| 返回中国矿井物探网 | 返回华虹智能 |
 
Email:用户名 @ kjwt.cn 密码
 
新闻检索
往期回顾
您现在的位置:第106期 -> 第三版 -> 新闻内容
冲击地压浅解及防范治理(二)
新闻作者:福州华虹智能科技股份有限公司 技术中心 王龙田  发布时间:2019-10-17  查看次数:  放大 缩小 默认
三、冲击地压的防治防范措施
1、合理的开拓布置和开采方式
       合理的开拓布置和开采方式应避免应力集中和叠加,是防治冲击地压的根本性措施;多数冲击地压是由于开采技术不合理而造成的;不正确的开拓开采方式一经形成就难于改变,临到煤层开采时,只能采取局部措施,而且耗费很大,效果有限。
[1] 开拓布置:
       开采煤层群时,开拓布置应有利于解放层开采,首先开采无冲击危险或冲击危险小的煤层作为解放层。且优先开采上解放层。
[2] 采区(盘区)布置:
       ①划分采区(盘区)时,应保证合理的开采顺序,最大限度地避免形成煤柱等应力集中区;
       ②有冲击危险煤层的开拓或准备巷道、永久硐室、主要上下山、主要溜煤巷和回风巷应布置在底板岩层或无冲击危险煤层中,以利于维护和减小冲击危险;
[3] 采煤工作面布置:
       ①采区(盘区)的采面应朝一个方向推进,避免相向开采,以免应力叠加。
       ②在地质构造等特殊部位,应采取能避免或减缓应力集中和叠加的开采程序,在向斜和背斜构造区,应从轴部开始回采,在构造盆地应从盆底开始回采;在有断层和采空区的条件下应采用从断层或采空区开始回采的开采程序;
       ③开采有冲击危险的煤层,应采用不留煤柱垮落法管理顶板的长壁开采法;
       ④顶板管理采用全部垮落法,工作面支架采用具有整体性和防护能力的可缩性支架。
[4] 合理开采解放层:
       ①一个煤层(或分层)先采,能使临近煤层得到一定时间的卸载;
       ②先采的解放层必须根据煤层赋存条件选择无冲击倾向或者弱冲击倾向的煤层;
       ③实施时必须保证开采的时间和空间的有效性(全垮3年,全充2年);
       ④不得在采空区内留煤柱,以使每一个先采煤层的卸载作用能依次地使后采煤层得到最大限度的“解放”。
[5]从支护设计方面改进支护方法:
       ① 刚性支护改为柔性支护:过去巷道支护采用的梯形木棚、梯形铁棚,都属刚性支护。冲击地压发生后,出现折断、冒顶、堵塞巷道。
       改为U型钢可缩支架,如在厚煤层中的巷道要用强力可缩性全封闭型金属支架,冲击地压发生后支架连接处滑动收缩,使巷道保持一定的断面,不被摧垮,为人员脱险和恢复生产提供了保证。
       ② 被动支护改为主动支护:采用锚网支护。在掘出断面后及时铺网打锚杆,通过螺母对托盘的预紧力,对煤壁加压,形成一定厚度的煤岩体加固拱,以提高巷壁自身强度来实现主动支护,防止了松动离层,大大提高了支护强度。
       通过数次冲击地压验证,它对保护巷道及人身安全,进行长距离大工作面开采起到了不可替代的作用。
       ③由帮顶支护改为全断面支护:过去架棚支护无论是梯形还是拱形,都是对巷道帮顶的支护,主要目的是防止冒顶。但进入深部后尤其是冲击地压区,周边都来压,底鼓占巷道收缩率的一半以上。主要就是底板承压力低,并且没有支护。现改用圆形支护,首先把巷道掘成圆形,再打上锚网,给上“O”型棚,使巷道成为一个加固圆筒,受压均匀,大大提高了支护强度。经过冲击地压后观察,巷道收缩率大大降低。
       ④改进回采工艺:采用综采或综放采煤工艺,选用高强度液压支架,全跨法管理采空区;两巷超前支护达到200米以上,冲击危险巷道采用强力支护材料加固,如大立柱、移步支架、门式支架等。
       ⑤重型化支护:为了抵御日益严重的冲击地压,保证巷道畅通,在高压力部位如四岔口、三岔口处采用重型钢梁,配以液压单体支柱进行“超强支护”,或采用巷道垛式液压支架支护。
       所有冲击地压的巷道都实行锚网索+36U“U”型棚复合支护,向重型化发展。再辅以棚间采用铁拉杆和大立柱、门式支架等强化措施,抗冲击能力大大加强。
2、处理措施
[1] 卸压钻孔:
       采用煤体钻孔可以释放煤体中聚集的弹性能,消除应力升高区,在钻孔周围形成一定的破碎区卸压,通过煤层卸压,释放能量,清除冲击危险。
[2] 爆破卸压:
       在危险区段打10~20m深的孔,孔间距5m,每孔装药量5.4Kg,一次起爆3~4个孔。爆破使煤体内部产生大量裂隙,强度降低,弹性能减少,解除了冲击地压生成的条件。通过测试观察卸压爆破后,“小煤炮”增加,对巷道没有破坏。而破坏性煤炮没有发生。
[3] 两帮煤体卸压:
       两帮卸压爆破孔平行底板钻进,孔径Φ75mm,孔深25m,每孔装5节被筒炸药(9Kg), 双发同段毫秒延期电雷管正向装药,其余的用27节水泥药卷封孔。孔内雷管之间并联,多个爆破孔的雷管之间采用串联的连线方式。两帮每4m施工一个卸压爆破孔,滞后迎头不超过15m施工。
[4] 两帮底板卸压:
       两帮断底卸压爆破孔倾角-45°,孔深10m,每孔装5节被筒炸药(9Kg), 双发同段毫秒延期电雷管正向装药,其余用27节水泥药卷封孔。孔内雷管间并联,多个爆破孔的雷管之间采用串联连线方式。两帮每4m施工一个断底卸压爆破孔。切眼拐20m后进行底角卸压炮措施,两帮和底角卸压炮交错布置(三角形)。
[5] 迎头煤体卸压:
       迎头炮钻孔共两个,沿巷道倾斜方向钻进,两个装药炮孔孔口距左、右帮各2.0m,钻孔孔深12m。每孔装药5 节被筒炸药(9.0Kg), 双发同段毫秒延期电雷管正向装药,其余用27节水泥药卷封孔,孔内雷管间并联,多个爆破孔的雷管之间采用串联连线方式。
[6] 迎头底板卸压:
       迎头断底炮孔共一个,沿巷道倾斜方向-45°钻进,炮孔位于迎头中心位置,孔深10m。每孔装5节被筒炸药(9.0Kg), 双发同段毫秒延期电雷管正向装药,其余用27节水泥药卷封孔。孔内雷管间并联,多个爆破孔的雷管之间采用串联连线方式,每天施工一个。
[7] 煤层注水、水力压裂:
       ①煤系地层岩层的单向抗压强度随着其含水量的增加而降低,故煤的强度与冲击倾向指数也随着煤的湿度的增加而降低。
       煤层注水后,工作面支承压力带宽度为12~18m,压力峰值减小,应力集中系数明显降低,顶板下沉速度增加,煤体的硬度降低,塑性增加。煤层注水可有效防治和减弱冲击地压的危险性。一些列注水措施后,冲击地压强度明显减弱,冲击频率降低、破坏性冲击大大减少。
       ②水力压裂技术是把水作为动力,在煤层中形成人工的空腔、槽缝和裂隙或扩大已有的裂隙以及使煤体发生位移,从而起到卸压的作用,由于煤层水力压裂后软化了煤体,改变了煤体的裂隙结构,降低了煤的弹性和储蓄能量的能力,使煤体脆性减弱,塑性增强,促使煤壁前方塑性变形区变宽,应力集中带向煤壁深处移动并变宽,使煤体冲击倾向减弱,显著地改善能量释放过程中在时间上的稳定性和在空间上的均匀性,从而防止了冲击地压的发生和产生冲击地压的强度。
3、个体防护措施
       [1] 不得在以下地点逗留:
         ① 巷道高度不够处;
         ② 人行道安全间隙不够处;
         ③ 锚杆失锚或其它支护薄弱地点;
         ④ 锚索下方;
         ⑤ 设备或物料附近;
         ⑥ 靠近铁质管路处;
         ⑦ 巷道交叉点运输转载点处。
       [2] 严禁多人扎堆休息、逗留、严禁摘掉安全帽;
       [3] 严格执行煤壁或迎头敲帮问顶制度,防止片帮(片迎头)伤人;
       [4] 不得长时间在安全间隙不够处工作;
       [5] 尽可能安排较少的人员在同一地点同时工作;
       [6] 出现迎头或者巷道压力明显增大、煤炮明显增强时,应立即停止作业,撤出迎头或工作地点;
       [7] 冲击地压发生时,切记不要慌张,尽快就近躲避至相对安全处,并注重摸清周围支护状况和人员情况,待冲击地压影响减缓后,利用通讯设备、机电信号及附近钢制管路,视冲击地压严重程度及时进行汇报、联系及求救;
       [8] 冲击地压对井下工作人员的危害,主要是使人员受外伤,以及被抛出和冒落的煤岩石击伤和埋住,另外还有瓦斯等有害气体的威胁;
       将肉眼可见的冲击地压危险性特征、冲击前兆,减缓或消除事故的方法及自救措施等有关事项,向井下人员进行培训和详细指导;
       [9] 平时应积极组织冲击地压的预测预报工作,出现危险时应积极组织人员撤离。
       [10] 特殊措施:
         ①在冲击地压危险特别大的情况下,应远距离控制和操纵采掘机械,实现“无人工作面”的回采和掘进方式;
         ②在人员经常作业的地点,对巷道进行软包;
         ③为了防止瓦斯积聚,必须规定有快速恢复正常通风条件和向被冒落歼石隔离的地区供给新鲜空气的专门措施(压风自救系统),以及用于个人自救的工具(自救器等);
         ④在冲击地压和突出危险地点,根据预测预报,在某一时间内采用无人的工作制度,甚至临时撤离人员;
         ⑤有条件的尽量采用远距离操纵。必须按《防治煤矿冲击地压细则》、《煤矿安全规程》及相关规定执行特殊的放炮制度;
          ⑥对于冲击地压危险的巷道,应把人员通过和停留的时间减到最小限度;
          ⑦加强对设备和物料的捆绑。
上一篇 下一篇
  | 联系我们 | 内部员工系统 | Copyright? 2012-2015,All Rights Reserved 闽ICP备11010421号  
主办单位:中国矿业大学地球物理研究所 安徽理工大学物探研究中心 安徽惠洲地下灾害研究设计院 福州华虹智能科技股份有限公司
域名:www.kjwt.cn◆◆◆中国矿井物探网.cn ◆◆◆ www.kjwt.org