严重煤瓦斯突出矿井近煤岩巷底鼓治理及原因分析
巷道底鼓地质原因与防治措施研究
巷道底鼓地质原因与防治措施研究【摘要】近年来,随着采矿工程向着煤田深处不断延伸,巷道围岩压力逐渐增大,巷道发生底鼓的现象日益增多,严重影响巷道的正常使用和矿井的安全生产。
本文简要叙述了巷道底鼓的类型、破坏形式,分析了巷道发生底鼓的原因并提出了针对巷道底鼓的几点防治措施,为维护巷道的正常使用提供了一定的依据。
【关键词】底鼓;卸压;防治措施前言随着矿井开采深度增加,地应力相应增大,底鼓日趋严重。
某矿井属急倾斜开采,设计年产100万t,由于地质情况复杂,煤层赋存不稳定,现年产80万t。
含煤共13层,分为A、B、C,3组。
煤系地层为粉砂岩、砂泥岩互层、页岩、泥岩、高岭土等,岩性以中硬及中硬以下为主,岩性硬度系数f2~6。
岩石倾角在70~85°之间,部分地层倒转,原岩主应力方向垂直于岩层面,这一特点决定了矿井的运道比石门巷道底鼓严重。
-250m东运道、-400m东运道,-530m东、西运道均布置在A3槽顶板与B4b底板之间,受原岩主应力及其它构造应力影响,底鼓均很严重。
底鼓严重程度与埋深成正比关系,-250m东运道较轻,-530m东、西运道较严重,底鼓高度0.6~0.9m不等。
1 巷道底鼓的原因引起巷道底鼓的主要原因有:构造应力、水的影响、弹性变形1.1 构造应力的基本特点是以水平应力为主,具有明显的方向性和区域性。
水平应力是影响巷道底板鼓起、两帮内挤的主要因素。
在软岩和厚煤层中,底板岩层在水平应力作用下与形成褶曲构造相类似,向巷道空间鼓起。
如果底板岩层呈粘——塑性变形,底板岩层进入蠕变状态。
高水平应力是造成底板岩层破坏和强烈底鼓的主要原因。
1.2 水对岩石强度的影响。
(1)由于水的作用减少了岩石层理、节理和裂隙间的摩擦力,使岩石的整体连接强度降低,使岩体沿岩层的节理面、层理面和裂隙面形成滑移面,并将原来层间连接紧密的岩体分为很多薄层,甚至完全丧失强度。
(2)岩石中的某些矿物成分遇水产生膨胀。
2 底鼓破坏的形式2.1 断裂式底鼓断裂式底鼓一般发生在地板岩层分层厚度较小的砂页岩地板或存在弱面、薄煤层的底板中。
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策煤矿煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中常见的一种危险现象,给煤矿生产和工人的生命财产安全带来了严重的威胁。
为了深入了解煤矿煤与瓦斯突出的现状及防治对策,我们需要从煤矿煤与瓦斯突出的原因、现状和防治措施等方面进行深入分析和讨论。
一、煤矿煤与瓦斯突出的原因1. 煤矿开采活动导致地质构造失稳,破坏了地下的瓦斯密封层,瓦斯逸散;2. 煤体分解释放出的甲烷气体,是致使煤矿瓦斯爆炸的主要因素之一;3. 长期的煤矿开采已经形成了一定的瓦斯压力,一旦受到外界的刺激就会造成瓦斯的自然涌出;4. 煤与瓦斯的比例关系,不同矿区、不同煤层瓦斯含量都不尽相同,这也会直接影响到煤与瓦斯突出的情况。
煤矿煤与瓦斯突出是由于地质构造、矿井工程等多方面的因素共同作用导致的,因此要全方位、综合分析各项因素,及时制定合理的防治措施。
煤矿煤与瓦斯突出已成为煤矿安全生产的一大隐患,给煤矿企业和矿工带来了巨大的安全风险。
据统计,国内煤矿煤与瓦斯突出的事故频发,造成了大量的人员伤亡和财产损失。
煤与瓦斯的突出现象始终是制约煤矿安全生产的一个难题,因此亟需加强煤与瓦斯突出的防治工作。
1. 严格落实各项安全制度,严格执行瓦斯防治措施。
在煤矿生产过程中,必须严格执行各项瓦斯防治措施,确保生产设备的良好运行,及时发现并排除隐患,杜绝任何不安全因素的存在。
还要加强对瓦斯防治工作的宣传教育,提高全体职工的安全意识和防范意识。
2. 完善瓦斯检测监控系统,及时发现和处理瓦斯突出隐患。
对于现有的煤矿瓦斯检测监控系统,需要进行升级改造,提高监控的准确性和灵敏度;并建立健全瓦斯突出的联合预警体系,确保瓦斯突出隐患得到及时发现和处理。
3. 推行煤层气抽放技术,减少瓦斯积聚。
煤层气抽放技术是当前煤矿瓦斯防治的一项重要技术手段,通过对煤层气进行抽放和利用,减少瓦斯的积聚,降低瓦斯突出的风险。
4. 加大科技研发力度,研究新型瓦斯防治技术和设备。
科技是生产力,只有不断创新,才能更好地解决煤矿瓦斯突出问题。
煤矿开采巷道底鼓原因分析
煤矿开采巷道底鼓原因分析煤矿生产中巷道底鼓是煤矿井巷中常发生的一种动力现象,它与围岩的性质、采动影响、开采深度及地质构造等直接相关。
在巷道顶、底板移近量中,人们已经能够将顶板下沉和两帮移近控制在某种程度内,所以大约有2/ 3是由于底鼓引起的。
这类问题给生产中的矿井,特别是软岩矿井的建设和生产带来极大困难。
底鼓使巷道变形、断面变小,影响通风、运输,制约矿井安全生产。
1 底鼓的基本形式及影响因素1.1 底鼓的基本形式根据国内外有关底鼓资料的综合分析,巷道底鼓大致可以分为三类:1.1.1 膨胀性底鼓——由于岩质变态膨胀产生的底鼓。
多发生在矿物成分含蒙脱石的粘土岩层,膨胀岩是与水发生物理化学反应,引起岩石含水量随时间而增高且体积发生膨胀的一类岩石,属于易风化和软化的软弱岩石。
1.1.2 挤压性底鼓——岩壁或刚性衬砌在上部压力下插入底板或挤压底板造成跨中隆起的底鼓。
通常发生在直接底板为软弱岩层(如粘土岩、煤等) ,两帮和顶板比较完整的情况下。
在两帮岩柱的压模效应和应力的作用下,整个巷道都位于松软破碎的底板岩层向巷道内挤压流动1.1.3 张性底鼓——底板岩层由于断面上大压力作用而产生带方向性的强烈褶曲隆起所造成的底鼓,它与顶部张性破坏区处于同一轴线上。
前两类为持续型底鼓,而后一类为应力释放短暂型底鼓。
1.2 底鼓的影响因素1.2.1 围岩性质:围岩性质和结构对巷道底臌起着决定性作用,底板岩石的坚硬程度和厚度,决定着底臌量的大小。
1.2.2 地压:围岩中存在高地压是造成巷道底鼓的决定性因素,深部巷道遇到底鼓的情况比浅部巷道多,这完全是由于地压增高所致。
位于残留矿柱下面的巷道也有底鼓的现象,这是因为存在着一个高地压带。
1.2.3 水对岩石强度的影响:①由于水的作用减少了岩石层理、节理和裂隙间的摩擦力,使岩石的整体连接强度降低,使岩体沿岩层的节理面、层理面和裂隙面形成滑移面,并将原来层间连接紧密的岩体分为很多薄层,甚至完全丧失强度②岩石中的某些矿物成分遇水产生膨胀。
煤与瓦斯突出的防治专业知识
煤与瓦斯突出的防治专业知识煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中常见的一种极度危险的现象,严重威胁着矿工的生命安全和煤矿生产的正常进行。
因此,煤与瓦斯突出的防治工作至关重要。
本文将分析煤与瓦斯突出的原因,介绍煤与瓦斯突出的危害,并探讨煤与瓦斯突出的防治措施。
煤与瓦斯突出的原因主要有以下几点:1. 煤体属性因素:煤体的物理力学性质是导致煤与瓦斯突出的主要原因之一。
煤体的强度、厚度、岩性等因素直接影响突出的发生。
2. 瓦斯因素:煤与瓦斯突出是由于煤层中的瓦斯瞬间释放所导致的。
当煤层中的瓦斯压力超过了煤层的顶板压力时,瓦斯即会迅速释放,导致突出事故的发生。
3. 工作面开采因素:工作面的开采方式、进度等因素也会影响煤与瓦斯突出。
如果工作面开采过快、过猛,就容易引发突出事故。
煤与瓦斯突出的危害主要有以下几个方面:1. 生命安全威胁:煤与瓦斯突出是一种突发的、剧烈的现象,矿工在突出事故中很难逃生,往往导致多人伤亡。
2. 矿井设备破坏:突出事故会导致矿井内的设备破坏,影响到煤矿正常生产的进行。
3. 矿井通风系统受阻:突出事故会导致矿井通风系统的受阻,使瓦斯积聚在地下,进一步加剧了煤与瓦斯突出的危险性。
为了防止煤与瓦斯突出事故的发生,需要采取一系列的防治措施:1. 加强瓦斯治理:瓦斯治理是防治煤与瓦斯突出的关键措施之一。
通过安装抽放瓦斯管网,及时抽出瓦斯,减少瓦斯的积聚,降低突出事故的发生概率。
2. 合理布置通风系统:合理布置通风系统,保证煤层中的瓦斯能够及时排出,使瓦斯浓度控制在安全范围内。
3. 严格管理开采进度:合理安排开采进度,控制工作面开采速度,避免过快、过猛的开采导致突出事故的发生。
4. 加强安全培训和监控:加强矿工的安全培训,提高他们的安全意识和应对突出事故的能力。
同时,加强对矿井的监控,及时发现异常情况并采取相应措施。
5. 加强钻孔防突技术研究:钻孔防突是一种有效控制煤与瓦斯突出的技术手段。
通过在煤层中钻孔释放瓦斯,降低瓦斯压力,减少突出事故的发生。
底鼓的原因与防治
底鼓1.定义与介绍受采掘工程的影响,巷道顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内产生位移,巷道底板向上隆起的现象即称之为底鼓,也有文献称底臌。
底鼓所导致的巷道断面缩小、阻碍运输和行人、妨碍矿井通风,使得许多矿井不得不投入大量的人力和物力去做“挖底”等临时的处理工作,严重的会造成整条巷道的报废,对矿山的生产与安全产生很大的制约。
2.巷道底鼓的原因引起巷道底鼓的原因主要来源于两方面: 地质因素和人为因素。
2.1地质因素2.1.1 地质构造地质构造主要表现为断层和褶曲,在支承压力影响下,岩体就由弹性应力状态转变为塑性应力状态,导致岩体中出现连续剪切滑动面,最终因底板岩层失稳、破裂而引起严重底鼓。
2.1.2 水理作用巷道在施工过程中,由于水的渗入,增强了岩体的塑性流变和膨胀流变,致使岩体的承载能力明显降低,在高支承压力作用下迫使巷道围岩沿四周向巷道内挤压,在岩体薄弱环节形成鼓胀和应力集中释放区,造成底鼓。
2.1.3围岩性质具有底鼓现象的矿井中,巷道底板往往是松软的粘土层、页岩或其它强度较低的岩石。
在围岩压力作用下,导致巷道两帮内移、底板鼓起。
2.2人为因素2.2.1巷道布置巷道布置在地质构造带时,构造应力集中。
在断层带附近,上覆岩层在能量传递过程中阻断了能量传递的连续性,在围岩体薄弱环节尤其是未支护的巷道底板岩层中,产生强烈底鼓; 在褶曲地带,尤其是向背斜轴部也是高应力集中区,如果弹性变形能得不到有效释放,可能在围岩体两帮产生挤压变形,之后能量进一步向底板转移,促使底板抬高、鼓出。
2.2.2支护强度巷道开挖后,围岩暴露于空气中,两帮煤岩体在高支承压力作用下形成一定范围内的破碎区和塑性流动区,如果巷道未采取有效支护或支护强度不足以抵抗外界的变形,围岩体就向巷道内挤压,形成“二次水平应力”,随着时间的推移,巷道两帮支承压力不断向围岩体内部移动,而两帮和底板岩层的塑性流动区也不断扩大,并且伴随着顶板和两帮的下沉,导致底角岩体不断涌向巷道内,形成底鼓。
煤与瓦斯突出的防治专业知识
煤与瓦斯突出的防治专业知识煤与瓦斯突出是矿井开采过程中常见的安全隐患之一,对于矿工的生命财产安全造成严重威胁。
为了预防和控制煤与瓦斯突出事故的发生,需要掌握一定的防治专业知识。
接下来,我将详细介绍煤与瓦斯突出的防治方法。
一、煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出是由于矿井内部地应力与煤岩的物理力学性质的相互作用,使煤层内部的瓦斯及其他可溶性气体随着煤体失去约束而释放,从而形成突出现象。
主要原因包括矿井地应力的改变、煤层构造断裂的变形、煤与瓦斯突出危险区域的变化等。
二、煤与瓦斯突出的预测与预防1.地质勘探:通过对煤层地质情况的详细勘探,了解矿井煤层的结构、裂隙、含气性以及厚度等参数,进而预测煤与瓦斯突出的危险性。
2.瓦斯涌出预测:瓦斯涌出是煤与瓦斯突出的前兆,通过监测矿井瓦斯涌出量的变化,可以提前判断煤与瓦斯突出的可能性。
3.煤与瓦斯突出危险区域划定:根据地质勘探和监测数据,划定煤与瓦斯突出危险区域,制定相应的防治措施。
4.支护与采掘方式选择:采用合适的支护和采掘方式,增强煤层的稳定性,减少煤与瓦斯突出的风险。
常用的支护方式包括木材支护、钢筋混凝土支护、锚杆支护等。
5.瓦斯抽采与通风:通过瓦斯抽采和通风系统的建设和运行,及时清除煤层内积聚的瓦斯,保持矿井通风畅通,减少煤与瓦斯突出的发生。
三、常见的煤与瓦斯突出事故防治措施1.固定煤层的措施:(1)使用锚杆支护等固定煤层的方式,增强煤层的稳定性。
(2)通过矿压观测与煤层应力分析,及时调整支护参数,保持煤层的稳定。
(3)在地质构造破碎带、断层附近更加注重煤层的固定,避免煤与瓦斯突出的发生。
2.提高通风效果:(1)增加井口风量,提高矿井的通风效果,保持矿井内的瓦斯浓度在安全范围内。
(2)合理设置风门、瓦斯抽采设备等瓦斯控制装置,及时清除矿井内积聚的瓦斯,减少煤与瓦斯突出的风险。
3.瓦斯抽采:(1)开展瓦斯抽采工程,通过利用瓦斯抽采设备,将煤层内积聚的瓦斯抽采到地面,减少瓦斯对煤层稳定性的影响。
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策随着煤矿的开采和使用量的增加,煤与瓦斯突出问题也日益突出。
煤与瓦斯突出是指在煤矿开采中,随着开采深度加大、煤层压力增大和瓦斯压力增加,煤层中存储的瓦斯被迫释放并快速运移到矿井巷道中,形成突然喷发现象,给矿井生产带来严重危害的现象。
目前,我国的煤与瓦斯突出主要集中在以下几个方面:1.深部开采:随着煤炭资源的逐渐枯竭,煤矿开采向深部延伸,深部开采时煤层的压力增大,致使煤与瓦斯突出问题日益严重。
2.大型矿井:随着矿井的规模越来越大,矿井内的煤与瓦斯突出问题也越来越突出,这是因为大型矿井的产量较大,压力较高,煤与瓦斯突出的危险性较大。
3.突出高能煤层:高能煤层中的瓦斯释放量较大,煤与瓦斯突出的风险也较高。
特别是在矿井开采过程中,通过预裂缝爆破等技术提高采煤效率后,会进一步促使瓦斯释放量增加,增加了煤与瓦斯突出的风险。
为了提高煤与瓦斯突出的防治水平,采取以下对策是必要的:1.合理布置通风系统:通过合理布置通风系统,保证矿井内的空气流动,排除瓦斯,降低煤与瓦斯突出的风险。
2.加强瓦斯抽采:通过设置瓦斯抽采设备,及时抽取矿井中的瓦斯,降低瓦斯浓度,减少煤与瓦斯突出的可能性。
3.规范矿井管理制度:加强对煤矿的管理,制定严格的作业制度和安全规程,加强对通风设备的维修和检测,确保矿井的安全运行。
4.发展煤与瓦斯突出预测技术:通过开展煤与瓦斯突出预测技术的研究,提前预测煤与瓦斯突出的可能性,采取相应的防治措施,降低煤与瓦斯突出的风险。
5.加强人员培训:通过加强对矿工的培训和教育,提高其对煤与瓦斯突出的认识和防范意识,减少事故发生的可能性。
煤与瓦斯突出是矿井开采中一种常见的危害,必须采取合适的防治措施,提高矿井的安全水平,保护矿工的生命财产安全。
煤与瓦斯突出的影响因素及防范应对举措
煤和煤气喷发的可能性就像一个谜题有很多块。
煤缝的地质条件与本剧的主要角色类似。
如果在煤缝中存在断层,复杂的地质结构,或高
气压,那么舞台就设定为危险的性能。
但还不止于此——煤中的煤气量和如何容易释放的煤气在这种生产中也有主演角色。
我们不要忘记
开采的深度以及开采过程的激烈程度以及煤矿缝隙中的任何自然断裂都增加了潜在爆发的悬念和危险这就像一场高招式的地下扑克游戏,
其中对矿工的概率堆积不下。
但是,有了仔细的监控和安全措施,我
们就可以确保这个游戏对每个参与的人来说都有一个愉快的结局!
为了降低煤气爆破的风险,我们可以做一些事情。
我们需要在开始开
采之前,真正检查煤矿接合的条件。
这意味着要进行彻底的勘测,以发现任何断层线,含有大量气体的区域,或任何其他可能的危险。
我
们还需要确保矿井有良好的通风系统来防止煤气积聚。
使用先进的钻
井和气体排水技术,可以帮助降低煤层中气体的压力,这使得喷出的
可能性降低。
重要的是要注意有定期监控和早期预警系统的东西来捕捉任何奇怪的气体排放或压力变化,并立即采取行动。
为了解决采矿业的煤炭和天然气暴发问题,必须对所有采矿人员实施
全面的安全培训方案。
该方案应侧重于教育个人了解爆发的警告迹象
和在紧急情况下应采取的适当措施。
严格遵守安全法规,实施健全安
全规程,利用个人防护设备,对减轻突发事件影响至关重要。
在采矿
业中培养安全和问责文化对于促进不断改进安全标准和做法至关重要。
通过这些措施,我们的目标是大大减少煤和天然气暴发的发生和严重性,从而确保采矿人员的福祉和工业的可持续性。
浅谈巷道底鼓的机理和防治措施
浅谈巷道底鼓的机理和防治措施摘要:随着煤炭开采深度在逐渐增加,巷道底鼓问题一直是矿井巷道维护的重大问题之一。
本文结合工作经验,就巷道底鼓的机理、预测方法及防治措施谈谈自己的认识。
关键词:巷道底鼓机理因素防治措施引言近些年来,随着我国地下煤炭资源的开采,煤炭开采深度在逐渐增加,地应力也相应增大,巷道底鼓问题日趋严重。
巷道底鼓使巷道断面缩小,阻碍井下交通和人员行走,妨碍通风,甚至造成整个巷道报废,严重影响矿山的生产和安全。
大量的实测资料表明,在底板不支护的深部开采中,巷道底鼓量约占巷道顶底板移近量的70%左右,巷道维护中有50%是用于排除底鼓。
长期以来防治巷道底鼓一直是矿井巷道维护的重大问题之一,研究巷道底鼓的发生机理、影响因素及其防治措施等问题,对于我国煤炭资源开采,建设高产高效矿井,提高人员安全保证性有着重大的理论意义和实际应用价值。
1 底鼓的机理与影响因素1.1 底鼓的机理与方式由于巷道所处的地质条件、底板围岩性质和应力状态的差异,底鼓的方式及其机理存在根本的不同,一般可分为四大类:1.1.1 挤压流动性底鼓挤压流动性底鼓是在两帮的压模效应和采动影响下,底板软弱破碎岩层挤压流动到巷道内。
此类底鼓常发生在直接底板为软弱破碎岩层(如泥岩、粘土岩、煤等),而两帮和顶板结构较完整,且强度大大高于底板。
1.1.2 挠曲褶皱性底鼓当巷道底板岩层为层状性岩体时,当应力状态满足一定的条件时,底板岩层在平行层理方向的压力作用下向底板临空方向发生挠曲而失稳。
研究表明,底板岩层的分层越薄,巷道的宽度越大,越易发生挠曲性底鼓。
1.1.3 剪切错动性底鼓此类底鼓主要发生在直接底板,当巷道直接底板为完整岩层且厚度大于1/3的巷道宽度时,即使是整体性结构岩层,在高应力作用下,巷道底板也容易遭到剪切破坏。
1.1.4 遇水膨胀性底鼓在矿井生产中,巷道底板经常积水,遇到矿物成分含蒙脱石的膨胀岩时,就会遇水膨胀而引起膨胀性底鼓。
工程中遇到的膨胀性岩石通常有两种:一种是化学转化膨胀岩石,另一种是指含有强亲水性粘土矿物的粘土类岩石。
煤与瓦斯突出的防治专业知识
煤与瓦斯突出的防治专业知识煤与瓦斯突出是矿井安全中非常重要的问题,对于进行煤矿开采的人员来说,了解煤与瓦斯突出的防治专业知识十分必要。
这篇文章将重点介绍煤与瓦斯突出的防治专业知识,包括煤与瓦斯突出的原因、防治措施以及煤与瓦斯突出事故的处理方法。
一、煤与瓦斯突出的原因1. 煤与瓦斯突出是煤矿开采中常见的安全问题,其主要原因是煤层内存在一定的构造瑕疵和煤质异质性,同时也与开采方式、巷道支护等因素有关。
2. 煤与瓦斯突出是由于煤层内瓦斯与煤体之间的微小孔隙中瓦斯压力超过了煤体压力而导致的。
当煤层开采破坏破局了原有的孔隙结构时,瓦斯随之释放并逐渐聚集在采空区域,当瓦斯压力超过煤体中包气圈的抵抗力时,煤与瓦斯就会突出。
3. 煤与瓦斯突出还与煤层内部应力体系的变化有关。
当煤层开采时,煤层内部应力系统会发生变化,煤体受到的压力将发生变化,从而导致瓦斯从煤体中释放出来。
二、煤与瓦斯突出的防治措施1. 加强煤与瓦斯突出的预测和预警工作。
通过对煤层瓦斯含量、煤层裂隙、煤体应力等因素的监测和分析,及早发现煤与瓦斯突出的迹象,并采取相应的措施进行预防和控制。
2. 加强巷道支护的设计和实施。
巷道支护是控制煤与瓦斯突出的关键措施之一,采用合理的支护方式和材料,确保巷道的稳定性和密封性,防止瓦斯的逸散和突出。
3. 强化瓦斯抽放和排放措施。
通过设置抽放巷道和排放风巷,及时将瓦斯从煤矿井下抽出并排放到安全地点,减少瓦斯在井下的积聚和突出的可能性。
4. 控制煤层开采的速度和规模。
合理控制煤层开采的速度和规模,避免过快和过大的开采导致煤与瓦斯突出的风险增加。
5. 加强对瓦斯进行去除和利用。
通过瓦斯抽采装置,将瓦斯抽出井下后进行提炼和净化,然后利用瓦斯作为能源使用,避免瓦斯的积聚和突出。
三、煤与瓦斯突出事故的处理方法1. 发生煤与瓦斯突出事故后,应立即切断采区与井口的通道,避免瓦斯的扩散和危害的进一步发展。
2. 启动应急预案,迅速组织抢险救援力量,包括瓦斯抽采和排风设备的调运、现场救援人员的组织、瓦斯浓度的监测等。
防治煤与瓦斯突出的基本常识
防治煤与瓦斯突出的基本常识煤与瓦斯突出是矿井中的一种重要危险性现象,指煤层瓦斯在矿井综放工作面开采过程中,突然大量涌出并迅速蔓延。
煤与瓦斯突出具有突发性、突然性和破坏性大的特点,给矿井生产带来巨大的风险。
防治煤与瓦斯突出是矿井安全生产的重要保障措施,下面将介绍煤与瓦斯突出的基本常识及其防治方法。
一、煤与瓦斯突出的原因及危害煤与瓦斯突出的原因主要有以下几个方面:1. 煤层力学性质差:煤层具有较强的膨胀性和脆性,容易发生局部断裂,从而导致煤与瓦斯突出。
2. 煤层内部存在天然矿体和构造破碎带:天然矿体和构造破碎带是煤与瓦斯突出的重要诱因。
它们会破坏煤层的连续性,导致瓦斯聚集和突出。
3. 工作面掘进速度大:工作面掘进速度过大,会引起煤岩破裂面的突出,从而产生煤与瓦斯突出。
煤与瓦斯突出的危害主要有以下几个方面:1. 对作业人员的安全构成威胁:煤与瓦斯突出会造成矿井内瓦斯浓度迅速升高,从而增加了矿井的爆炸风险,对作业人员的安全构成严重威胁。
2. 产量下降及生产成本增加:煤与瓦斯突出会导致矿井的生产受到严重限制,从而降低了矿井的产量。
同时,为了防治煤与瓦斯突出,矿井需要增加投入,增加了生产成本。
二、煤与瓦斯突出的防治方法为了防治煤与瓦斯突出,需要采取一系列措施以减少突出的发生和减轻其危害。
下面介绍一些常用的防治方法:1. 建立完善的瓦斯抽放系统:通过煤层预抽放和工作面抽放,及时排除瓦斯,降低瓦斯浓度,减少瓦斯突出的风险。
2. 优化煤层控制技术:采用合理的支护方式和减压爆破技术,控制煤岩破裂面的发展,减少瓦斯突出的可能性。
3. 加强瓦斯监测和预警:通过设置瓦斯监测装置和建立预警系统,及时掌握瓦斯浓度的变化,提前采取相应的措施,减轻瓦斯突出带来的危害。
4. 加强通风和防尘工作:合理设计矿井通风系统,保持良好的通风条件,减少煤尘的积聚,降低煤尘爆炸和瓦斯爆炸的风险。
5. 加强管理和培训:加强矿井管理,做好矿井巡逻、安全检查等工作,提高作业人员的安全意识和技能,减少人为因素引起的瓦斯突出。
巷道底鼓原因分析及治理措施
巷道底鼓原因分析及治理措施摘要:底鼓是矿井巷道中常发生的一种动力现象。
本文结合实际情况简单阐述了巷道底鼓的原因,并探讨了底鼓治理措施,对提高人员安全有着重大的理论意义和实际应用价值。
关键词:巷道;底鼓;原因;治理长期以来,国内外许多专家学者对煤矿巷道底鼓机理和控制技术作了大量的研究工作,提出了许多底鼓控制技术。
研究表明,引起巷道底鼓的因素有很多,其中较为突出的几个因素是底板岩层性质、围岩应力、水理作用、岩体强度和地温等。
有效控制底鼓的方法大致分为两类:一类是防止,即采取措施将底鼓量减少到允许的范围内;二是清除底鼓,将巷道已发生底鼓的部分岩石清除,恢复巷道断面积。
1 底鼓的危害底鼓所导致的巷道断面缩小、阻碍运输和行人、妨碍矿井通风,使得许多矿井不得不投入大量的人力和物力去做"挖底"等临时的处理工作,严重的会造成整条巷道的报废,对矿山的生产与安全产生很大的制约。
2巷道底鼓原因2.1 巷道围岩性质及地压影响大围岩性质和结构对巷道底臌起着决定性作用,底板岩石的坚硬程度和厚度,决定着底臌量的大小。
另外围岩中存在高地压是造成巷道底鼓的决定性因素,深部巷道遇到底鼓的情况比浅部巷道多,这完全是由于地压增高所致。
再加上各项采掘活动的持续深入及地应力的增加,导致部分区域应力非常集中,顶压过大则压力巷道两帮就会将压力传至底板,底板没有相关支护则不能承受更大的压力,最终出现形变现象且向上鼓起,这就是底鼓现象。
2.2 巷道底板岩石弱化随着采掘程度加深,铅直地应力或者是水平地应力随之加大,导致深层巷道掘进之后围岩出现松动圈,围岩承受的荷载力也持续降低。
巷道临近位置集中荷载量超出了围岩自身承载力,造成巷道顶板下降和两帮移动量提升,以至巷道围岩塑性区域的范围加大。
加之部分地质构造应力对其所造成的影响,巷道围岩出现软岩。
采掘深度加深及地温偏高,最终造成围岩出现更大的塑性形变。
通常巷道底部是没有任何支护条件的,不能控制塑性区域扩张外部阻力,导致巷道底部围岩弱化,从而极易出现底鼓现象。
2023年煤与瓦斯突出的防治专业知识
2023年煤与瓦斯突出的防治专业知识煤与瓦斯突出是煤矿开采中常见的一种危险现象,对矿工的生命财产安全造成严重威胁。
为了防止和控制煤与瓦斯突出事故的发生,煤矿防治突出事故的专业知识至关重要。
下面将详细介绍2023年煤与瓦斯突出的防治专业知识。
一、煤与瓦斯突出的定义和原因煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中,由于压力释放不及时,导致煤层与孔隙中的瓦斯突然向工作面或巷道内喷出的现象。
煤与瓦斯突出的主要原因包括:1.地质因素:煤层中的压力和瓦斯含量是煤与瓦斯突出的主要地质因素。
煤层厚度、煤层中的断层、褶皱等地质构造对突出具有重要影响。
2.工程因素:包括采煤方法、工作面长度、煤壁稳定性等因素。
采用不合理的开采方法或过长的工作面会增加煤与瓦斯突出的风险。
3.煤与瓦斯突出的早期预兆:煤与瓦斯突出通常有一些早期预兆,如瓦斯涌出量增大、煤壁松动、矿压显著增大等。
二、煤与瓦斯突出的防治措施1.选用合理的开采方法:不同类型的煤层和地质条件应采用合适的开采方法。
常用的开采方法有割缝开采法、顶煤回采法、矩形岩柱支护法等。
2.加强瓦斯抽放:通过设置瓦斯抽放孔、定期抽放瓦斯等措施,减少工作面和巷道内的瓦斯积聚量,降低瓦斯浓度,减少瓦斯突出的可能性。
3.加强通风措施:合理设计通风系统,确保足够的新鲜空气进入工作面和巷道,及时排除瓦斯和煤尘,降低瓦斯积聚和煤尘爆炸的风险。
4.加强煤壁支护:采用合适的支护方式和材料,加强煤壁的稳定性,防止煤与瓦斯突出。
5.提高瓦斯抑制能力:采取适当的瓦斯抑制措施,如在工作面布设瓦斯抑制器,减轻瓦斯突出的影响。
6.加强监测预警:利用瓦斯抽放孔、瓦斯抑制器和其他监测设备,对瓦斯浓度、煤层压力、煤壁位移等进行实时监测,及时预警并采取措施。
7.加强安全管理:严格遵守煤矿安全规程和操作规程,加强对煤工的安全教育和培训,提高煤工的安全意识和自我保护能力。
三、煤与瓦斯突出应急措施尽管采取了一系列的防治措施,但煤与瓦斯突出事故仍可能发生。
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策煤矿煤与瓦斯突出是煤矿生产中常见的灾害之一,给煤矿生产安全带来了严重的威胁。
煤矿煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中,由于地质构造变化、煤体性质不均匀性及煤层开采引发的突出现象。
煤与瓦斯突出是煤与瓦斯突出的结果对开采工作和矿井安全产生危害,大大增加了煤矿的危险性。
本文将就煤矿煤与瓦斯突出的现状及其防治对策进行介绍。
1.1 煤矿煤与瓦斯突出的成因煤矿煤与瓦斯突出是由多种因素引起的,主要包括以下几个方面:1)煤体自身的原因。
煤体厚度、质地、构造、断裂和孔隙度等因素会对煤与瓦斯突出产生影响。
2)煤层地下工程开采引起的应力变化。
在煤矿开采过程中,开采工作带来的地质压力和采空区大小的变化会引起煤与瓦斯突出。
3)煤矿瓦斯的释放。
煤矿瓦斯主要来源于煤体内部,并随着煤与瓦斯突出而释放出来。
瓦斯的释放也会引起煤与瓦斯突出的产生。
4)矿井水文地质条件。
煤矿地下水的渗透和煤与瓦斯的凝结也是引起煤与瓦斯突出的原因之一。
煤矿煤与瓦斯突出是煤矿生产中长期存在的隐患,具体表现为:1)造成矿井安全事故。
煤与瓦斯突出会导致矿井瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故,严重危害矿井人员的生命安全。
2)影响煤矿生产效益。
煤与瓦斯突出会导致矿井停产、设备受损、矿井转换成本增加等问题,影响煤矿的正常生产秩序。
3)矿井环境污染。
煤与瓦斯突出会导致矿井环境的恶化,使矿井的生产和生活环境受到严重破坏。
2.1 加强科学管理科学管理是防治煤矿煤与瓦斯突出的基础,主要包括以下几个方面:1)加强预测预警。
通过地质勘探和监测,对煤矿煤与瓦斯突出进行预测预警,及时发现危险,采取相应的措施。
2)加强规范管理。
完善矿井安全生产规章制度,建立健全矿山安全生产预警机制和检查考核制度,确保各项措施的贯彻执行。
2.2 加强技术改造技术改造是防治煤矿煤与瓦斯突出的关键,主要包括以下几个方面:1)强化矿山设备的维护和检修。
做好矿山设备的维护和检修工作,提高设备的运行效率和安全性,减少煤与瓦斯突出的风险。
煤与瓦斯突出的防治专业知识范本
煤与瓦斯突出的防治专业知识范本煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中的严重问题之一。
针对煤与瓦斯突出的防治,需要了解相应的专业知识。
本文将介绍与煤与瓦斯突出相关的专业知识,包括煤与瓦斯突出的原因、特点,以及防治对策。
一、煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出是由于煤层与瓦斯压力超过了岩石的抗压强度,从而导致煤层破碎和瓦斯从煤层中发生喷出的现象。
主要的原因包括:1. 煤体的物理力学特性:煤体具有一定的膨胀特性和弹性特性,当煤体受到外部压力的作用时,容易发生破碎和突出。
2. 岩石结构和构造:煤层中的主要岩石为页岩、泥岩等软弱岩石,其抗压强度较低,容易发生破碎和突出。
3. 瓦斯压力:煤层中含有一定量的瓦斯,当瓦斯压力超过一定范围时,容易引发煤与瓦斯突出。
4. 煤层厚度和倾角:煤层厚度较大或倾角较大时,容易发生破碎和突出。
5. 采掘工艺和施工方法:不合理的采掘工艺和施工方法会增加煤与瓦斯突出的发生概率。
二、煤与瓦斯突出的特点煤与瓦斯突出具有以下特点:1. 突发性强:煤与瓦斯突出往往是突然发生的,难以预测和避免。
2. 速度快:煤与瓦斯突出时,煤层和瓦斯会迅速喷出,速度较快。
3. 真空效应:煤与瓦斯突出时,周围空间会产生真空效应,对矿工和设备造成威胁。
4. 破坏性强:煤与瓦斯突出时,矿体会发生破碎和塌陷,造成严重的破坏。
三、煤与瓦斯突出的防治对策为了防治煤与瓦斯突出,采取一系列的措施是必要的。
下面介绍几种常用的防治对策:1. 采取合理的采掘工艺和施工方法:合理的采掘工艺和施工方法可以减少煤与瓦斯突出的发生概率。
例如,合理控制瓦斯抽采量、改变采掘方向等。
2. 加强煤层管理:对于存在突出危险的煤层,需要加强煤层管理,加强测量和监测,确保煤层的安全稳定。
3. 提高瓦斯抽放效果:加强瓦斯抽放工作,提高抽放效率,降低瓦斯压力,减少煤与瓦斯突出的发生概率。
4. 增加工作面的支护强度:采取合理的支护措施,提高工作面的支护强度,减少煤与瓦斯突出的发生。
煤矿煤与瓦斯突出的与防治
煤矿煤与瓦斯突出的与防治煤矿煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中常见的问题之一,给工人的生命安全和煤矿的生产带来了巨大的威胁。
为了遏制和消除煤与瓦斯突出,煤矿必须采取一系列的措施,包括瓦斯解吸、工作面水封、煤层抽放等。
本文将从煤矿煤与瓦斯突出的原因、危害以及预防措施三个方面进行论述。
1. 煤矿煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出主要是由于煤矿工作面开采活动中,随着煤炭开采到达一定深度,煤体中嵌存在煤层内部的瓦斯被释放出来,造成了大量瓦斯积聚,超过煤体本身的承载能力,导致煤与瓦斯突出。
此外,煤体中含有的瓦斯一旦受到外力刺激,就可能发生突出。
2. 煤矿煤与瓦斯突出的危害煤与瓦斯突出给煤矿安全带来了巨大的威胁。
煤与瓦斯突出不仅会造成煤矿的物质损失,还会危及工人的生命和财产安全。
当煤与瓦斯突出发生时,会产生剧烈的冲击波和喷射物,给工人的生命安全造成严重威胁。
此外,煤与瓦斯突出会引发煤尘爆炸,造成更大范围的物质破坏和伤亡可能。
3. 煤矿煤与瓦斯突出的预防措施为了有效预防和控制煤与瓦斯突出,煤矿需要采取一系列的预防措施。
3.1 瓦斯解吸瓦斯解吸是降低煤与瓦斯突出风险的重要手段。
通过煤矿瓦斯抽放系统,将煤矿工作面的瓦斯实时监测,将瓦斯抽出,降低瓦斯浓度,避免了瓦斯累积到一定程度而突然释放。
3.2 工作面水封工作面水封是一种常见的煤与瓦斯突出防治措施。
通过在工作面进风巷和回风巷之间设置水封,利用水的阻力来阻止瓦斯突出的扩散,起到有效控制瓦斯突出的作用。
3.3 煤层抽放煤层抽放是利用矿井自身的差压和水力原理,将煤层中的瓦斯抽出,减少瓦斯积聚的压力,以降低煤与瓦斯突出的发生概率。
此外,煤矿还应加强对工人的培训,提高工人对煤与瓦斯突出的认识和应对能力,做到防患于未然。
同时,科学的管理和规范的操作,也是预防煤与瓦斯突出不可忽视的方面。
总结:煤矿煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中的重要问题,它给煤矿安全和工人的生命安全带来了巨大威胁。
针对煤与瓦斯突出的原因和危害,煤矿需要采取一系列的预防措施,包括瓦斯解吸、工作面水封和煤层抽放等。
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策煤矿煤与瓦斯突出是煤矿生产中常见的安全隐患,严重威胁着矿工的生命安全和矿井的正常生产。
在煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策方面,我们需要对煤与瓦斯的特性、突出的成因进行深刻分析,总结出有效的防治对策,以保障煤矿生产的安全和可持续发展。
一、煤矿煤与瓦斯突出现状煤矿煤与瓦斯是煤矿生产中常见的危险因素。
煤是一种多孔弹性材料,含有大量的吸附气体,由于地质压力和采煤作业等原因,煤中的吸附气体释放出来,导致煤与瓦斯突出。
煤与瓦斯突出不仅会造成矿井内部空气质量恶劣,还可能引发火灾和爆炸等严重事故,威胁矿工的生命安全和矿井的正常生产。
1. 煤矿煤与瓦斯突出的成因分析煤矿煤与瓦斯突出是由于地质条件和采煤作业等因素共同作用的结果。
地质构造、煤层赋存、岩石应力等地质因素是煤与瓦斯突出的主要原因之一。
采煤作业中的钻孔、爆破、采掘等作业也会导致煤与瓦斯的释放和突出。
要想有效防治煤与瓦斯突出,需要对煤矿地质情况和采煤作业进行综合分析,找出突出的成因和规律。
2. 加强瓦斯抽采和通风管理瓦斯是煤矿中的一种危险气体,是煤与瓦斯突出的主要原因之一。
为了减少瓦斯的积聚和突出,需要加强瓦斯抽采和通风管理。
采用高效的抽采设备和合理的通风方案,及时将瓦斯排出矿井,在一定程度上可以减少煤与瓦斯的突出风险。
3. 提高煤与瓦斯突出的预警能力提高煤与瓦斯突出的预警能力也是防治煤与瓦斯突出的重要措施。
通过地下瓦斯浓度监测、地质应力监测、煤与瓦斯突出预警系统等手段,及时监测和预警煤与瓦斯突出的风险,采取相应的安全措施,以减少矿工的伤亡和矿井的损失。
4. 完善瓦斯抽采和处理设施瓦斯抽采和处理设施是防治煤与瓦斯突出的重要措施之一。
通过自动化的瓦斯抽采设备和瓦斯处理装置,及时将瓦斯排放,减少瓦斯的积聚和突出,保障矿工的安全和矿井的正常生产。
5. 加强安全教育和技术培训加强安全教育和技术培训,提高矿工的安全意识和技能水平,也是防治煤与瓦斯突出的重要途径。
防治煤与瓦斯突出知识
防治煤与瓦斯突出知识煤与瓦斯突出是煤矿井下常见的一种事故形式,给矿井生产和工人的生命安全带来了巨大的威胁。
为了预防和控制煤与瓦斯突出事故,矿区负责人和矿工们都需要了解相关的防治知识。
本文将重点介绍防治煤与瓦斯突出所需的关键知识和措施。
一、煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出是由于地质构造、煤层自身条件等因素综合作用下的一种现象。
主要原因包括煤层中瓦斯的增加、煤与瓦斯在采煤过程中的相互作用以及地质构造的影响等。
1. 煤层中瓦斯增加煤层中的瓦斯主要来源于煤的吸附和捕集,一些地质因素会导致瓦斯的积聚和增加,例如地下水对瓦斯解吸的作用、煤层深度的增加等。
当瓦斯积聚到一定程度时,一旦遇到某种触发条件,就可能突然释放出来,形成煤与瓦斯突出。
2. 煤与瓦斯的相互作用在采煤过程中,人工开采对煤层中瓦斯的容易排放,从而导致瓦斯浓度的升高。
此外,煤与瓦斯的相互作用也会导致煤与瓦斯突出的发生,例如采煤工艺不当、煤体变形等。
3. 地质构造的影响地质构造的变化会导致煤与瓦斯突出的发生。
例如断层、受压构造等都可能直接或间接地影响煤层中瓦斯的释放,从而加剧煤与瓦斯突出的风险。
二、防治煤与瓦斯突出的措施为了防止和控制煤与瓦斯突出事故,矿区负责人和矿工们需要采取一系列有效的防治措施。
以下是一些关键的措施。
1. 严格执行瓦斯防治制度矿区负责人应制定并完善瓦斯防治制度,确保瓦斯检测、通风、人员配备等措施得到有效执行。
同时,还应定期组织开展瓦斯防治培训,提高矿工们的安全意识和应急处理能力。
2. 做好瓦斯监测与通风瓦斯监测是预防和控制煤与瓦斯突出的关键步骤。
矿井应当安装可靠的瓦斯检测仪器,并定期进行检验和维护。
同时,通风系统的设计和运行也是非常重要的,确保空气流通,降低瓦斯积聚的风险。
3. 采取合理的采煤工艺和支护措施采煤工艺和支护措施的合理选择对预防煤与瓦斯突出具有至关重要的意义。
矿区负责人和技术人员应根据煤层条件、地质构造等因素,选择适应的采煤工艺和支护方式,最大限度地减少瓦斯的释放和积聚。
分析煤矿巷道底鼓原因及对策
分析**煤矿巷道底鼓原因及对策摘要:**煤矿于1982年进行矿井技改扩建,1986年9月竣工投产。
随着开采深度不断延深,生产片盘向下接续延深,收作片盘巷道的主要石门、主要运输巷将要作为矿井总回风巷下延接续回风片盘,收作片盘的部分主要石门巷道受周边上下揭露、采动影响其围岩压力增大,巷道底鼓的现象日益增多,严重影响巷道的正常运输、行人、通风的要求。
本人简要叙述了巷道底鼓的类型,破坏形式,分析了巷道发生底鼓的原因并提出了针对巷道底鼓的几点防治措施。
为维护巷道的正常使用提供了一定的依据。
关键词:巷道底鼓岩性水理作用支护1引言**煤矿根据地质普终报告和实际开采揭露表明,主要可采煤层为36#、38#、40#、45#、48#、49#煤层,均属于中等灰分,低硫、中磷、中灰熔点,较高发热量的无烟煤。
井田区域内主要构造形态为**—溪口背斜西翼中的一倒转背向斜,褶皱构造和次生断层较为发育,区内断距大于30m的断层有12条,其中:F1断层贯穿于整个井田,对区内地层破坏性最大,以及较发育的褶皱构造和次生断层造成矿井围岩普遍破碎;此外,还受火成岩侵入影响,临近华溪井田强变质带内煤层被石墨化。
由于受地质构造影响,矿井煤层赋存极不稳定,煤层厚度、倾角变化较大,局部块段煤层倾角达80°以上,平均倾角为23°,总体倾向为东西向,整体围岩相对较松软、破碎。
矿井2007年7月以来,矿井+615m片盘巷道的主要石门作为矿井总回风巷道。
目前矿井+580m生产片盘采、掘收作,将要接续作为矿井总回风巷道使用。
由于巷道揭露时间长并受周边采、掘影响,巷道顶底板和两邦岩体变形严重,并向巷道中心线产生位移,巷道底板向上隆起的现场即称巷道底鼓。
巷道底鼓给正常生产带来一系列的安全影响,不仅会导致巷道断面缩小,阻碍运输、行人、通风,给巷道维护带来一定困难,严重时能将巷道断面全部跨落封闭、给复采及回风的安全生产带来严重威胁。
因此,充分掌握巷道底鼓的原因并采取有效措施,防治巷道底鼓具有一定的重要意义。
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严重煤与瓦斯突出矿井近煤岩巷底鼓治理及原因分析
摘要:孟津煤矿煤层埋藏深,瓦斯压力大,瓦斯含量高,属严重煤与瓦斯突出矿井。
针对-322水平西翼轨道运输大巷近煤掘进期间严重底鼓及瓦斯涌出等现象,通过采用钻孔卸压及注浆加固技术对巷道底鼓进行处理,实现了煤与瓦斯严重突出矿井近煤岩巷底鼓及瓦斯涌出的成功治理,提供了特定地质条件下严重煤与瓦斯突出矿井巷道近煤掘进底鼓治理的经验。
关键词:煤与瓦斯突出钻孔卸压注浆加固底鼓
中图分类号:td713 文献标识码:a 文章编
号:1674-098x(2011)12(b)-0049-01
1 矿井概况
孟津煤矿为义马煤业集团有限责任公司在建矿井。
矿井位于河南省孟津县横水镇境内,东距孟津县城15km,南距新安县城27km。
井田走向长度7km,倾斜宽5.7~10km,面积57.52km2。
孟津煤矿设计生产能力120万t/a,主采二迭系山西组二1煤层,煤层厚度0~9.1m,平均2.24m,属较稳定煤层。
煤层结构较简单,局部夹矸1~2层,煤层厚度具有短距离内急剧变化的特点。
煤层倾角5°~10°。
孟津煤矿煤层埋藏深(650~1000m),瓦斯压力大(3.1mpa),瓦斯含量高(13.94m3/t),为严重煤与瓦斯突出矿井。
2 巷道底鼓现象
-322水平西翼轨道运输大巷掘进至测点xg6点附近时,扒矸机扒岩时底板发生断裂(并伴随有沉闷的断裂声),回风流瓦斯快速上
升。
大巷正头往后8m开始距巷道左帮1.3m处底板开裂,巷道迅速鼓起,最大达到400mm落差,裂隙宽度约80~20mm,裂隙往后开展有18m,末端消失于巷道左帮。
裂隙瓦斯含量高达4%~5%,裂缝内部瓦斯含量最高达到9%,回风流瓦斯含量达到了0.35%。
3 原因分析
-322水平西翼轨道运输大巷设计断面形状为半圆拱形,净断面积18m2,净宽4.8m,净高4.27m,巷道布置在二1煤层顶板中粒砂岩(平均厚度17m)中,大巷曾经在掘进530m后为避开二1煤层往南偏移了35m,使底板岩柱增加到5.5m,但掘进至测点xg6点附近时巷道底板发生断裂并伴随有回风流瓦斯异常等现象。
轨道大巷支护形式采用锚网喷。
其间无巷道,未受过采动影响,应视为原岩应力场。
经过现场观察从巷道断面揭露岩层可直观显示该段岩层倾向节理发育,在4m高的巷道断面上近水平分布20多组,厚度为50~500mm不等,多数中间夹有碳质泥岩,在后期拉底打眼中还发现底板500mm一下有明显空洞,瓦斯含量高。
通过煤层等高线及前期施工的层位钻资料显示,二1煤层在此区域是一个背斜,该段正处于二1煤层上升阶段。
经过现场观察分析论证该段巷道底鼓原因主要有以下几点: (1)该段巷道所处岩体倾向节理发育,底板围岩整体强度降低,在打钻、放炮及扒岩等采动影响下造成围岩应力传播。
(2)二1煤层属严重煤与瓦斯突出煤层,瓦斯压力大,瓦斯含量高,巷道底板围岩裂隙与煤层有联通,在瓦斯压力作用下巷道底板受张
拉,并且岩层节理之间被瓦斯充填围岩自承能力进一步削减。
(3)该段巷道处于背斜接近于顶部,在构造应力作用下,岩体受张拉,岩质松软。
在以上各种原因的共同作用下巷道底板中间受张拉两侧受剪切,并使底板围岩断裂并沿巷道方向开展,造成巷道底鼓及瓦斯涌出现象发生。
4 治理方法
结合巷道地质条件借鉴以往经验并加以改进,对巷道底鼓进行处理。
(1)钻孔卸压。
针对二1煤瓦斯压力大的特点及以往的经验在底鼓发生段前后各10m范围内布置钻孔,经过冲孔及抽放对煤层瓦斯进行卸压。
钻孔布置形式为5m一组,每组3个,其中巷道正中布置一个,钻孔垂直底板沿巷道方向成75°夹角,靠近巷帮0.5m各布置一个,垂直于巷帮与底板成45°夹角。
采用φ75mm钻头成孔,φ94mm 钻头扩孔,φ50mm钻头冲孔。
(2)注浆加固。
在钻孔卸压之后,利用卸压钻孔埋管注浆充填裂隙加固围岩,切断应力传播的途径,增加底板岩层的整体性,提高其自承能力。
注浆材料选用425号普通硅酸盐水泥,浆液设计比重
1.5t/m3。
采取连续注浆方式注浆,采用水玻璃封口。
在往前掘进过程中采用留底1m施工,人为增加底板岩柱,并在此基础上执行钻孔卸压和注浆加固,再掘进20m后对已处理巷道进行拉底施工,20m一个循环,直至巷道恢复正常掘进。
5 效果检验
采取以上措施后,巷道底鼓及瓦斯动力现象彻底消失。
保证了西翼轨道大巷的正常掘进,减少了后期巷道维修工程。
为轨道大巷的运输提供质量保证,为矿井安全生产创造了良好的经济效益和社会效益。
6 结论
(1)钻孔卸压技术对严重煤与瓦斯突出矿井近煤岩巷掘进期间消除瓦斯压力,削减瓦斯应力传递效果良好。
应用该技术能有效消除瓦斯动力现象,改变煤体内部结构,尽快释放地应力,防治了巷道底鼓或变形,消除了瓦斯灾害的潜在威胁。
该技术关键在于钻孔的布置、大小、深度及工艺的选择,重点是卸压效果检验。
(2)注浆加固技术对夹杂泥质页岩的裂隙破碎带效果显著,尤其是倾向水平裂隙。
应用该技术能够及时改变围岩的松散结构,提高岩石的整体强度,充填加固裂隙破碎带能够切断应力传播的途径,对严重煤与瓦斯突出矿井巷道由于应力传播导致的底鼓可以给予有效的预防和治理。
利用卸压孔注浆不仅节约成本,通过结合卸压钻孔布置实际情况认真分析、科学计算,使其达到最佳效果。
(3)严重煤与瓦斯突出矿井大巷底板距瓦斯含量大、瓦斯压力高的煤层顶板间距处于5m临界值的巷道,虽然已经提前做过地质预报工作,但随着工作面的推进,在遇到断层、裂隙等地质构造,该地段极易因为应力传播和瓦斯动力现象导致底鼓和瓦斯超限,甚至发生煤与瓦斯事故。
(4)西翼轨道大巷底鼓及瓦斯涌出现象的成功治理及巷道掘进工艺的实践,对由于采深增加日益增多的双突矿井相似条件下的巷道底鼓治理、巷道掘进施工及巷道布置有一定的参考价值。
参考文献
[1] 钱鸣高,石平五.矿山压力与岩层控制.徐州:中国矿业大学出版社,2003.11.
[2] 东兆星,吴士良.井巷工程.徐州:中国矿业大学出版社,2004.1.
[3] 袁亮.煤矿总工程师技术手册.北京:煤炭工业出版
社,2010.
①作者简介:何伟(1984.10-),男,湖南浏阳人,汉族,本科学历,助理工程师,现任义煤集团孟津煤矿生产技术部副部长。