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 日期:2018-4-20 16:32:42 人气:12

 防治煤层打击地压的基本原理

凭据发作打击地压的成因和机理,防治打击地压的步伐的基本原理有两方面:一是低落应力的集中水平;二是改动煤岩体的物理力学性能,以削弱蕴蓄弹性能的才能和开释速度。
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    削弱煤层区域内的矿山压力值的要领有:
     1、超前开采保护层;
     2、无煤柱开采,正在采区内不留煤柱和煤体凸起局部,制止正在相近层煤柱的影响范围内开采;
     3、合理安排开采递次,制止构成三面采空状况的回采区段或条带和正在采煤工作面火线掘进巷道,需要时应正在岩石或平安层内掘进巷道,制止工作面对采和追采。
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    理论注解,公道的开辟部署和开采体式格局关于制止应力集中和叠加,防备打击地压干系极大。大量实例证实,多半打击地压是因为开采手艺不合理而形成的。不正确的开辟开采体式格局一经构成便难于改动,临到煤层开采时,只能接纳部分步伐,并且消耗很大,结果有限。以是,公道的开辟部署和开采体式格局是防治打击地压的根本性步伐。其重要原则是:
     1、开采煤层群时,开辟部署应有利于保护层开采。起首开采无打击伤害或打击伤害小的煤层作为保护层,且优先开采上保护层。比方抚顺、辽源等煤矿,属薄煤层上行火砂充填法开采。作为保护层的第一分层开采皆只管部署正在打击危险性小的煤层中停止。西安矿为了施展上保护层的感化改动自下而上的分层开采递次,起首开采顶分层作为保护层,采完顶分层后再反过来自下而上开采其他各分层,以至改用下行金属网分层假顶悉数垮落法开采。
     2、分别井田或采区时,应包管公道的开采递次,最大限度天制止构成煤柱等应力集中区。由于煤柱蒙受的压力很下,特别是岛形或半岛形煤柱,要蒙受几个方面的叠加应力,最易发生打击地压。上层遗留的煤柱还会向下通报集中压力,致使下部煤层开采时也易发生打击地压。统计资料注解:陶庄煤矿收受接管煤柱时发作的打击地压占全矿打击次数的29.8%;唐山煤矿、城子煤矿约占50%。龙风煤矿现实材料抽样剖析注解,两侧为采空区的工作面正在回采历程中,打击地压发作次数明显增加。
     3、采区或盘区的采煤工作面应朝一个偏向推动,制止相向开采,以避免应力叠加。由于相向采煤时上山煤柱逐步减小,支承压力逐步增大,很容易引发打击地压。比方陶庄煤矿272火采区五号上山西翼开采时,正在上山四周发作了17次打击地压。并且相向采煤又要被迫正在下压力区中掘进开切眼,形成打击地压频仍发作(占总次数的60%)。为了改动这类状态,提出执行单翼采区跨上山采煤的设施。并把单区段自力回采的开采顺序改为多区段结合开采顺序,使回采取掘进事情正在差别区段中瓜代停止,可以或许实现沿采空区边沿(低应力区)掘进开切眼,制止了往下应力区掘进和保护回采开切眼的毛病。
     4、正在地质组织等特别部位,应接纳能制止或减缓应力集中和叠加的开采顺序。正在向斜和背斜组织区,应从轴部最先回采;正在组织盆地应从盆底最先回采;正在有断层和采空区的条件下应从断层或采空区四周最先回采的开采顺序。龙风煤矿的统计资料注解,采掘工作面靠近断层或向斜铀部四周时,打击地压频度增添强度加大。随机抽样50例,个中取断层有关的36例,占72%,个中有62%的打击地压发作正在工作面靠近断层时,只要10%发作正在脱离断层今后,并且34%的打击地压发作正在工作面靠近断层5m~20m的范围内。
     5、有打击伤害的煤层的开辟或预备巷道、永远硐室、重要上(下)山、重要溜煤巷和回风巷应部署正在底板岩层或无打击伤害煤层中,以利于保护和减小打击伤害。回采巷道应尽量避开支承压力峰值局限,接纳宽巷掘进,少用或不消单巷或多巷同时平行掘进。关于火采区的回采开切眼应躲开下应力集中区,选正在采空区四周的压力低落区为好。比方,唐山煤矿十一程度5287 (北)区发作的32次打击地压,有12次发作正在回采前的巷道维修历程中,3次发作正在下应力区新掘巷道时,7次发作正在受采动影响的巷道。砚石台煤矿打击地压大多数发作正在支承压力影响区的掘进工作面,个中单巷平行掘进时发作的次数最多,占 46.2%。城子煤矿收受接管八层—250m程度西护巷煤柱的前后两次经验教训值得鉴戒:1971年收受接管时按通例部署要领,形成严峻的打击地压伤亡事故,被迫停采关闭;时隔远20年后再停止收受接管时,接纳底板集中大巷、分区小石门进入煤层,和避开应力峰值收巷、宽巷掘进等开采体式格局,仅用时11个月就平安收受接管该煤柱,与得了较好的经济效益和社会效益。
     6、开采有打击伤害的煤层,应接纳不留煤柱垮落法管理顶板的少壁开采要领。回采线只管是直线且有规律天按准确的开采速度推动。经统计,1992年之前,天下发作打击地压的50余对矿井中,有水采、综采、分层开采、正规和非正规开采要领等多种状况。剖析注解,差别的采煤要领,其矿山压力的散布也不雷同。
    房柱式等柱式采煤法,因为掘进的巷道多和正在采空区遗留的煤柱多、顶板不克不及实时充裕天垮降,形成支承压力较下。正在工作面火线掘进巷道必将遭到叠加压力的影响,增添了危险性。
    水力采煤法固然体系简朴、高效,但遗留的煤垛正在采空区构成支持,顶板不克不及实时、划定规矩天垮降,又要常常正在支承压力带挖掘水道和枪眼,加上推动速度快,开采强度大,易形成大面积悬顶的风险,致使发作打击地压。以是,火采矿井要革新开采设想。
    接纳长壁式开采要领,有利于减缓打击地压的风险。
    倒台阶采煤法因为工作面不成一直线,正在台阶部位构成下应力集中,则易致使发作打击地压。
    砚石台煤矿正在接纳走向长壁式采煤法时,没有发作过打击地压,仅泛起过煤炮声;而改用倒台阶工作面回采时,常常发作打击地压,且大多数发作正在台阶上隅角,约占回采时打击地压总次数的90%,不只次数多,并且强度也大,均匀每次冲出煤炭 130t以上。
     7、顶板管理只管接纳悉数垮落法,工作面支架应接纳具有整体性和防护才能的可缩性支架。统计注解:接纳非正规采煤法的采区打击地压次数多、强度大;水力充填次之;悉数垮落法次数少且强度强。我国发作打击地压的煤层其顶板大多又薄又硬,不容易垮降。接纳灌水、爆破等要领,使顶板弱化或垮降,可以或许减缓打击地压。正在有打击地压的矿井中,有6个接纳火砂充填要领管理顶板,其实不能制止打击地压的发作。比方抚顺煤矿特薄煤层的顶板,虽为较硬的薄层油母页岩,接纳火砂充填上行分层开采,但第一分层开采时,打击地压仍较严峻。除煤层性子中,薄层油母页岩老顶的整体蜿蜒下沉是形成煤层边沿的下应力集中的主要身分。凭据抚顺、阜新等煤矿打击地压风险状况,伤亡事故重要因为打击震惊推倒或折断支架,形成片帮和冒顶伤人。以是打击伤害工作面必需接纳特别的支护情势,增强支护,进步支架的整体性和稳定性。

    标签:防治煤层打击地压的基本原理
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