

5、有冲击危险的煤层的开拓或准备巷道、永久嗣室、主要上(下)山、主要溜煤巷和回风巷应布置在底板岩层或无冲击危险煤层中,以利于维护和减小冲击危险。

6、开采有冲击危险的煤层,应采用不留煤拄垮落法管理顶板的长壁开采法。

7、顶板管理采用全部垮落法,工作面支架采用具有整体性和防护能力的可缩性支架。

(二)开采解放层开采解放层是防治冲击地压的有效和带有根本性的区域性防范措施。

一个煤层(或分层)先采,能使临近煤层得到一定时间的卸载。

这种卸载开采称之为开采解放层。

先采的解放层必须根据煤层赋存条件选择无冲击倾向或弱冲击倾向的煤层。

实施时必须保证开采的时间和空间有效性。

不得在采空区内留煤柱,以使每一个先采煤层的卸载作用能依次地使后采煤层得到最大限度的“解放解放层开采后,采空区垮落的肝石或充填料,随着时间的延长逐渐被压实,同时采空区和围岩中的应力相应地逐渐增加,趋于原岩应力水平,所以解放层的作用是有时间性的,卸压作用和效果随时间的延长而减小。

因此,开采解放层的间隔时间不能太久。

一般卸压有效期限为:用全部垮落法开采解放层时为3a,用全部充填会时为2a。

对于下部煤层,由于受到解放层开采时的前、后支承压力产生的加载和卸载交替作用,在很大程度上改变了下部煤层的结构和层间岩石的性质,特别是改变了它们的裂隙度和透气性,改变了煤岩结构和属性,释放了潜在的弹性能,消除或减缓了冲击地压危险。

二、冲击危险的解危措施(一)卸压爆破振动爆破有振动卸压爆破,振动落煤爆破,振动卸压落煤爆破,顶板爆破。

煤矿冲击地压防规定(省煤炭局)

煤矿冲击地压防规定(省煤炭局)

煤矿冲击地压防规定(省煤炭局)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:山东省煤矿冲击地压防治规定(试行)第一章总则第一条为加强煤矿冲击地压防治工作,保障煤矿职工生命安全,根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《煤矿安全规程》、《冲击地压煤层安全开采暂行规定》等法律、法规及行业规范,制定本规定。

第二条本规定适用于山东省境内具有冲击地压危险的煤矿。

第三条生产(建设)过程中发生过冲击地压的矿井,认定为冲击地压矿井;未发生冲击地压的矿井,开采煤层、煤层顶底板经鉴定具有冲击倾向性,并且采掘过程中煤粉量超标、有煤炮或钻孔钻进中有卡钻、吸钻、异响等动力现象的,均按冲击地压矿井管理。

第四条煤矿企业、矿井的主要负责人(含法定代表人、实际控制人,下同)是冲击地压防治工作的第一责任人,负责防冲的全面管理工作;总工程师(技术负责人,下同)是冲击地压防治工作的技术负责人,负责防冲的技术管理工作;其他副职在分管范围内负落实责任。

第五条煤矿企业、矿井应组织编制冲击地压防治五年规划和年度计划,由主要负责人组织审查批准后实施。

第六条冲击地压防治费用必须列入企业(矿井)年度安全费用计划,保证满足防冲工作需要。

第七条煤矿企业、矿井应加强冲击地压防治技术研究,大力开展科技攻关,积极推广应用新技术、新工艺、新设备和新材料。

第八条煤矿企业、矿井必须编制冲击地压事故专项应急预案和现场处置方案。

第二章冲击地压防治管理第九条煤矿企业必须明确分管冲击地压防治的负责人及业务主管部门,配备足够的业务管理人员。

矿井必须设立专门的防冲机构和专职的防冲副总工程师,成立专职防冲队伍,防冲队伍人数必须满足矿井防冲工作的需要。

第十条煤矿企业、矿井必须制定冲击地压防治安全目标责任考核办法,建立健全冲击地压防治安全生产责任制、岗位责任制以及防冲技术管理制度等。

第十一条冲击地压矿井和按冲击地压管理的矿井开采新水平、新煤层,必须对开采煤层、煤层顶底板岩层按照国家相关标准进行冲击倾向性鉴定,鉴定结果报省级煤炭管理部门备案。

深井煤矿冲击地压及防治措施机理研究

深井煤矿冲击地压及防治措施机理研究

深井煤矿冲击地压及防治措施机理研究引言深井煤矿中的冲击地压是一种严重的地质灾害,给煤矿生产带来了巨大的危害和挑战。

煤矿冲击地压是指地下煤矿开采过程中,由于采动工作面的破裂和位移,导致围岩受到巨大的控制性应力而发生破裂和移动,从而形成地压作用,给煤矿的生产和安全带来了严重的影响。

研究深井煤矿冲击地压的机理以及采取相应的防治措施,对于保障煤矿的安全生产具有重要的意义。

一、深井煤矿冲击地压的机理1. 围岩的特性与破裂深井煤矿中的冲击地压是由于围岩受到采动工作面的控制性应力作用而产生的。

煤矿开采过程中,矿层和围岩会受到不同程度的破裂和变形,特别是在深井煤矿中,煤层和围岩之间的接触面积较大,受力情况更加复杂。

围岩的特性和破裂是造成冲击地压的主要原因之一。

2. 工作面的位移深井煤矿采动工作面的位移是造成冲击地压的另一个重要原因。

当工作面进行开采作业时,煤层和围岩会发生位移,破坏了原有的平衡状态,导致围岩受到控制性应力的作用而发生破裂和移动,从而形成地压作用。

3. 地下水的影响地下水是另一个影响深井煤矿冲击地压的因素。

当矿井开采过程中,会产生大量的地下水,这些水会渗透到围岩中,改变围岩的力学性质,导致围岩发生变形和破裂,从而加剧了地压的形成。

1. 预先支护预先支护是防治深井煤矿冲击地压的重要措施之一。

通过对工作面进行预先支护,可以有效地控制围岩的破裂和位移,减缓地压的作用,达到保护矿井安全生产的目的。

2. 地压控制技术地压控制技术是防治深井煤矿冲击地压的另一项重要措施。

通过采用合理的采煤方法和支护工艺,减少地下煤矿的冲击地压,保障矿井的安全生产。

3. 地下水管理合理地管理和控制地下水,对于减轻深井煤矿冲击地压具有重要的意义。

通过降低地下水的渗透量和增加排水的能力,可以有效地减少地下水对围岩的影响,从而减少地压的作用。

大采深厚煤层复杂条件下冲击地压防治技术

大采深厚煤层复杂条件下冲击地压防治技术

大采深厚煤层复杂条件下冲击地压防治技术1 前言煤矿冲击地压是指在开采过程中大量弹性能的煤或岩体的积聚而瞬间产生的巨大能量,产生破坏,与其他开采过程中出现的灾害相比,冲击地压具有更大的破坏性和危险性,并且为没有明显的灾害预兆,具有突发性和偶然性。

对冲击地压产生的原因分析就显得尤为重要,提出有效的预防措施也同样变得极具现实意义。

2 冲击地压及其破坏机理冲击地压又称岩爆,是煤矿开采过程中高压力条件下巷道和采煤工作面周围煤岩体变形能的释放,导致煤岩体突然破坏、坍塌或抛掷。

巨大的声音和岩石振动经常导致支撑倒塌,巷道拥堵和人员伤亡,对安全生产构成巨大威胁。

冲击地压的特征是突然性,瞬态振动,巨大的破坏性和复杂性。

当煤和岩石受采矿影响时,局部压力状态从原始压力状态变为二维或一维状态,巷道或工作面周围的压力将减小,煤体逐渐变脆,内部结构被打破。

此时,煤岩体由于内部损坏而具有弱表面,煤和岩体中积累的能量高度集中在这些弱表面上,压力从平衡到动态发展。

一旦受到干扰,平衡就会被破坏,积累的能量被释放,煤和岩石的破碎造成冲击压力事故。

目前,对冲击地压机理的认识主要包括:强度理论、能量理论、冲击趋势理论、刚度理论、冲击岩压力不稳定理论和“三因素”理论。

3 冲击地压发生的条件对地面压力影响的外部原因是高压力条件,地压是强弹性势能的积累。

内部原因是煤体可以储存能量并在其受压后立即释放。

3.1 煤层冲击倾向性大多数影响地面压力的煤层都有撞击的倾向,但某些煤层中没有撞击倾向也会受到冲击压力。

煤岩的影响趋势受煤岩结构、地质异常条件、煤岩压力状态和开采影响等因素的影响。

3.2 断层和褶曲导致地面压力发生变化的另一个主要地质因素是地质构造,例如断层和褶皱。

冲击地压发生受倾斜轴线的影响,特别是构造带、断裂带、煤层倾角带、煤层褶皱和构造压力带的影响。

不同类型的断层也与冲击地压的发生有关。

地质构造控制的冲击地压分为加压和减压两种类型。

当工作面发生反向故障时,工作面受压,容易产生较强的地面压力;当表面超过正常值时,它被减压并且没有冲击压力。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

煤层群开采冲击地压机理与防治
冲击地压受到多种因素影响,近些年来,冲击地压发生的频率及次数均有上升的趋势,加强对煤层群开采冲击地压机理及防治技术的研究十分有必要。

基于此,笔者对冲击地压的发生原因进行分析,并提出了冲击地压的一些具体防治措施,以期能为矿井冲击地压防治工作开展提供一些有借鉴。

标签:煤层群;冲击地压;防治技术
Abstract:Rock burst is affected by many factors,and in recent years,the frequency and frequency of rock burst have an upward trend,so it is necessary to strengthen the study of mechanism and prevention technology of rock burst in coal seam group mining. Based on this,the author can analyze the causes of rock burst,and put forward some specific prevention measures,in order to provide some reference for mine rock burst prevention and control research.
Keywords:coal seam group;rock burst;prevention and control technology
近些年来,冲击地压发生的频率及次数都有上升的趋势,给矿区的和谐稳定发展带来一定影响。

在我国的山东济宁、河南义马、山西大同等矿区均有厚坚硬岩层赋存,这些厚坚硬岩层厚度达到几十甚至上百米,整体稳定性较好,在煤炭回采过程中当岩层发生运动时就会出现矿山动力现象。

国内外的众多学者对冲击地压产生的机理开展了大量的基础性研究[1~2],并提出了有一些有针对性的防治措施,在实践过程中取得了一定的效果,对冲击地压发生机理及防治技术进行深层次的研究对保证矿井安全生产具有重要的指导意义,基于此,笔者对煤层群开展冲击低地压机理及防治技术进行研究,以期能为矿井冲击地压的治理提供一些有益借鉴。

1 冲击地压引发因素分析
煤层群冲击地压的主要影响因素可以归结为以下几点:
1.1 煤层及其顶底板坚硬
煤层自身及顶底板岩性较为坚硬,大同矿区开采的侏罗纪煤层群煤层硬度及顶底板岩性均较为坚硬,煤体自身的抗破坏强度较强,煤体受到较大的应力作用情况下,在未达到煤体自身的破坏强度之间,煤体是发生弹性变形,当应力逐渐增大,煤体结构受到破坏时,煤体弹性势能释放,出现煤体结构剧烈破坏,产生冲击低压现象。

煤层周边岩层较为坚硬,且容易聚集弹性势能,由于煤层围岩断裂释放的能量造成的冲击低压往往十分的迅猛。

这种结构到造成煤层冲击地压具有较强的破坏性,在所有冲击地压类型中造成的影响最为严重。

1.2 地質构造
地质构造是导致冲击地压发生的另一重要影响因素,以山西大同矿区冲击地压发生的几个矿井为例,那些矿井大多处于井田向斜构造的轴部区域,地应力值较大,根据侧向地应力值测量结果,侧向应力值达到了竖向应力的1.5倍,一般情况下水平侧向应力一般为竖向应力的0.5倍,地质构造产生的水平构造应力是导致冲击地压发生的主要原因之一。

在煤层褶曲及断层等地质构造应力较大的区域掘进巷道时,煤体及围岩的弹性势能释放时,发生冲击地压。

1.3 煤层开采引起的附加应力影响
当煤层顶板较为坚硬时,煤层开采后的采空区未能被上覆岩层冒落的矸石填充时,导致采空区基本顶压力向采空区后侧转移,顶板不仅要承受自身重量,还要承担顶板上方覆岩的应用,同时受到回采工作面超前支撑压力作用,引起采空区邻近的煤柱成为冲击地压高发区域。

近距离煤层区开采时,加重了工作面回采对冲击地压带来的影响,上部煤层开采完毕后,余留的护巷煤柱将顶板压力传递到下层煤的开采煤柱上,增加了下层煤煤制发生冲击低压的可能。

此外,由于工作面回采带来的超前支撑压力和顶板的周期性来压,都会增加冲击地压发生的可能,根据有关统计数据,冲击低压发生的区域多集中在工作面回采引起的超前支撑压力范围以内,且在工作面顶板周期性来时发生。

1.4 开采面积及煤层开采深度影响
冲击地压发生与开采面积及煤层采深有关系。

煤层群开采时,冲击地压多发生在下部煤层开采时,冲击地压在300m以浅的位置,未出现过。

例如:山西大同同家梁煤矿在开采深部的11号煤层时出现冲击地压,在开采浅部煤层时,冲击地压从未发生。

2 冲击地压防治技术
2.1 冲击地压综合预报技术
冲击地压时多种因素综合作用的结果,具有随机性,偶发性,破坏形式多种多样,冲击地压的预测预报一直是冲击地压研究的难题,必须综合采用多少监测方法,提高冲击地压预测的准确性。

根据有关冲击地压发生的规律及发生的位置进行研究分析,可以将采空区面积与开采区面积比作为冲击地压防治的评定指标。

然后辅助采用钻屑法、矿压观测法、微震监测法等综合监测技术,对冲击地压发生进行预测预报。

根据大同矿区煤层群开采冲击地压数据,当采空区面积与采区面积比在接近或者达到0.3时,冲击地压开始发生,面积比在0.3~0.5时,冲击地压发生的强度及次数均较以往有所增加。

因此,可以将采空区面积与回采区面积比接近0.3时作为冲击低压预防的一个重要技术指标。

2.2 冲击地压综合防治技术
2.2.1 合理优化巷道布置
煤层群开采时,上部未完全回采的煤体形成应力集中区,上部采空区覆岩应力通过煤柱向下部回采工作面传递,在对巷道进行布设时,应尽量避开上部采空区煤柱应力影响区,虽然回采工作面巷道布置通常是采用内错的方式进行,但仍会受到上部煤柱应力作用的影响。

减少上部开采采空区护巷煤柱的数量,对煤柱的位置在采掘工程平面图上进行详细布置,下部工作面巷道布置避开上部采空区煤柱影响,可以减少冲击地压发生的可能。

2.2.2 煤层顶板弱化技术
对回采区域坚硬煤层顶板采用顶板弱化技术,降低煤层与围岩的强度,使得采空区上部覆岩在应力作用下能够发生破碎,断裂,消减冲击地压发生的内外在因素。

弱化煤层顶板的技术措施有煤层注水技术,松动预裂爆破技术、煤层底板开槽卸压技术、煤壁钻孔卸压技术等手段。

最常用的是煤层注水卸压技术,在工作面巷道内向煤壁内施工水平钻孔,钻孔一般在工作面前方300m位置处开始布置,钻孔的深度一般布置50m左右,钻孔孔间距一般布置在10m左右,钻孔与巷道垂直布置,注水压力控制在1.5MPa左右,煤层注水后,弹性能量指标得到了明显的降低,使得煤体内能量在较大范围内得以释放,从而消除煤层冲击地压发生可能。

2.2.3 采空区顶板处理
采空区坚硬顶板是冲击低压得以发生的主要影响因素,对冲击地压顶板进行处理,减少采空区顶板悬空面积,使得其及时垮落减少顶板压力对煤体的应力作用。

如及时在工作面后方采用深孔预裂爆破技术处理顶板,使顶板及时垮落,对预防冲击地压的发生具有良好的作用。

2.2.4 加强回采工作面巷道支护
增加回采工作面超前支护的范围及强度,如,将回采工作面靠近采空区一側的巷道超前支护范围扩大至回采工作面前方200m,单体支柱的数量增加至3~4排,支柱间的间距缩小,具体的支护要根据现场情况进行判定,采用锚杆+锚杆+钢带及钢筋网的联合支护形式,在保证巷道支护强度的同时也可以允许巷道有一定的变形量,冲击地压的防治有良好的促进。

3 总结
冲击地压发生受到煤层及顶底板岩性、地质构造、开采深度等因素影响,煤层群开采时,上部采空区的护巷煤柱应力往往向下部传递,也是造成下部发生冲击地压的重要因素。

本文对煤层群开采时冲击地压发生的机理及影响因素进行了分析,并指出了一些具体的防治措施,以期能更好的促进冲击地压研究的发展,为矿井冲击地压防治提供一定的有益借鉴。

参考文献:
[1]宫健山.冲击地压发生机理与防治技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2018
(14):95+118.
[2]曹耿.近距离煤层开采冲击地压时空作用机制[J].煤炭与化工,2018,41(07):7-9.
武建国(1969- ),男,山西平遥人,2014年1月毕业于东北大学,采矿工程专业,本科,现为工程师,从事煤矿采煤技术研究工作。

相关文档
最新文档