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淺談煤礦沖擊地壓預防和處理方法(論文)

發(fā)表時間:2011/11/27 18:53:13
目錄/提綱:……
一、沖擊地壓發(fā)生的原因
(一)沖擊地壓發(fā)生的內(nèi)因
(二)沖擊地壓發(fā)生外因
二、沖擊地壓災害預測預報及治理
(一)沖擊地壓災害預測方法
(二)沖擊地壓災害治理
……

淺談煤礦沖擊地壓預防和處理方法

沖擊地壓是采場周圍煤巖體,在其力學平衡狀態(tài)破壞時,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)強度特征一般為弱沖擊、強沖擊、彈射、礦震、巖爆、煤炮、沖擊波、彈性振動等,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、設備、人員。

一、沖擊地壓發(fā)生的原因

(一) 沖擊地壓發(fā)生的內(nèi)因
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性質(zhì)有直接關系。煤炭科學研究總院北京開采研究所對桃山煤礦79#層煤沖擊傾向性試驗結(jié)果表明,桃山煤礦79#層煤具有強烈沖擊傾向性,其直接頂具有中等沖擊傾向性。2) 礫巖活動是發(fā)生沖擊地壓的主要力源。桃山煤礦79#層煤上方基本頂為70余米厚的砂巖層,隨著工作面的推進周期性跨落;其上為40 余米厚的紅土層,隨基本頂?shù)目缏涠鴱澢鲁;?br>……(新文秘網(wǎng)http://m.jey722.cn省略654字,正式會員可完整閱讀)…… 
9# 層煤工作面采動集中應力對工作面影響較為明顯。
79# 層煤分層開采時上分層工作面周期來壓強度最大達 510kn/m2,來壓較為強烈。據(jù)不完全統(tǒng)計,79#層煤沖擊地壓83%發(fā)生在頂板來壓期間,且對工作面超前壓力影響范圍破壞最為嚴重。4) 工作面推采速度的影響;夭晒ぷ髅嫱撇蛇^大后,工作面煤體集中應力得不到及時釋放,容易造成應力集中,因此工作面推采速度也是影響沖擊地壓發(fā)生的因素之一。5) 放炮誘發(fā);夭晒ぷ髅娣排谌菀自斐擅簬r體能量釋放,因此工作面放炮是誘發(fā)沖擊地壓的主要工序,據(jù)統(tǒng)計,桃山煤礦放炮誘發(fā)沖擊地壓占75%以上。

二、沖擊地壓災害預測預報及治理

(一) 沖擊地壓災害預測方法
1) 經(jīng)驗類比法。經(jīng)驗類比法是預測采區(qū)或工作面沖擊危險程度和區(qū)域的常用方法。工作面開采或巷道掘進前,利用經(jīng)驗類比法對工作面進行沖擊危險程度劃分,采空區(qū)邊緣、斷層附近、煤柱區(qū)等均為沖擊危險程度相對較高的部位,應優(yōu)先進行防沖治理。2) 煤粉監(jiān)測法。煤粉監(jiān)測是操作方便、效果明顯的一種沖擊危險監(jiān)測措施。監(jiān)測方法:使用MSZ12 電煤鉆、Φ42 套節(jié)麻花釬子配 Φ42 鉆頭打眼,從孔口開始每米收集1次煤粉,并用彈簧秤稱其重量記錄在記錄表上,每打完1個孔,必須立即將結(jié)果填入記錄表,當監(jiān)測煤粉量超過危險煤粉量時,預報有沖擊危險。再利用電磁輻射法進行校核監(jiān)測,當兩種監(jiān)測手段均有沖擊危險時,應及時實施卸壓爆破,炮后再打1~2個煤粉監(jiān)測孔,校驗卸壓效果,如不能消除沖擊危險,必須繼續(xù)實施卸壓爆破,直至消除沖擊危險。3) 電磁輻射監(jiān)測法。電磁輻射監(jiān)測是近幾年由中國礦業(yè)大學發(fā)展研究的一種新型沖擊危險監(jiān)測方法,利用KBD5型流動電磁輻射儀和KBD7電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)對工作面進行電磁輻射監(jiān)測。操作簡便,實用性較強。(我礦采取該設備監(jiān)測壓力變化,正確預測沖擊礦壓發(fā)生率達95%左右)。4) 工作面礦壓監(jiān)測法。每班對上、下平巷超前支柱進行阻力監(jiān)測,找出工作面超前支承壓力影響范圍及應力集中系數(shù),確定超前支護距離及方式。根據(jù)阻力大小預報工作面頂板來壓及應力集中區(qū)域。在工作面中部布置2個測區(qū),測區(qū)間距20m,每個測區(qū)包括
2 個支架,重點對工作面支架阻力進行循環(huán)監(jiān)測,然后畫出監(jiān)測曲
線,預測工作面頂板來壓情況,結(jié)合其他監(jiān)測手段預報工作面沖擊危險度。同時對每個支架都安設自動測壓表,一方面可以對支架初撐力進行監(jiān)控,另一方面可以對工作面頂板來壓情況進行全面預報分析。5) 微震監(jiān)測法。利用短周期地震儀監(jiān)測記錄0.5級以上沖擊發(fā)生的次數(shù)及沖擊地壓釋放的能量。利用此趨勢預測預報近期沖擊地壓發(fā)生的趨勢及應力釋放情況。在定位系統(tǒng)建成之前,采用現(xiàn)在的地震儀現(xiàn)行監(jiān)測。6)鉆孔應力計監(jiān)測法。在工作面上、下平巷超前100m 均勻埋設鉆孔應力計,對巷道煤體應力變化情況進行監(jiān)測。鉆孔應力計設在上平巷下幫、下平巷上幫,孔口距底板0.5m,沿煤層傾角布置,孔距20m,孔深10m。每小班監(jiān)測2次,畫出每臺應力計的監(jiān)測結(jié)果,找出應力集中地點及集中范圍,配合其他手段實現(xiàn)工作面沖擊危險的準確預報。

(二) 沖擊地壓災害治理
1) 開采解放層。為從根本上治理沖擊地壓,桃山煤礦實施了開采解放層方案,首先開采弱沖擊傾向且沒有出現(xiàn)沖擊地壓現(xiàn)象的75#層煤,然后在解放范圍內(nèi)開采79# 層煤。研究結(jié)果表明,在保護角內(nèi)79# 層煤頂?shù)装鍑鷰r應力得到較大范圍和幅度的降低,直接底、直 ……(未完,全文共2888字,當前僅顯示1836字,請閱讀下面提示信息。收藏《淺談煤礦沖擊地壓預防和處理方法(論文)》