文档介绍：冲击地压防治措施
煤矿冲击地压防治措施的主要原则是及时查明冲击危险煤层,及时采取综合防治措施。它包括区域性防范措施和局部性解危措施。前者旨在消除产生冲击地压的条件,具有时空上的长期性和区域性。后者旨在对已形成冲击危险的区段进行解危处理和安全防护,属于暂时的局部性措施。优先考虑使用区域性防范措施,但局部性解危措施也必不可少。常用的冲击地压防治措施如图5-1所示。
冲击地压防治措施
区域性防范措施
局部性解危措施
开采方式
合理开拓布置和
开采保护层
预处理
厚层坚硬顶板
卸压爆破
钻孔卸压
防护措施
冲击地压显现
诱发爆破
控制冲击地压显现
煤层顶注水
图5-1 常用的冲击地压防治措施
冲击地压防范措施
由于冲击地压问题的复杂性和我国煤矿生产地质条件的复杂性,增加了冲击地压防治工作的困难。为了有效地防范冲击地压危害,应当根据具体条件因地制宜地优先采取防范措施。在大范围内降低应力集中程度,控制弹性能积蓄和释放的外部条件,以及从改变煤岩体本身结构和力学性质入手,消除和减缓其积聚和突然释放弹性能的内部条件。
二、采用合理的开拓布置和开采方式
采用合理的开拓布置和开采方式,对防治冲击地压至关重要。它包括在勘探和矿井设计阶段,就力图尽早查明冲击危险煤层和区段,可以在设计中就考虑和规定冲击地压防治措施,并在开拓和准备阶段中实现合理的开拓开采方式和顺序,以便完全消除冲击地压危险,或把它减小到最小程度。经验表明,多数矿井的冲击地压是由于开采技术不合理造成的。不正确的开拓开采方式一经形成就难以改变。所以煤炭部颁布的《冲击地压煤层安全开采暂行规定》的总则中明确规定:冲击地压矿井有关的长远规划和年度计划中必须包括防治冲击地压措施;开采冲击地压煤层的新水平,必须以冲击倾向鉴定等资料为基础,编制包括冲击地压防治措施的专门设计;已开采的煤层一经确定为冲击地压煤层,对正在开采的水平,必须在三个月内补充编制专门设计;开采冲击地压煤层必须采取防治冲击地压的生产技术措施和专门措施,在采掘工作前必须编制包括防治冲击地压内容的掘进和回采作业规程和专项防治措施的实施规程。
冲击地压矿井的开采设计原则,开采冲击地压煤层的专门设计内容和规范,掘进和回采工作的专项措施等,必须遵照执行《煤矿安全规程》和《暂行规定》的有关条文规定。
现有的评价和预测冲击危险的手段和方法,对尽早的查明冲击危险煤层和矿井区域,为在矿井(水平)设计和煤层开拓期间考虑和采取防范措施奠定了基础。
井田的合理开拓是开采设计中的重大问题。开拓和准备巷道应布置在底板岩层中或没有冲击危险的薄煤层中。当岩体中存在远大于重力的构造应力情况下,主要开拓或准备巷道的方向最好是与构造应力作用方向一致,以使巷道周边应力分布趋于均匀。在煤层中尽量少布置巷道和把对煤层的切割破坏限制在最低程度,是控制因开采活动造成冲击危险性增加的基本原则之一。对于煤层群的开拓布置应有利于保护层开采。要首先开采无冲击危险或危险性小的煤层,并以此作为保护层,且优先开采上保护层。例如抚顺、辽源等煤矿,虽为厚煤层上行水砂充填法开采,但作为解放层的第一分层的开采都尽量布置在冲击危险性小的煤层中进行。西安矿为了发挥上保护层的作用,改变自下而上的分层开采顺序,首先开采顶板层作为保护层,采完顶板层后再反过来自下而上的开采其它各分层,甚至改用下行金属网分层假顶全部垮落法开采。
井田划分必须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。因为煤柱承受的压力很高,特别是岛形或半岛形煤柱,要承受几个方向的叠加应力,最易产生冲击地压。上层遗留的煤柱还会向下传递集中压力,影响深度可达百米以上,导致下部煤层开采时也易发生冲击地压。统计资料表明,%;唐山矿、城子矿约占一半;龙凤矿实际资料抽样分析表明,两侧为采空区的工作面在回采过程中,冲击地区发生次数显著增多。在开采方向和回采顺序上,采区或盘区的工作面应朝一个方向推进,避免相向或背向开采,杜绝应力叠加。因为相向采煤时上山煤柱逐渐
减小,支承压力逐渐增大,很容易引起冲击地压。在地质构造等特殊部位,应采取能够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,应从轴部开始开采;在构造盆地应从盆底开始开采,开采程序是由下至上;在有断层和采空区的条件下,应从断层或采空区开始开采。龙凤矿的统计资料表明,采掘工作面接近断层或向斜轴部附近时,冲击地压频度增加,强度加大。
开采有冲击危险的煤层,不仅开拓或准备巷道应布置在底板岩层或无冲击危险煤层中,而且回采巷道也应尽可能避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。对于水采区的回采枪眼应躲开高应力集中区,选在采空区附近的压力降低区(塑性区)为好。例