(1) 控制柱距,提高支柱初撑力,避免形成网兜,并防止各个
工序碰到支架。
(2) 用“整体支架”增加支架的稳定性。
(3) 采用伪俯斜工作面,目的主要在于增加抵抗下推的阻力。
三、冲击地压发生的机理及防治措施
冲击地压发生机理极为复杂,发生条件多种多样。但有两个基本
条件取得了共识:一是冲击地压是“矿体—围岩”系统平衡状态失稳破坏的结果;二是多发生在采掘活动形成的应力集中区,当压力增加超过极限应力,并引起变形速度超过一定极限时即发生冲击地压。
常用的冲击地压防治措施有2大类,即区域性的防治措施行和局部性的防护解危。一般要求采取综合性防治措施,但必须优先考虑区域性防治措施。
(一) 冲击地压现象
冲击地压是煤岩体突然破坏的动力现象,是矿井巷道和采场周
围煤岩体由于变形能的释放而产生以突然、急剧、猛烈破坏为特征的特殊的矿山压力现象,是煤矿重大灾害之一。
煤矿冲击地压的主要特征:一是突发性,发生前一般无明显前
兆,冲击过程短暂,持续时间几秒到几十秒;二是多样性,一般表现为煤爆、浅部冲击和深部冲击,三是破坏性,往往造成煤帮片帮、顶板下沉和低鼓,支架折损、巷道堵塞,人员伤亡;四是复杂性,在自然地质条件上,除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象,采
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深从200~1000m,地质构造从简单到复杂,煤层从薄层到特厚层,倾角从水平到急斜,顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发生过冲击地压。在生产技术条件上,不论水采、炮采、机采或是综采,全部垮落或是水力充填等各种采煤工艺,不论是长壁、短壁、房柱式或是煤柱式,分层开采还是倒台阶开采等各种采煤方法都出现了冲击地压。
(二) 冲击地压的防治措施
由于冲击地压问题的复杂性和我国煤矿生产地质条件的多样性,增加了冲击地压防治工作的困难。为了有效地防治冲击地压的发生,应当根据具体条件因地制宜地采取综合治理措施。 1. 采用合理的开拓布置和开采方式 其主要原则是:
(1) 开采煤层群时,开拓布置应有利于保护层开采。首先开采无冲击危险或冲击危险下的煤层作为保护层。且优先开采上保护层。
(2) 划分井田或采区时,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。
(3) 采区或盘区的采煤工作面工作面一个方向推进,避免相向开采,以避免应力叠加。
(4) 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。
(5) 有冲击危险的煤层的开拓或准备巷道、永久硐室、主要上
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(下)山、主要溜煤巷和回风巷应布置在地板岩层或无冲击危险煤层中,以利于维护和减少冲击危险。采煤巷道应尽可能避免开支承压力峰值范围,采用宽巷掘进,少用或不用双巷或多巷同时平行掘进。对于水采区的采煤枪眼应躲开高应力集中区,选在采空区附近的压力降低区为好。
(6)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。采煤线尽量是直线且有规律地按正确的开采速度推进。
(7) 顶板管理尽量采用全部垮落法,工作面支架应采用具有整体性和防护能力的可缩性支架,并加大支护强度。
2. 开采保护层
开采保护层是防治冲击地压的有效和带有根本性的区域防范措施。
3.煤层预注水
煤层注水一般采用长钻孔施工工艺。注水孔根据具体条件可以沿走向或沿倾斜方向布置,也可以穿层布置,但是注水孔必须远离断层破碎带。对于顶板起伏较大的煤层,应采取相对布孔,使孔长减小。孔口应布置在煤层中较坚硬的分层中,以利于封孔和防止漏水。注水孔直径一般为50~60mm,注水孔长度20~50m。一般是按待注水煤体尺寸减15m来计算。注水孔倾角应考虑钻杆下沉的影响,使成孔倾角与煤层倾角一致,不致穿入顶地板。注水孔间距取决于湿润半径,一般为10~20m。
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4.厚层坚硬顶板的预处理
1) 顶板注水软化。 2) 爆破断顶。
(三) 冲击地压的解危措施 1. 爆破卸压
该法适用于顶板比较完整的条件下或作为煤层注水时的辅助措施。
2. 钻孔卸压
其实质是利用煤层中积聚的弹性能来破坏钻孔周围的煤体,使煤层卸压释放能量,消除冲击危险。
钻孔卸压作为解危措施是可行的,其优点在于:能把钻孔深入到高压带、卸压效果好、灵活可靠;而且压力愈高,卸压效果越好;能在恶劣的薄煤层条件下应用;此外,钻孔排除的煤粉量还可作为评价冲击危险程度和卸压效果的指标。
3. 诱发爆破
诱发爆破是在监测到有冲击地压危险的情况下,利用较多药量进行爆破,人为地诱发冲击地压,使冲击地压发生在一定的时间和地点,从而避免更大损害的一种解危措施。
实施诱发爆破必须慎重行事,要有限度地使用。作为辅助手段,其效果是有限的,且不能保证按时诱发,只有当存在严重冲击危险,其它方法无效或无法实施时应用。
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