摘要:本文首先對(duì)回采工作面和采區(qū)巷道頂板動(dòng)壓力的現(xiàn)象的成因以及主要的類型進(jìn)行了分析,然后結(jié)合煤礦井下的生產(chǎn)實(shí)際,提出了幾點(diǎn)解決回采工作面和采區(qū)巷道頂板動(dòng)壓力現(xiàn)象的具體對(duì)策,可以使頂板動(dòng)壓力現(xiàn)象得到有效的改善。
關(guān)鍵詞:回采工作面 頂板 動(dòng)壓力 對(duì)策
中圖分類號(hào): TD326 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2011)04(a)-0000-00
0引言
所謂的煤礦動(dòng)壓現(xiàn)象就是指煤礦井下進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中,積聚大量彈性能的煤、巖體在高應(yīng)力狀態(tài)下突然冒落或拋出,釋放巨大的能量,產(chǎn)生聲響、震動(dòng)、氣浪等顯著的動(dòng)力效應(yīng)。由于它具有突發(fā)的特點(diǎn),因而容易造成煤礦開(kāi)采過(guò)程中的嚴(yán)重災(zāi)難。煤礦動(dòng)壓現(xiàn)象的兩種具體表現(xiàn)形式就是回采工作面和采區(qū)巷道頂板壓力現(xiàn)象。
1回采工作面和采區(qū)巷道頂板動(dòng)壓力現(xiàn)象成因及主要類型
煤礦回采工作面和采區(qū)巷道頂板壓力主要分為靜壓現(xiàn)象和動(dòng)壓現(xiàn)象兩種類型,本文主要探討的是動(dòng)壓現(xiàn)象。
綜合成因、表現(xiàn)形式及形成機(jī)理幾個(gè)方面可以將煤礦的動(dòng)壓分為沖擊礦壓、煤及瓦斯突然噴出和頂板大面積來(lái)壓三類。
沖擊礦壓是指在高應(yīng)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(shí),由于部分巖體接近極限平衡狀態(tài),再加之爆破等誘發(fā)因素,導(dǎo)致力學(xué)系統(tǒng)的平衡突然的破壞,瞬時(shí)發(fā)生煤巖體脆性破壞,突然釋放積聚的彈性變形能,產(chǎn)生聲響、沖擊波,大量煤或巖塊等被拋出的動(dòng)壓現(xiàn)象。
煤和瓦斯突然噴出是由于高應(yīng)力作用下積聚能量和富含瓦斯的承壓作用的結(jié)果,當(dāng)開(kāi)采工作接近時(shí),由于各種誘發(fā)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(lái)壓是指當(dāng)頂板下部的暴露面積由于煤體的采空達(dá)到一定限度時(shí),在自重的作用下,彎曲應(yīng)力超過(guò)極限應(yīng)力導(dǎo)致頂板裂縫延伸到貫穿該巖層時(shí),產(chǎn)生的頂板大面積突然塌落的現(xiàn)象。頂板垮落時(shí)由于瞬間已采空間氣體被排出產(chǎn)生的“暴風(fēng)”、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(fā)生巖體破壞和巨大聲響等礦壓現(xiàn)象。
綜上所述,可以看出三種動(dòng)壓現(xiàn)象都是由于能量釋放導(dǎo)致的動(dòng)壓出現(xiàn),是一定條件作用下引起的突發(fā)破壞的現(xiàn)象,其中沖擊礦壓和頂板的大面積來(lái)壓是礦山壓力作用的結(jié)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(jié)果。
2煤礦動(dòng)壓現(xiàn)象實(shí)例分析
結(jié)合棗莊礦區(qū)的生產(chǎn)實(shí)際,對(duì)回采工作面和采區(qū)巷道頂板動(dòng)壓力的現(xiàn)象加以介紹,并說(shuō)明其解決的對(duì)策。
02年1月份,該礦區(qū)付煤公司綜掘施工的-500三上煤層205開(kāi)切眼,巷道掘進(jìn)過(guò)程中由于靠近大斷層,頂板動(dòng)壓明顯。設(shè)計(jì)的切眼長(zhǎng)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(jī)施工,現(xiàn)已施工120m。巷道采用錨網(wǎng)網(wǎng)梯支護(hù),頂板采用Φ18 mm×2200mm螺紋鋼錨桿配菱形金屬網(wǎng)及錨索聯(lián)