当前煤矿冲击地压防治技术研究与应用
2020-07-06王博
王博
摘 要:随着近年来我国社会经济发展水平的不断提升,各个行业在实际的发展过程当中对于煤炭的需求也越来越多。煤炭在我国的资源储备当中是一种分布比较广泛,储量比较丰富的资源类型,由于造价比较低,所以说当前社会对其需求量也越来越大。但是就煤炭自身的开采工作来说的话,它的开采难度比较大,矿井工作环境比较恶劣,并且在实际的开采过程当中还有一些安全隐患的存在,在这些开采风险当中,冲击地压所带来灾害后果是比较严重的,因此为了更好的确保煤炭开采的进行,促进煤炭开采工作更安全的开展,对开采人员的人身安全提供进一步的保障。那么在未来的发展过程当中就要对冲击地压问题进行分析,根据其产生的原因来进行防治技术的研究,在进行煤矿开采的时候,既可以利用防治技术进行预防,也可以及时的进行问题处理,进而促进开采工作顺利进行。
关键词:煤矿;冲击地压;防治技术
中图分类号:TD324 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2020)02-0161-02
0 引言
在我国的资源形式当中,煤炭是分布最广、储备最多并且最廉价的一种资源类型,由于其自身存在的这些突出优势,所以目前来说在我国的一次性能源消费当中是最多,社会的快速发展使得对煤炭的需求量不断提升。但是煤炭是一种不可再生资源,所以随着煤炭开采量的不断提升,矿井也不断加深,这就直接导致了在开采的过程当中受煤矿冲击地压灾害的影响越来越严重。所谓的煤矿冲击地压所指的是在煤炭开采过程中由于大量弹性能的煤或岩体的积聚而瞬间产生的一种巨大能量,这种能量所产生的破坏具有极大的破坏性和危险性,并且由于缺乏明显的灾害预兆,所以常常是突然发生,给开采人员的生命安全带来极大的威胁,因此当前对冲击地压产生的原因进行分析就很必要,并且还要积极的进行防治技术的探索。
1 煤矿冲击地压产生的原因
1.1 由于地质因素而产生的冲击地压
对于那些已经发生过冲击地压的煤岩层来说,它们自身的结构主要有两种形式,分别是硬顶-硬煤-硬底和硬顶-薄软层-煤层。像这样的两种结构就会在一定的程度上导致冲击地压的产生,一旦断层和褶曲等产生了变化的话,那么在进行实际开采的过程当中也就会相应的产生冲击危险性。煤炭本质上就是由地质活动而引起的,并且煤炭的形成又和地质条件有着很重要的关系,但是地质活动又是人为难以进行控制的,所以说在产生冲击地压的时候往往会造成很大危害。在那些地质构造相对来说比较复杂的区域当中,一般都会在其四周存在着一种比较强大的应力场,在这种应力场的运动过程当中则会相应的产生一种构造力,进而就会由此而导致冲击地压事故的产生[1]。而对于那些高应力比较突出的区域来说,在进行具体开采的过程当中也会相应的受到来自多个方向的集中高应力的挤压影响,这样一来在这个区域也就成为冲击地压容易产生的地方。总体来说的话,产生冲击地压的地质因素大致会包含着三个方面的内容,即煤层或者围岩存在冲击倾向、附近有大量的能量积聚和存在一定的能量释放空间,在进行解决方式探索的时候也要从这几个方面加以入手[2]。
1.2 由于技术因素而产生的冲击地压
在进行煤炭开采的时候,是要相应的重视一定的开采技术的,矿井当中的环境比较复杂,一旦在开采的过程当中采取不合理技术的话,那么在进行煤炭开采的时候,应力都会在短时间内进行积聚增加,而这种积聚的应力又是人为难以探测和解决的,当这些应力集中到一定范围的时候,冲击地压事故发生的频率也就会因此而提升。对于煤炭开采来说,最容易导致这种状况出现的开采技术是综合式的,所以也往往会更容易导致冲击地压事故的产生,并且综合性开采技术本身的危险性也是比单一煤炭开采方式更大的,这是因为其开采方向和最大地应力的方向没有实现平行发展,这样二者之间就会产生垂直或者一个比较大的倾角,当倾角超出一定的范围之后,也会导致冲击地压现象的产生[3]。不同的煤矿也都有其各自独特的地质条件,所以说在进行实际开采的过程当中也要基于地质条件的不同来进行开采方式和开采顺序的选择,一旦开采方式和开采顺序的选择不适合煤矿地质特点的话,那么也很有可能会诱发出冲击地压事故的产生。
1.3 由于管理因素而产生的冲击地压
通过科学有效的管理可以有效的避免一些冲击地压事故的产生,但是如果不能进行科学合理的管理的话,那么很有可能会导致更多事故的产生,一旦管理组织比较松散的话,那么就极为容易导致冲击地压现象的发生。如果由于不合理的管理而出现开采顺序和工作面布置不合理的状况的话,那么可能就会难以有效的避开应力集中的区域,经过不断的实践表明,很多冲击地压事故的产生都是由于不合理的开采所产生的,而之所以会出现不合理开采的状况,在很大的程度是由于组织结构上的不合理而造成的,由于组织管理机构工作上的失误,所以会盲目的追求经济效益,进而将开采安全管理的重要性忽略了,组织管理层往往会不顾生产开采的危险系数,导致煤炭开采产生盲目性,引起了冲击地压事故的产生,最后造成了巨大的损失[4]。
2 煤矿冲击地压防治技术的研究和应用
2.1 对于煤矿的压力进行科学预测
所谓的煤矿压力预测指的主要是對煤炭的倾向压力所进行的预测。在进行正式的开采工作之前,还需要对煤炭周围的岩石硬度来进行合理的检测工作,通过岩石的硬度来对煤炭的硬度进行合理的评估预测,这样一来就可以据此而对煤炭开采技术加以选择,并且还要从煤炭内部所产生的各种介质和它自身的破坏能力与属性上加以着手进行考虑,这种方式也是当前在冲击地压方面应用最为广泛的一种预防技术[5]。其实对于一些煤矿来说的话,其本身就具有极为强烈的冲击地压倾向性,所以在正式进行煤炭开采之前,有必要对煤矿自身进行相应的检验。通过实地测绘和实验分析等的方式来加以进行,这样一来就可以在后续的开采过程当中对安全系数的提升加以保证,通过钻屑法在煤层内进行钻孔操作,然后就可以根据煤粉量和它的变化规律来对进行探测,为接下来的工作内容奠定基础。