王加國 山東東山古城煤礦有限公司
所謂“煤礦沖擊地壓”,主要是指煤巖體在受到構造應力以及自身重力的影響下,產生了大量的彈性能量,伴隨著煤礦開采的進一步深入,或者是巷道的掘進,直接造成原始平衡狀態遭到破壞,一旦應力超過煤巖體極限時,將會出現彈性能量迅速釋放這一情況,由于能量由動能形式釋放,將會出現大面積坍陷,影響到煤礦正常開采。與此同時,沖擊地壓產生時,極有可能伴有瓦斯等氣體的產生,嚴重影響到開采工作人員的生命安全。鑒于此,本文在闡述煤礦沖擊地壓影響因素的基礎上,提出了相應的防治措施顯然十分有必要。
煤礦沖擊地壓影響因素眾多,總結起來,大致包括三個方面的內容,分別是煤巖體的物理性質、開采的強度以及地址構造。接下來,筆者在結合自身工作經驗的基礎上,通過查閱相關文獻資料,對其進行一一論述。
(1)煤巖體的物理性質。在眾多影響因素當中,煤巖體的物理性質影響程度可謂是最大,究其原因在于煤巖體彈性的變形程度,主要受到能量聚集程度有關,然而這一切究其實質就是物理性質。通常情況下,煤巖體的彈性變化程度越大,出現沖擊地壓的可能性將會進一步增加,也就是發生幾率更大;反之,煤巖體彈性變量較少,出現沖擊地壓的可能性也就越小。另外,煤巖體當中含水量也有著一定的影響,就有關調查顯示,煤巖體當中含有的水分更多,更加容易聚集能量,提高煤巖體發生沖擊地壓事故的幾率。
(2)開采深度。結合長期的開采工作經驗,可以得出這一結合,煤礦開采深度不斷增加,相應的沖擊地壓發生的可能性也隨之增加,分析其原因在于伴隨著煤巖體的埋深增加,所受重力也隨之增加,與此同時,煤巖體所受到的原始應力也會不斷增加,一旦出現應力超過承受極限,就會出現沖擊地壓事故。鑒于不同地壓的煤巖體特性不一,導致每一地區發生沖擊地壓事故的深度不一致。
(3)地質構造。沖擊地壓事故在復雜的地質環境下,例如斷層等,所發生的幾率顯然更大,主要原因在于一旦煤礦開采到此部分,彈性能量極易在短時間內釋放,從而產生沖擊地壓事故。
由上述分析可知,煤礦沖擊地壓事故的出現主要受到煤礦物理性質、開采深度以及地質構造等因素的影響。因此,相應的防治措施也需要從這三個方面入手,以此切實保障防治措施的有效性。
首先,煤層注水,主要目的在于改造煤巖體的物理性質,在向煤巖體大量注水的情況下,煤巖體的結構將會出現一定的變化,相應的塑便能力也隨之改變,導致煤巖體當中聚集的彈性能量迅速降低,從而在開采過程中,避免出現了彈性能量迅速釋放這一問題,進而間接的降低了沖抵地壓發生的幾率。
其次,改善巷道支護方式。沖擊地壓極易發生的巷道中,主要原因在于支護能力不強,造成應力大于極限?;谶@一認識,便可以在巷道中,結合實際情況的基礎上,在頂板變形量較大的地區,通過錨噴等方式,提高支護能力,抑或者是適當增加單體液壓支柱的數量,以此有效增強支護能力,這樣一來,便可以避免有效降低沖擊地壓事故發生幾率,即使發生,也能盡可能避免遭到大面積的破壞。
最后,局部綜合性防治措施。就目前所采用的局部綜合性措施,主要涉及到瓦斯、煤層注水以及切頂泄壓等,以上措施的采用主要是降低了沖擊地壓的發生幾率。在煤礦開采之前,相關人員需要在工作頁面進行必要的鉆孔,主要目的是抽取或者是釋放出煤礦當中的瓦斯,以此降低煤礦瓦斯含量,避免在開采中出現瓦斯爆炸或者是中毒事件。與此同時,需要做好泄壓鉆孔工作,以此切斷應力的傳播途徑,這樣一來,可以讓煤巖體所受應力在可控范圍之內。另外,為了提高施工效率,可以將鉆孔充當高壓注水孔。在上述工作完成之后,主要工作是通過鉆孔注水,注入的水在煤巖體的縫隙當中穿插,可以不斷提高煤巖體當中的水含量,以此改變媒巖體的物理性質,降低彈性能力的聚集程度。
綜上所述,煤礦沖擊地壓主要受到地質構造、開采深度以及煤巖體物理性質等因素,因此,為了避免沖擊地壓事故影響的進一步擴大,有必要通過煤層注水、改善巷道支護方式等措施,降低事故發生幾率,以此保障煤礦效益。