冲击地压的发生与防治
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冲击地压的发生与防治
地压是一种重要的地质灾害,包括了很多种类型,其中冲击地压是
最常见的一种。
冲击地压是在采矿过程中,由于矿床与维护和支护的
不当,导致采空区上部地层坍塌而使采空区下部煤柱荷重加大,煤与
煤之间相互转移荷载,产生了与以往不同的一种地压现象。
发生原因
冲击地压的发生与许多因素有关,主要原因有矿层薄、抽采深度大、采掘煤柱宽窄比小等。
在冲击地压的形成中,煤柱是一个重要的因素,其宽度和间距对地压的发生、发展和稳定性有着重要的影响。
煤层中
的煤柱在采出周围煤壁后,会承担大量的荷载,会发生变形和压缩。
当煤柱压缩到一定程度时,会发生垮落或断裂,导致原来平衡状态的
煤柱系统不稳定,从而形成地压。
另外,地震、大型采矿机械操作、局部开走、地质构造和矿区内的
水文地质条件等也会对冲击地压形成有重要影响。
当这些因素超过一
定程度时,就会加重煤体压缩变形,从而加速煤柱发生破坏。
预测与评价
冲击地压的形成往往是潜在的,靠一些预测和评价方法来加以减轻
和预防它的发生。
建设矿山时必须考虑到地质条件和采矿条件,建立
地压观测系统,采用先进的地压预测理论和方法对矿山进行评价和预警。
根据实际情况,确定评价指标,结合现场地质地形情况进行考虑,
通过不断监测地质变化、地应力等因素的变化,判断煤柱变形和破坏的发展状况,做出对安全态势的预测和评价,制定相应的防范措施。
防治措施
安全开采方法
选择合适的采煤方法对防治地压有很大的作用。
在操作上可以采取平整顺利的掘进和放顺的回采方法,降低煤柱的应力,减缓煤柱破坏速度,提高煤柱稳定性。
此外,还可以采用分步回采或其它合适的采煤方法,通过降低煤柱应力,控制地面压力分布,减轻地压。
良好的支护设计
支护工程是采煤工程中的重要部分,合理的支护装置可以减缓煤柱的变形和破坏速度,保持煤柱稳定性。
可以采用S形锚网支撑和压紧式支架,便于调整支架高度,在维持合理煤柱宽度的同时,还能保证地质安全。
另外,加强水泥灌浆钢筋网道柱等控制地底石添加在采空区下部,也可以起到一定的加固支护作用。
合理选取支护材料
在进行地压防治时,支护材料的选择也是十分重要的。
支架材料的硬度越高,支架的刚度也越大,其刚性越强,对支架的调节就越难。
因此可以选用各种高分子材料、纤维材料及其复合材料,以适应不同类型地质条件下的变形和变化。
建立完备的地压监测系统
建立完备的地压监测系统是最有效的地压安全防控手段之一。
矿山企业应依据地质条件,设计合理的地压监测方案和地压监测网格,落实监测人员和管理措施,随时监测煤柱压缩、应力分布情况等地压要素,以及对地压发生的其他影响地质因素进行监控。
结论
冲击地压是一种常见地质灾害,其产生的原因、预测与评价方法以及防治措施是保护采矿人员和周围群众生命财产安全的重要手段。
在采矿过程中,应选择合理的开采方法,建立完备的地压监测系统,并根据实际情况采用合适的支护设计和材料,共同防范和控制冲击地压的发生,保障煤矿生产的安全稳定。