煤矿冲击地压的影响因素和防治措施探析

2018-12-22 07:05王加国山东东山古城煤矿有限公司
数码世界 2018年8期
关键词:物理性质几率岩体

王加国 山东东山古城煤矿有限公司

所谓“煤矿冲击地压”,主要是指煤岩体在受到构造应力以及自身重力的影响下,产生了大量的弹性能量,伴随着煤矿开采的进一步深入,或者是巷道的掘进,直接造成原始平衡状态遭到破坏,一旦应力超过煤岩体极限时,将会出现弹性能量迅速释放这一情况,由于能量由动能形式释放,将会出现大面积坍陷,影响到煤矿正常开采。与此同时,冲击地压产生时,极有可能伴有瓦斯等气体的产生,严重影响到开采工作人员的生命安全。鉴于此,本文在阐述煤矿冲击地压影响因素的基础上,提出了相应的防治措施显然十分有必要。

1 煤矿冲击地压影响因素分析

煤矿冲击地压影响因素众多,总结起来,大致包括三个方面的内容,分别是煤岩体的物理性质、开采的强度以及地址构造。接下来,笔者在结合自身工作经验的基础上,通过查阅相关文献资料,对其进行一一论述。

(1)煤岩体的物理性质。在众多影响因素当中,煤岩体的物理性质影响程度可谓是最大,究其原因在于煤岩体弹性的变形程度,主要受到能量聚集程度有关,然而这一切究其实质就是物理性质。通常情况下,煤岩体的弹性变化程度越大,出现冲击地压的可能性将会进一步增加,也就是发生几率更大;反之,煤岩体弹性变量较少,出现冲击地压的可能性也就越小。另外,煤岩体当中含水量也有着一定的影响,就有关调查显示,煤岩体当中含有的水分更多,更加容易聚集能量,提高煤岩体发生冲击地压事故的几率。

(2)开采深度。结合长期的开采工作经验,可以得出这一结合,煤矿开采深度不断增加,相应的冲击地压发生的可能性也随之增加,分析其原因在于伴随着煤岩体的埋深增加,所受重力也随之增加,与此同时,煤岩体所受到的原始应力也会不断增加,一旦出现应力超过承受极限,就会出现冲击地压事故。鉴于不同地压的煤岩体特性不一,导致每一地区发生冲击地压事故的深度不一致。

(3)地质构造。冲击地压事故在复杂的地质环境下,例如断层等,所发生的几率显然更大,主要原因在于一旦煤矿开采到此部分,弹性能量极易在短时间内释放,从而产生冲击地压事故。

2 煤矿冲击地压事故防治措施分析

由上述分析可知,煤矿冲击地压事故的出现主要受到煤矿物理性质、开采深度以及地质构造等因素的影响。因此,相应的防治措施也需要从这三个方面入手,以此切实保障防治措施的有效性。

首先,煤层注水,主要目的在于改造煤岩体的物理性质,在向煤岩体大量注水的情况下,煤岩体的结构将会出现一定的变化,相应的塑便能力也随之改变,导致煤岩体当中聚集的弹性能量迅速降低,从而在开采过程中,避免出现了弹性能量迅速释放这一问题,进而间接的降低了冲抵地压发生的几率。

其次,改善巷道支护方式。冲击地压极易发生的巷道中,主要原因在于支护能力不强,造成应力大于极限。基于这一认识,便可以在巷道中,结合实际情况的基础上,在顶板变形量较大的地区,通过锚喷等方式,提高支护能力,抑或者是适当增加单体液压支柱的数量,以此有效增强支护能力,这样一来,便可以避免有效降低冲击地压事故发生几率,即使发生,也能尽可能避免遭到大面积的破坏。

最后,局部综合性防治措施。就目前所采用的局部综合性措施,主要涉及到瓦斯、煤层注水以及切顶泄压等,以上措施的采用主要是降低了冲击地压的发生几率。在煤矿开采之前,相关人员需要在工作页面进行必要的钻孔,主要目的是抽取或者是释放出煤矿当中的瓦斯,以此降低煤矿瓦斯含量,避免在开采中出现瓦斯爆炸或者是中毒事件。与此同时,需要做好泄压钻孔工作,以此切断应力的传播途径,这样一来,可以让煤岩体所受应力在可控范围之内。另外,为了提高施工效率,可以将钻孔充当高压注水孔。在上述工作完成之后,主要工作是通过钻孔注水,注入的水在煤岩体的缝隙当中穿插,可以不断提高煤岩体当中的水含量,以此改变媒岩体的物理性质,降低弹性能力的聚集程度。

3 结束语

综上所述,煤矿冲击地压主要受到地质构造、开采深度以及煤岩体物理性质等因素,因此,为了避免冲击地压事故影响的进一步扩大,有必要通过煤层注水、改善巷道支护方式等措施,降低事故发生几率,以此保障煤矿效益。

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