摘要:本文首先對回采工作面和采區巷道頂板動壓力的現象的成因以及主要的類型進行了分析,然后結合煤礦井下的生產實際,提出了幾點解決回采工作面和采區巷道頂板動壓力現象的具體對策,可以使頂板動壓力現象得到有效的改善。
關鍵詞:回采工作面 頂板 動壓力 對策
中圖分類號: TD326 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)04(a)-0000-00
0引言
所謂的煤礦動壓現象就是指煤礦井下進行開采過程中,積聚大量彈性能的煤、巖體在高應力狀態下突然冒落或拋出,釋放巨大的能量,產生聲響、震動、氣浪等顯著的動力效應。由于它具有突發的特點,因而容易造成煤礦開采過程中的嚴重災難。煤礦動壓現象的兩種具體表現形式就是回采工作面和采區巷道頂板壓力現象。
1回采工作面和采區巷道頂板動壓力現象成因及主要類型
煤礦回采工作面和采區巷道頂板壓力主要分為靜壓現象和動壓現象兩種類型,本文主要探討的是動壓現象。
綜合成因、表現形式及形成機理幾個方面可以將煤礦的動壓分為沖擊礦壓、煤及瓦斯突然噴出和頂板大面積來壓三類。
沖擊礦壓是指在高應力作用下煤或巖體聚集了大量的彈性變形能,采掘工程接近該處時,由于部分巖體接近極限平衡狀態,再加之爆破等誘發因素,導致力學系統的平衡突然的破壞,瞬時發生煤巖體脆性破壞,突然釋放積聚的彈性變形能,產生聲響、沖擊波,大量煤或巖塊等被拋出的動壓現象。
煤和瓦斯突然噴出是由于高應力作用下積聚能量和富含瓦斯的承壓作用的結果,當開采工作接近時,由于各種誘發因素的作用,致使彈性變形能和承壓瓦斯的釋放,形成煤和瓦斯的噴出。
頂板的大面積來壓是指當頂板下部的暴露面積由于煤體的采空達到一定限度時,在自重的作用下,彎曲應力超過極限應力導致頂板裂縫延伸到貫穿該巖層時,產生的頂板大面積突然塌落的現象。頂板垮落時由于瞬間已采空間氣體被排出產生的“暴風”、自重的沖擊力和部分頂板彎曲變形聚集的彈性變形能的釋放的綜合作用,往往發生巖體破壞和巨大聲響等礦壓現象。
綜上所述,可以看出三種動壓現象都是由于能量釋放導致的動壓出現,是一定條件作用下引起的突發破壞的現象,其中沖擊礦壓和頂板的大面積來壓是礦山壓力作用的結果,而煤和瓦斯突然噴出是礦山壓力和承載氣體綜合作用的結果。
2煤礦動壓現象實例分析
結合棗莊礦區的生產實際,對回采工作面和采區巷道頂板動壓力的現象加以介紹,并說明其解決的對策。
02年1月份,該礦區付煤公司綜掘施工的-500三上煤層205開切眼,巷道掘進過程中由于靠近大斷層,頂板動壓明顯。設計的切眼長度為200mm,煤層厚3.8~5.0m(全煤工作面),巷道傾角10~15°,寬4.2m,全煤綜掘機施工,現已施工120m。巷道采用錨網網梯支護,頂板采用Φ18 mm×2200mm螺紋鋼錨桿配菱形金屬網及錨索聯