突出煤層掘進(jìn)巷道沖擊地壓防治技術(shù)

摘要：煤礦生產(chǎn)是我國重要資源，在煤礦采挖的過程中，經(jīng)常會發(fā)生一些安全事故，煤礦安全生產(chǎn)是當(dāng)前社會共同關(guān)注的話題，沖擊地壓災(zāi)害是煤礦生產(chǎn)中比較常見的一種災(zāi)害，而且近年來，此災(zāi)害發(fā)生的頻率處于一個不斷上升的趨勢。本文通過對突出煤層掘進(jìn)巷道沖擊地壓發(fā)生機(jī)理的分析，探討沖擊地壓的防治技術(shù)。

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-864X（2015）08-0090-01

沖擊地壓的發(fā)生一般是沒有預(yù)兆的，在煤礦采挖的過程中，沖擊地壓是發(fā)生在煤礦巷道中，發(fā)生的時間也非常短，一旦發(fā)生沖擊地壓，將導(dǎo)致巷道坍塌、巖石破裂等，會直接威脅到巷道內(nèi)工作人員的生命安全，所以科學(xué)合理的探究突出煤層掘進(jìn)巷道沖擊地壓防治技術(shù)，在當(dāng)前煤礦生產(chǎn)中是非常重要的。

一、掘進(jìn)巷道沖擊地壓發(fā)生機(jī)理分析

煤礦開采是在礦井下進(jìn)行的，在煤礦挖掘的過程中，隨著采挖行動的進(jìn)行，煤礦巷道的深度會越來越大，礦井下的空洞部分也越來越大，巷道周圍必須要承受非常大的承載力，因為隨著巷道的加深，煤巖要承受的載荷也越大，當(dāng)巷道周圍的煤層不能承受這個壓力，煤層就會因為壓力過大而發(fā)生反彈，煤層中的能量會在一瞬間釋放出來，形成沖擊地壓。這個壓力可以稱為沖擊地壓發(fā)生的臨界壓力，而此時煤礦所采挖的深度就是沖擊地壓的臨界深度。對不同的煤礦，沖擊地壓的臨界深度也是不一樣的，因為臨界深度的影響因素有很多，此外，煤礦周圍的地質(zhì)條件的突變也可能會造成沖擊地壓的發(fā)生。

煤礦巷道沖擊地壓發(fā)生與煤礦的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，煤層頂板的穩(wěn)定性對沖擊地壓的影響極大，一般情況下，煤層頂板穩(wěn)定性好的煤礦，發(fā)生沖擊地壓的機(jī)率會低一些，但這也只是與煤層頂板穩(wěn)定性差的煤礦比。此外，結(jié)合突出煤層來分析，在煤層突出的地方，瓦斯的含量非常高，突出煤層出現(xiàn)沖擊地壓，除了會讓煤礦坍塌外，還會釋放出大量的瓦斯，不管是對工作人員，還是煤礦周圍的人的生命，都會造成非常大的危害，也會加劇環(huán)境污染。

二、沖擊地壓的影響因素

沖擊地壓的發(fā)生有很多影響因素，在進(jìn)行沖擊地壓防治技術(shù)分析的過程中，應(yīng)該要結(jié)合這些因素進(jìn)行具體分析。

第一，開采深度煤礦。沖擊地壓一定程度上與煤礦巷道周圍壓力是成正比的，煤層受到的壓力越大，發(fā)生沖擊地壓的可能性也越大，而壓力與煤礦開采的深度同樣是成正比關(guān)系的，礦井挖掘得越深，巷道周圍需要承受的壓力就越大，煤層周圍的巖石受到巨大的壓力容易產(chǎn)生變形，并且會蓄積大量的彈性勢能，導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重的沖擊地壓。雖然在開采前，經(jīng)過科學(xué)合理的計算，可以計算出礦井中發(fā)生沖擊地壓的臨界深度，但是這個深度也只是大致的，而且計算的結(jié)果會隨著礦井周圍的條件而改變，為沖擊地壓的發(fā)生埋下安全隱患。第二，地質(zhì)構(gòu)造。因為沖擊地壓發(fā)生的部位一般是巷道煤層，煤層的厚度對沖擊地壓的發(fā)生也有一定的影響，煤層較薄的地方越容易發(fā)生沖擊地壓，所以煤礦地質(zhì)構(gòu)造也是影響沖擊地壓發(fā)生的因素之一。第三，煤層與頂板的穩(wěn)定性。沖擊地壓發(fā)生的時候，煤巖是處于一個爆發(fā)的狀態(tài)，煤巖爆發(fā)有一個向外的力，這個力會沖擊煤層與頂板，如果煤層與頂板的穩(wěn)定性夠好，沖擊力不夠?qū)⒚簩优c頂板沖開，那么沖擊地壓就不會發(fā)生，所以一般情況下，煤層與頂板穩(wěn)定性弱的煤礦，發(fā)生沖擊地壓的機(jī)率會更高。第四，開采方法及開采順序。煤礦開采雖然是體力活，但是在開采過程中也有很多學(xué)問，開采方法的選擇，開采順序的確定，這些都與沖擊地壓的發(fā)生息息相關(guān)。

三、沖擊地壓防治技術(shù)

對突出煤層掘進(jìn)巷道沖擊地壓防止技術(shù)進(jìn)行分析，需要結(jié)合煤礦開采過程中，沖擊地壓發(fā)生的影響因素，結(jié)合煤礦的實際情況，制定一個科學(xué)合理的開采方案，要引進(jìn)先進(jìn)的采挖技術(shù)，在保證安全生產(chǎn)的提前下，提高煤礦的生產(chǎn)效率，在生產(chǎn)過程中，要確定安全生產(chǎn)體系，杜絕生產(chǎn)過程中的不安全行為。

第一，要合理的選擇開采方式與開采順序。對突出煤層來說，一旦發(fā)生沖擊地壓，突出煤層中的瓦斯等有害物質(zhì)就會對人體與環(huán)境產(chǎn)生危害，所以要合理的選擇開采方式與開采順序。開采方式的選擇應(yīng)該結(jié)合煤礦的地質(zhì)與周圍的環(huán)境，在開采之前應(yīng)該對煤礦的地質(zhì)進(jìn)行勘測，了解礦井內(nèi)的環(huán)境，在勘測到危險煤層或者容易發(fā)生沖擊地壓的地段進(jìn)行標(biāo)記，確定好開采的順序，在采挖的過程中也要時刻注意巷道內(nèi)地質(zhì)的變化，讓遇到煤層薄弱的地段時，要改變挖掘方向，還要注意要盡量讓巷道內(nèi)的壓力平均化，避免巷道內(nèi)局部壓力過大。第二，開采保護(hù)層。對沖擊地壓的防治，保護(hù)層是非常關(guān)鍵的，保護(hù)層可以有效的保護(hù)巷道周圍的煤層，在一定范圍內(nèi)的壓力下，巷道可以因為保護(hù)層而不受到損害，在開采的過程中，臨近巷道煤層采挖時，要根據(jù)礦井的實際情況，選擇無沖擊性或者沖擊性比較弱的煤層作為巷道的保護(hù)層，開采的過程中還應(yīng)該保證時間與空間的同步，防止某個地段出現(xiàn)過度開采的現(xiàn)象，破壞保護(hù)層。第三，煤層預(yù)注水。在礦井開采的過程中，要適當(dāng)?shù)脑诿簩酉锏纼?nèi)注水，煤層的承載力過低，是其物理性質(zhì)造成的，所以要利用科學(xué)來改變煤層巷道的物理性質(zhì)，以提高煤層的強(qiáng)度，巷道發(fā)生沖擊地壓的機(jī)率就會減小，對煤層注水就是一個非常好的措施，煤層內(nèi)含水量增加，就可以增加煤層的重力勢能，其彈性勢能就會降低，沖擊地壓發(fā)生時就沒有足夠的勢能釋放出來。第四，對煤層進(jìn)行卸壓。既然煤層巷道沖擊地壓現(xiàn)象的產(chǎn)生與其受到的壓力有關(guān)，就可以通過對煤層卸壓的措施來降低煤層的壓力，將煤層內(nèi)蓄積的能量釋放出來，目前采用的方法有兩種，一種是卸壓爆破，就是在感覺巷道內(nèi)達(dá)到了臨界沖擊地壓深度時，對此區(qū)域進(jìn)行卸壓爆破，在有計劃的情況下進(jìn)行爆破，可以解決這段區(qū)域內(nèi)的沖擊地壓，并且不對人們產(chǎn)生生命上的威脅。第二就是鉆孔卸壓，這種就是在煤層周圍進(jìn)行鉆孔，將其中蓄積的能力通過鉆孔釋放出來，煤層達(dá)不到這個能量，就不會產(chǎn)生沖擊地壓。

四、結(jié)語

沖擊地壓對煤礦生產(chǎn)有很大的危害，在煤礦生產(chǎn)中，一定要積極采取科學(xué)合理的技術(shù)，做好煤層掘進(jìn)巷道沖擊地壓的防治。