淺談煤礦生產(chǎn)中沖擊地壓的防治

1、淺談煤礦生產(chǎn)中沖擊地壓的防治 淺談煤礦生產(chǎn)中沖擊地壓的防治 摘 要：本文主要通過對實際采掘中沖擊地壓的分類、特征以及出現(xiàn)的原因和防治措施進(jìn)行了簡要表達(dá)，以期能夠為平安生產(chǎn)提供合理化的建議。 關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；沖擊地壓；防治 中圖分類號：TD32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 沖擊地壓實際是一種動力現(xiàn)象，產(chǎn)生于礦山，其出現(xiàn)的主要原因是礦區(qū)的圍巖中彈性能過大，且超出了圍巖能夠承受的強(qiáng)度極限，因而對外突發(fā)性的釋放能量，其災(zāi)害表現(xiàn)為煤巖的破壞以及采掘面的破壞和井下巷道的破壞，不僅僅會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時也會危及到采掘人員的人身平安，因此說沖擊地壓是煤礦平安生產(chǎn)的主要威脅之一。 1 沖擊地壓特征以及分類 1.1

2、特征：首先沖擊地壓會造成咩掩體的斷裂以及破壞，當(dāng)裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展后，煤巖層中的剩余能量那么會將煤炭以及巖石沖擊到地下巷道中，以此釋放多余能量。因此總結(jié)其特征為：1.突發(fā)性。首先沖擊地壓災(zāi)害在發(fā)生前沒有宏觀預(yù)兆，大局部沖擊地壓的形成根源在于殘留沒住以及地質(zhì)構(gòu)造，且發(fā)生極為突然，強(qiáng)度猛烈，但是發(fā)生時間較為短暫，很難對其強(qiáng)度以及發(fā)生的時間、部位進(jìn)行預(yù)測。2.瞬時性。沖擊地壓發(fā)生的時間極為短暫且強(qiáng)度較大，常常伴有強(qiáng)烈的震感以及巨大的響聲，整個過程幾十秒內(nèi)完成。3.破壞性。礦區(qū)沖擊地壓會造成頂板斷裂，且會發(fā)生明顯的瞬間下沉，且有時伴隨底板的開裂以及鼓起，煤體會突然發(fā)生破碎并高速被拋出煤壁，造成設(shè)備的損壞以

3、及巷道的堵塞。造成嚴(yán)重的財產(chǎn)損失以及人員傷亡。 1.2 分類：根據(jù)沖擊顯現(xiàn)出的巖體類別以及釋放出的能量和沖擊源可以將沖擊地壓進(jìn)行如下分類。1.根據(jù)巖體類別能夠?qū)_擊地壓分成兩類，即巖層沖擊以及煤層沖擊。巖體沖擊主要是由于脆性高強(qiáng)度巖石的彈性能瞬間被釋放形成，巖體發(fā)生劇烈的拋出現(xiàn)象。煤層沖擊那么是煤體受到頂板巖層中巨大的彈性能作用，當(dāng)該能量超出煤層承受限度時，煤體被拋出，以釋放煤層中的多余能量。2.按照釋放能量分類能夠?qū)_擊地壓分為災(zāi)害沖擊、強(qiáng)烈沖擊、中等沖擊以及弱沖擊和微沖擊。災(zāi)害性沖擊破壞性最大，會導(dǎo)致整個礦區(qū)或者想到發(fā)生消滅性的坍塌，導(dǎo)致礦井報廢。強(qiáng)烈沖擊會對大范圍的支護(hù)以及設(shè)備造成損壞，

4、導(dǎo)致大量的修復(fù)工作產(chǎn)生，影響采掘生產(chǎn)。中等沖擊發(fā)生的程度較為猛烈會辦稅煤巖體的拋出，對巷道支護(hù)造成損壞，且會損害一定設(shè)備。假設(shè)沖擊伴隨微笑地震效應(yīng)會伴隨少量煤巖體的拋出造成局部巷道損壞。而微沖擊發(fā)生的范圍較小，會伴隨一定的射落以及微震，破壞性最小。 2 沖擊地壓產(chǎn)生原因 2.1 煤巖層的結(jié)構(gòu)因素。沖擊地壓發(fā)生的工作面主要具有兩種特點，其頂板主要為硬質(zhì)頂板，硬頂之下其結(jié)構(gòu)分別是硬煤-硬底或者是薄軟層-煤層結(jié)構(gòu)。這兩種地質(zhì)條件極易發(fā)生沖擊地壓，本身當(dāng)誘導(dǎo)因素存在時上述兩種地質(zhì)就容易發(fā)生沖擊地壓，而當(dāng)煤層受到開采后，沖擊地壓就更容易發(fā)生在該種結(jié)構(gòu)煤層中。 2.2 地質(zhì)結(jié)構(gòu)因素。褶曲斷層及煤層傾角的變

5、化帶易發(fā)生沖擊地壓現(xiàn)象，在該種地質(zhì)構(gòu)造帶中，由于地質(zhì)本身存在很高的應(yīng)力，因此煤層開采作用會導(dǎo)致這些應(yīng)力向這些地質(zhì)集中，從而誘發(fā)沖擊地壓。 2.3 開采的深度因素。煤巖體中的彈性能會隨著開采深度增加而不斷的累計增加，當(dāng)彈性能超出了煤層的承受限度時，應(yīng)力就會突破節(jié)理破壞點，沖擊地壓就極易發(fā)生。 2.4 支承的壓力因素。當(dāng)煤層受到開采后，煤體以及周圍巖層中的應(yīng)力就會開始集中，這就是支承壓力形成的原因。當(dāng)兩側(cè)煤層被采空后，多重壓力就會疊加至煤巖體中，使得其應(yīng)力過分提高，因此極易發(fā)生沖擊地壓。 3 沖擊地壓預(yù)測技術(shù) 3.1 宏觀判斷與礦壓觀測法?？疾爨彽V相同煤層發(fā)生沖擊地壓現(xiàn)狀，依據(jù)本礦開采條件與地質(zhì)情

6、況，判斷本區(qū)域沖擊地壓的發(fā)生、開展趨勢。采用頂板動態(tài)儀、液壓枕、測力計、鋼卷尺等常規(guī)礦壓觀測手段，觀測和記錄監(jiān)測區(qū)域的頂板壓力、頂板下沉量、片幫、板炮、采空區(qū)懸頂?shù)鹊V壓顯現(xiàn)現(xiàn)象，經(jīng)處理分析后宏觀判斷監(jiān)測區(qū)域的沖擊危險性。 3.2 電磁輻射監(jiān)測與鉆屑法。煤巖層沖擊地壓發(fā)生前，由于受應(yīng)力作用會產(chǎn)生電磁輻射，通常在一個穩(wěn)定范圍內(nèi)。實驗說明，煤巖沖擊、變形破壞的變形值釋放的能量與電磁輻射的幅值、脈沖數(shù)成正比。根據(jù)電磁輻射信號的強(qiáng)弱即可判斷沖擊地壓的危險性。 3.3 微震與地音法。微震法主要是監(jiān)測煤巖體內(nèi)發(fā)生的微小震動，并對其進(jìn)行分析解釋，當(dāng)震動的幅值超過某一均值時，就容易引發(fā)沖擊地壓，利用此種方法來對

7、沖擊地壓進(jìn)行預(yù)測和預(yù)報。通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，判斷監(jiān)測區(qū)域的沖擊危險程度。 4 沖擊地壓治理技術(shù) 4.1 合理開拓布局，采用正確開采方法。井田和采區(qū)應(yīng)有方案的合理開采，盡量采用長臂采煤法后退式開采，并采用全部垮落法管理頂板；當(dāng)煤層開采存在沖擊危險時，應(yīng)首選開采保護(hù)煤層；同時合理安排煤層開采程序，防止形成“孤島工作面。 4.2 煤層預(yù)注水與卸壓爆破。煤層預(yù)注水的目的是通過水的物理化學(xué)作用改變沖擊煤層的物理力學(xué)性質(zhì)，降低煤體的強(qiáng)度、彈性、粘結(jié)力等來軟化煤層，吸收局部高應(yīng)力能量，降低彈性能，從而防止沖擊地壓發(fā)生。鉆孔卸壓的實質(zhì)是利用高應(yīng)力條件下煤層中積聚的彈性能來破壞鉆孔周圍的煤體，使煤層卸壓、釋放能量，消除沖擊。 4.3 強(qiáng)制放頂。該種方式其實是通過強(qiáng)制手段將煤體中的彈性能予以釋放，主要是采用爆破的方式令頂板垮落。通過對頂板的強(qiáng)制垮落，使得采空區(qū)中的頂板來壓步距予以縮短，對其來壓強(qiáng)度予以降低，從而對煤體的支承壓力的分布范圍進(jìn)行有效降低。 結(jié)語 沖擊地壓在煤礦的生產(chǎn)中成為了平安生產(chǎn)的一大隱患，時刻威脅工作人員的平安，所以在今后的工作中對沖擊地壓問題要加強(qiáng)重視程度，通過對上述提到的一些沖擊地壓的特點的了解，更好的對其機(jī)型防治、檢測