小議煤礦沖擊地壓特點(diǎn)及防治技術(shù)

邢景超 王凱 董克文

摘 要 由我們國內(nèi)煤炭礦山井下沖擊地壓的表現(xiàn)特點(diǎn)上去著眼，對(duì)我國煤炭礦山?jīng)_擊式地壓防控技術(shù)展開相應(yīng)的探討和分析，還望籍此為業(yè)內(nèi)人士拿出具體的指導(dǎo)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(guān)鍵詞 煤炭生產(chǎn) 防控手段 沖擊式地壓 操作機(jī)理

中圖分類號(hào)：TD324文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

目前時(shí)期，我們國內(nèi)對(duì)煤炭礦井內(nèi)沖擊型地壓的危險(xiǎn)防控工作都做的非常被動(dòng)、低效、不全面，欠缺集中統(tǒng)一化的針對(duì)沖擊性地壓的成熟防控手段。另外，因?yàn)槊旱V區(qū)域沖擊性地壓的形成特點(diǎn)及產(chǎn)生原因存在著相互之間的很大的差別性，而且對(duì)同一礦井而言，也還會(huì)因?yàn)槠溟_采模式、開采狀況以及地況結(jié)構(gòu)等方面存在著明顯的差異性而導(dǎo)致反映在沖擊性地壓上面的危險(xiǎn)程度互相表現(xiàn)出很大的差別性。故此，文章探尋如今煤炭礦山?jīng)_擊性地壓的形成特點(diǎn)及其有效的防控技術(shù)具備著特有的技術(shù)價(jià)值。

1我國煤炭礦山?jīng)_擊式地壓形成的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在我們國家，煤炭礦山區(qū)域中的沖擊性地壓形成于回采作業(yè)面的可能性不大，發(fā)生于回采作業(yè)時(shí)的轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)用之后，綜采作業(yè)中的圍巖支架能夠?qū)Πl(fā)生沖擊式地壓時(shí)新生的動(dòng)力負(fù)荷起到削弱的作用，礦井下的沖擊性地壓通常會(huì)展露出巖爆的狀態(tài)，譬如江蘇徐州的煤礦即發(fā)生過此類情況。最近幾年，存有瓦斯的地下煤層亦時(shí)常會(huì)產(chǎn)生煤井下的沖擊式地壓情況，比如，過去我國發(fā)生過多座礦井因?yàn)榘l(fā)生了突然的瓦斯溢出情況而引發(fā)煤礦井下的沖擊式地壓情形，發(fā)生過此類地質(zhì)問題的煤礦有阜新區(qū)的孫家灣煤礦、兗州區(qū)的北宿煤礦等，另外，我們國內(nèi)的鶴崗區(qū)南山?jīng)r、平頂山區(qū)的十座煤礦等較多礦井軍發(fā)生過煤井下沖擊性地壓形成之后引發(fā)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(diǎn)。

2我國煤炭礦井沖擊性地壓的防控技術(shù)

我們國內(nèi)煤井沖擊性地壓防控技術(shù)包括預(yù)防和治理兩大技術(shù)類型，現(xiàn)將他們的具體內(nèi)容闡釋如下。

2.1煤炭礦井沖擊性地壓危害的防控技術(shù)

其一是鉆眼煤粉技術(shù)。鉆眼煤粉技術(shù)重點(diǎn)是須在煤層表面鉆出一個(gè)40 mm大小的眼，在打鉆作業(yè)時(shí)必然會(huì)溢出相當(dāng)量的煤粉物質(zhì)，工成技術(shù)人員可依照所鉆出的煤屑體量，再結(jié)合煤巷結(jié)構(gòu)中的各類動(dòng)力情況，對(duì)可否發(fā)生煤井下沖擊式地壓危險(xiǎn)做出相應(yīng)的預(yù)判。此技術(shù)中的操作機(jī)理是依據(jù)鉆屑量大小來判定媒層中的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。其二是微震式預(yù)判技術(shù)。在應(yīng)用微震判定技術(shù)的活動(dòng)中，須把礦井中發(fā)生的震動(dòng)狀態(tài)描述下來，帶有目標(biāo)、對(duì)應(yīng)性地做出解說，對(duì)已經(jīng)做出記錄的訊息進(jìn)行完整的運(yùn)用和辯析，進(jìn)而可以對(duì)煤井下的沖擊性地壓情況進(jìn)行判斷和提前預(yù)報(bào)。其三是動(dòng)態(tài)型頂板技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)是屬于針對(duì)礦井下地壓的一種常用到的測(cè)量手法，其把動(dòng)態(tài)式的頂板測(cè)量儀、鋼卷式米尺、壓力測(cè)定計(jì)以及液壓式的橫枕當(dāng)作勘測(cè)的器具，對(duì)煤礦井下監(jiān)察片區(qū)的采過區(qū)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(cè)，依托記錄數(shù)據(jù)來辯析、處置、判定此監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)煤井地下沖擊性地壓發(fā)生的幾率大小。其四是直接判定技術(shù)。在選取直接判定技術(shù)時(shí)，須依據(jù)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(fā)生的沖擊性地壓形態(tài)，再依照現(xiàn)有的地況結(jié)構(gòu)及開采要求等多項(xiàng)內(nèi)容，對(duì)現(xiàn)階段該礦山?jīng)_擊性地壓發(fā)生及發(fā)展的態(tài)勢(shì)做出預(yù)測(cè)、判定。其五是電磁式監(jiān)測(cè)技術(shù)。一般來說，在煤井下沖擊性地壓形成之前，那里的電磁波強(qiáng)度一般會(huì)維持在特定性的區(qū)間之內(nèi)，在煤井下沖擊性地壓行將出現(xiàn)時(shí)，那里的電磁波必然會(huì)改變其大小。長期的研究實(shí)踐表明，煤巖層發(fā)生結(jié)構(gòu)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(guān)系，工程技術(shù)人員能夠根據(jù)電磁波強(qiáng)度大小狀態(tài)來預(yù)判煤井沖擊性地壓發(fā)生的形態(tài)。其六是地音觀察技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)把地音的探測(cè)端部安插在煤炭礦山的監(jiān)控區(qū)域當(dāng)中，運(yùn)用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來對(duì)地音訊息做出自動(dòng)性、連續(xù)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(cè)報(bào)告的格式。

2.2 抵御煤井沖擊性地壓的實(shí)用技術(shù)

其一是針對(duì)礦區(qū)保護(hù)層的采掘。在實(shí)施多煤層采掘的作業(yè)過程中，須把保護(hù)層確定為優(yōu)先采掘目標(biāo)，其原因是由于此保護(hù)層不帶有沖擊地壓危險(xiǎn)，并且可以把帶有沖擊性地壓風(fēng)險(xiǎn)的煤層處置好，讓隱含的煤井沖擊性地壓風(fēng)險(xiǎn)減小。其二是礦井撤壓爆破技術(shù)。煤井撤壓爆破技術(shù)是屬于一種高效性的沖擊性地壓防控手段，依托實(shí)施爆破過程，使蘊(yùn)含著煤井沖擊性地壓的一些隱患性區(qū)域消除掉現(xiàn)有的應(yīng)力過度集中的狀況，讓其中的煤層內(nèi)應(yīng)力強(qiáng)度減弱，發(fā)揮出排除危險(xiǎn)的效能。其三是煤礦爆破誘發(fā)。當(dāng)工作人員宏觀、直接判斷和監(jiān)測(cè)出煤礦沖擊地壓存在危險(xiǎn)時(shí)，可以對(duì)煤層進(jìn)行爆破工作，從人為角度主動(dòng)將煤礦沖擊地壓誘發(fā)出來，并出現(xiàn)在工作人員設(shè)計(jì)好的地點(diǎn)與時(shí)間，防止開采過程中被動(dòng)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(xué)開采和布置。一般來說，將煤礦沖擊地壓應(yīng)力控制在一定范圍內(nèi)是防止煤礦沖擊地壓產(chǎn)生的重要環(huán)節(jié)?？茖W(xué)選取開采煤礦的方法并進(jìn)行合理的布置，能夠避免出現(xiàn)能量積聚、應(yīng)力集中等情況，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)防煤礦沖擊地壓的目的。五是煤層的預(yù)注水。對(duì)煤層進(jìn)行預(yù)注水，能借助水具備的化學(xué)作用和物理作用使煤層自身力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)產(chǎn)生一定改變，并減小其沖擊傾向、降低其應(yīng)力狀態(tài)。六是煤礦鉆孔卸壓。

3結(jié)語

綜上，研究煤礦沖擊地壓基本特點(diǎn)及防治技術(shù)具有重要的意義。相關(guān)人員應(yīng)對(duì)國內(nèi)煤礦沖擊地壓基本特點(diǎn)有一個(gè)全面了解，能夠通過鉆孔煤粉法、微震預(yù)測(cè)法、動(dòng)態(tài)頂板法、直觀判斷法、電磁監(jiān)測(cè)法、地音預(yù)測(cè)法進(jìn)行煤礦沖擊地壓的預(yù)測(cè)，從而有效降低煤礦沖擊地壓危險(xiǎn)性。

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