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科技论文

矿井煤柱冲击地压的发生规律及形成条件

时间:2021-10-27 12:13 所属分类:科技论文 点击次数:

伴随着我国科技的不断进步,使得煤矿开采技术有了明显的进步,而且煤矿开采中的防灾技术也得到了全面的发展和应用。在煤矿生产经营中,人们最为关心的就是采煤工作面中的岩爆灾害,这种灾害是煤矿生产中最为严重的一种。若在采煤工作中出现了岩爆问题,这一灾害将对施工人员构成严重威胁,从而造成煤矿开采工作中的安全事故。为此,需要对岩爆灾害做详细的分析,进而采取有效的对策,以减轻灾害对施工人员的影响。惟有如此,才能确保施工人员的安全,才能确保矿井的正常生产。
矿井煤柱冲击地压的发生规律及形成条件。
1.1煤层及围岩易受冲击。
一般而言,在采煤作业过程中,受力状态会受到采掘作业的影响而产生破坏,其破坏类型为亮煤与镜煤。当煤岩被破坏后,煤层硬度逐渐增大,湿度变小,但抗压强度增加,极易发生岩爆灾害。研究者通过实际工作发现,当抗压强度超过200kg/cm2时,对中硬度煤层、硬质煤层等均易发生岩爆灾害。如已发生岩爆灾害的矿山,即属中硬度煤层,且其本身十分干燥,抗压强度已达224kg/cm2。此外,如果岩体本身具有一定的冲击倾向,那么在作业过程中也很容易形成岩爆灾害。当顶岩体为厚层状砂岩或石灰岩时,顶板往往具有较强的冲蚀倾向,而在采煤作业中,则会逐渐形成岩爆灾害,对施工人员造成伤害。岩体由于顶板易形成悬空板受弯特性,使其具有较大的抗弯能力,从而提高了弹塑性。在此状态下,形成了岩爆灾害。
1.2回采过程中能量集中现象十分严重。
井下作业的冲击地压灾害一般发生在回采工作前,主要的回采距离为15~50m,这一灾害直接影响到回采工作。从全国采煤回采的实际情况来看,回采工作附近的煤层若有较大弹性能量聚集,一旦超过了煤层本身的承受力范围,就会引发冲击地压。再一次是在倾向支撑与走向支撑之间出现压力叠加,这使得岩爆灾害发生的频率更高,并造成更多的危害。此外,在煤矿开采工作中,存在着许多引发岩爆灾害的因素,在实际的开采工作中,煤矿自身都处在一个十分复杂的地质环境中,其断层较多。许多建筑企业在工作中为了能提高采掘总量,在工作中会加大开采强度和深度,就会使开采区域的构造应力逐渐增大,这样,煤岩体内的能量就全部集中在一起,引发了岩爆灾害,这对煤矿开采造成了严重的危害。
1.3采场内存在能量释放空间。
建设者在采煤过程中,采场的弹性变形能量是很大的,且有一定的释放空间。这种情况下,如果煤矿本身所承受的弹性变形能超过正常的承受范围,则在作业过程中会自然形成岩爆灾害。如果采场中没有这几个释放空间,就可以在实际工作中以及采场的运动及受力情况发生变化,将工作面内弹性变形能逐步分解,直至恢复到正常范围。因此,在采煤过程中,岩爆灾害将逐渐减少,这有利于保护采煤工人的人身安全,促进采煤工作的持续发展。