基于深部开采条件下的冲击地压预测和防治技术,关于免费冲击地压论文范文在这里免费下载与阅读,为您的冲击地压相关论文写作提供资料。
冲击地压论文参考文献：
摘 要：冲击地压作为矿山灾害的一种,随着我国深部开采矿井的增多,冲击地压灾害发生次数逐年升高.深部开采条件下进行冲击地压预测与防治,已经成为众多学者关注的重要问题.本文以某矿东四盘区4#煤层30114E工作面为研究对象,对工作面发生冲击地压的可能性进行预测和防治研究,提出对应的解决方案和措施,為将来类似煤矿提供有益的参考.
关键词：深部开采；冲击地压；预测与防治
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.052
0 引言
煤矿井下开采过程中,使煤、岩层内部储存的能量在高应力的作用下短时间内突然释放,在释放过程中抛出的煤岩体对工作面、巷道中的作业人员的人身安全及井下设备造成严重威胁,这种现象称之为冲击地压.针对冲击地压的研究,国内外专家从18世纪至今从未间断,受限于其发生时的多样性、随机性及突然性等特点,尽管广大研究人员先后提出了能量理论、刚度理论和强度理论等观点,也总结出了经验类比法、局部探测法等相关预测方法,但对冲击地压的发生和防治依然无法达到完全杜绝,尤其是当前各个煤矿都有深部开采的趋势下,冲击地压问题愈发需要引起重视.结合国内外煤矿的相关统计数据显示,冲击地压发生的频率和强度会随开采深度加深而增大,当超过600m采深后,发生冲击地压的概率以及强度都持续大幅增加,参见图1.
本文以某矿东四盘区4#煤层30114E工作面为研究对象,该煤层埋深大,平均深度为800～1000m,综合煤层性质和地质条件,其发生冲击地压可能性大幅度增加,故对冲击地压的预测和防治进行研究是很有必要的.
1 工程概况
该矿东四盘区4#煤层30114E综放工作面长度300m,走向1200m,东临实体煤,南接606轨道巷、回风大巷及运输大巷,西接30114E工作面采空区,北部为保护煤柱.所采4#煤层赋存于山西组下部,采高4m,煤层倾角0°～38°,平均14°,埋深约800～1000m,结构相对复杂,总体来说仍属全井田可采的稳定煤层.4#煤层顶板以泥岩为主.底板为泥岩、砂质泥岩及粘土泥岩多层混合,工作面掘巷过程中揭露9条断层.
2 预测技术
（1）钻屑量监测.①对30114E工作面上、下巷超前40～120m范围,布置直径50mm的钻孔,钻孔孔深12m.记录监测每天每孔每米的钻屑量,绘出正常钻屑量曲线图,计算出标准钻屑量.每次监测后须留有大于5m的安全距离.对工作面内可能存在冲击危险的特殊地质构造区,需要制定专门的钻屑量监测方案,实行长期动态监控.②明确冲击地压危险的钻屑量临界值.判定工作面冲击矿压危险性的钻粉率指数.如果检测到的钻屑量超过临界指标,或出现卡钻、钻杆跃动、顶钻、压死钻杆等现象,可认为煤体处于临界应力状态,必须及时采取相应的解危措施.（2）微震监测.采用ARIS M/E微震监测系统,监测30114E工作面的微震活动,每日当值人员要在回风大巷、胶带大巷和30114E工作面两顺槽固定布置多台检振器,通过统计工作面微震活动的强弱及发生频次,计算释放能量,评价及预测工作面冲击地压危险性.（3）应力监测.安装应力在线监测系统,对30114E工作面煤岩体应力状况进行动态监测.其中,应力监测探头需安装在工作面巷道的实体煤中,每两组的布置间距为30m,每组再设两个应力监测计,作业人员需全天不间断观测各钻孔受力情况,统计应力监测数据、分析应力的变化情况,并制作相关报表及时汇报.
3 防治措施
30114E工作面掘进期间,主要采用大直径钻孔卸压、高压注水及煤体卸压爆破三方位综合防治措施.
（1）大直径钻孔卸压.巷道每隔4～5m实施一个大直径钻孔,钻孔垂直于煤帮,距离底板1～2m.钻孔孔径φ150mm,孔深取30m.施工钻孔的进度需要紧接掘进迎头进度.两者之差需小于40m.当冲击地压卸压解危效果不明显,则应进一步加大卸压钻孔的数目,参数同上.（2）高压注水.在工作面掘进期间,位于滞后掘进面40m处实施高压注水.具体参数：注水孔径φ70mm,间隔距离15～20m,孔深取45m,封孔15m,注水压力15～20MPa,每孔渗流量4m3/h.工作面回采期间,对4#煤层进行中长孔交互注水,中孔80～100m,长孔130～150m,注水压力15～20MPa.（3）煤体卸压爆破.在工作面掘进过程中,针对冲击地压危险区域实施煤体爆破卸压.具体参数：采用煤电钻、麻花钻杆配合φ45mm钻头施工煤帮炮眼.炮眼距底板1.5m,孔深20m,间距6m,双排布置,炮眼平行于底板,但垂直于煤帮.采用反向装药封孔,长度10m,装药量3kg.
4 结语
（1）30114E工作面埋深接近800m～1000m、地质构造相对复杂,所采4#煤层具有强冲击倾向性特点,工作面巷道冲击地压危险性较大.（2）通过钻屑量监测、应力监测及微震监测等多种监测手段,对30114E工作面煤岩体应力状况进行动态监测,为冲击地压的预测提供有益参考.（3）针对30114E工作面存在的冲击地压危险问题,通过采用大直径钻孔卸压、高压注水及煤体卸压爆破三方位综合防治措施,达到避免冲击地压危险发生的目的.
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作者简介：李超（1989-）,男,山西大同人,硕士在读,研究方向：矿山压力与岩层控制.
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