煤礦沖擊地壓防治技術(shù)

煤礦沖擊地壓防治技術(shù)摘要：沖擊地壓是一種特殊的礦山壓力顯現(xiàn)現(xiàn)象，也是煤礦井下復(fù)雜動(dòng)力現(xiàn)象之一，它嚴(yán)重威脅井下安全生產(chǎn)，是煤礦井下開采過程中嚴(yán)重的災(zāi)害之一。結(jié)合實(shí)際介紹了雁崖煤業(yè)公司14-3煤層416盤區(qū)81612工作面地質(zhì)開采環(huán)境特征的基礎(chǔ)上，探討了沖擊地壓形成的內(nèi)外因和內(nèi)在斑裂產(chǎn)生的機(jī)理。建立健全了災(zāi)害預(yù)測防治體系，提出了開采解放層、煤層注水、爆破卸壓等治理防護(hù)措施。關(guān)鍵詞：沖擊地壓防治災(zāi)害治理措施1.概述1.1發(fā)生破壞情況沖擊地壓是采場周圍煤巖體，在其力學(xué)平衡狀態(tài)破壞時(shí)，由于彈性變形能的瞬間釋放而產(chǎn)生一種以突然、急劇、猛烈破壞為特征的動(dòng)力現(xiàn)象。沖擊地壓是一種特殊的礦山壓力顯現(xiàn)。其顯現(xiàn)強(qiáng)度特征一般為弱沖擊、強(qiáng)沖擊、彈射、礦震、巖爆、煤炮、沖擊波、彈性振動(dòng)等，常伴有煤巖體拋出、巨響及氣浪等現(xiàn)象；其發(fā)生突然劇烈，沖擊波力量巨大，瞬間摧毀巷道、采煤工作面和設(shè)備，傷擊人員。雁崖煤業(yè)公司是一個(gè)具有水、火、瓦斯、煤塵等多種自然災(zāi)害的老礦井，開采歷史長，生產(chǎn)條件較為復(fù)雜。在開采14-3煤層416盤區(qū)81612工作面時(shí)，遇到了嚴(yán)重的沖擊地壓。這是我公司首次經(jīng)歷沖擊地壓的影響，嚴(yán)重影響工作面的正常生產(chǎn)。該工作面21612順槽巷平均頂?shù)装逡七M(jìn)1.1m，兩幫移進(jìn)0.8m，摧毀巷道600余米。斷面收縮率80%以上，巷道平均底鼓1.2m，損壞單體支柱21根。嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)的行進(jìn)，造成工作面停產(chǎn)。因此，加強(qiáng)煤礦沖擊地壓災(zāi)害的預(yù)防與治理工作是煤礦安全生產(chǎn)工作當(dāng)中急需解決的重大問題。1.2沖擊地壓發(fā)生的條件沖擊地壓形成和發(fā)生的條件是很復(fù)雜的，作為一種礦山巖體破壞現(xiàn)象，有其特殊的宏觀和微觀特征。首先是煤巖體中應(yīng)力超過其極限強(qiáng)度，以煤巖破壞為先導(dǎo)；其次是煤層和圍巖在集中應(yīng)力作用下，吸收能量積聚應(yīng)變能；另一個(gè)是“誘發(fā)”因素導(dǎo)致其突變破壞，瞬間釋放應(yīng)變能。沖擊地壓發(fā)生必須具備如下條件：①煤層具有沖擊傾向性

沖擊地壓的發(fā)生與煤巖體物理力學(xué)性質(zhì)有直接關(guān)系。研究表明，14-3煤層416盤區(qū)沖擊地壓的特殊顯現(xiàn)性，在正常的生產(chǎn)過程中，沖擊地壓基本無顯現(xiàn)，在老頂大面積來壓時(shí)，煤層中的原巖應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致21612順槽巷發(fā)生強(qiáng)烈的沖擊地壓的原因之一。②回采工作面附近存在較大的能量集中沖擊地壓發(fā)生在回采工作面前方15～50m處，屬于回采工作面前方支承壓力區(qū)，煤層積聚巨大彈性應(yīng)變能，當(dāng)其超過煤層的跡象強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生沖擊地壓。當(dāng)走向支承壓力與傾向支承壓力疊加時(shí)，產(chǎn)生的沖擊地壓更為強(qiáng)烈和頻繁。14-3煤層416盤區(qū)81612工作面地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層多，開采深度及強(qiáng)度大，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造應(yīng)力大，煤巖體能量集中，這是該工作面發(fā)生沖擊地壓的內(nèi)因。③采掘順序及開采方法開采過程中不可避免地留有煤柱，在采掘中形成支承壓力的疊加，有利于沖擊地壓的方式。另外，過多的留有煤柱和在高應(yīng)力集中區(qū)煤柱內(nèi)，沖擊地壓較為強(qiáng)烈。81612工作面發(fā)生沖擊地壓的實(shí)例表兩側(cè)的煤柱，防治應(yīng)力疊加。造成工作面前方支承壓力區(qū)內(nèi)的壓力增大，正確選擇采煤方法和順序。3.2煤層注水對煤體進(jìn)行壓力注水，使煤體濕潤，改變其物理力學(xué)性質(zhì)。減少彈性、增大塑性，阻礙煤層彈性能的積聚，以此來降低或緩減沖擊地壓的危險(xiǎn)程度，同時(shí)，注水還可以起到降塵的作用。隨后，81612工作面積極的采用煤體注水，最大注水深度60米。采用注水泵，水壓達(dá)到15MPa，注水流量為2m3/h，注水后含水率增加了3.3加強(qiáng)支護(hù)在21612順槽巷內(nèi)，保證足夠的支護(hù)強(qiáng)度，提高抗沖擊變形能力。如采用單體支柱加強(qiáng)支護(hù)，支護(hù)長度由原來的20m，增大到40m。單體柱的排距、柱距縮短；加強(qiáng)支架間的整體結(jié)構(gòu)，提高穩(wěn)定性；加強(qiáng)巷道清理，保證巷道斷面等，以減少?zèng)_擊地壓危險(xiǎn)和損失。3.4加強(qiáng)管理從組織上加強(qiáng)對現(xiàn)場工作人員在沖擊地壓方面的安全教育，建立健全有沖擊地壓危險(xiǎn)的工作面的規(guī)章制度，加強(qiáng)技術(shù)管理。做好危險(xiǎn)煤層危險(xiǎn)程度的預(yù)測預(yù)報(bào)等。4.結(jié)論礦井沖擊地壓直接威脅井下安全生產(chǎn)，為了嚴(yán)防由此產(chǎn)生的安全事故，結(jié)合14-3煤層416盤區(qū)81612工作面的生產(chǎn)實(shí)踐，探討了沖擊地壓的形成條件及影響因素。提出了符合生產(chǎn)實(shí)際的切實(shí)可行的防治措施，如：經(jīng)驗(yàn)類比法、鉆屑法、工作面礦壓監(jiān)測法等。指出了沖擊地壓的危害嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠的重視，并采取有效的綜合防治措施。參考文獻(xiàn)：[1]錢鳴高，劉