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深矿井;开采;矿压控制

 日期:2019-01-25 14:09:00 人气:16

深矿井;开采;矿压控制


深矿井;开采;矿压控制
  深矿井开采,因其地压大,巷?#26469;?#25496;进到报废要经受较大的变形和破坏。许多巷道要进行反复维修,导致巷道的维护费用高出掘进费几倍。对矿井生产。如某矿在-600m水平开采中,A工作面回风巷在掘成后仅在一个月之内,巷道断面由5.2m3缩小为2m3,受采动影响还继续收缩?#27426;鳥工作面回风巷掘进断面5.7m2,在使用前就大修了三次,使用时仅维持2m2断面,此巷维修费等于掘进费的三?#20102;?#20493;。所以,把握深矿井地压规律,科学合理布置、支护和维护巷道是深矿井开采的重要任务。
  1、巷道布置
  按深矿井地压的特点,巷道布置必须掌握好以下三个要求:
  (1)开拓和准备巷道要布置在岩石力学性能好的岩(或煤)层中。岩石力学性能好是岩石强度大、破坏小、弱面少。
  (2)巷道要布置在受采动影响小的位置。具体做法:一是含在采空区下方掘巷?#27426;?#26159;在采空区冒落矸石中成巷;三是加大大巷或上山距煤层底板的垂?#26412;?#31163;,某矿由 450m水平的28m增大到-600m水平的40m~50m;四?#24378;?#24055;道(大巷或上山)采煤;五是沿?#31449;?#24055;;沿空留巷。
  (3)缩短巷道服务年限。
  缩短区段平巷服务年限的措施主要有:一是采用区段集中平巷,分层或分煤层平巷采用超前平巷。此方法尽管在浅部开采中使用较少,而在深部巷道维护困难、维护费用增大时,这是一种较好的办法?#27426;?#26159;采用前进式开采;三是减小工作面?#24179;?#36291;度。工作面?#24179;?#38271;度是工作面的一个重要参数,近年来,我国综采面一直在加大?#24179;?#38271;度,许多已经超过2000m。这是为减小工作面搬?#19994;?#24433;响。而在巷道维护困难、维护费用增大的时候,综采也要适当缩短?#24179;?#38271;度.以求缩短区段平巷的服务时间,减少巷道维护费用。可以缩短区段平巷服务时间,还能保证工作面?#24179;?#38271;度的方法值得借鉴,如跨丘山采煤和没前上山连续采煤?#21462;?br/>  2、巷道支护
  在深矿井开采中,巷道支护结构必须满足以下技术要求:一是支护强度大,可以抵抗高地压?#27426;强?#32553;性能好,可缩量大,可以?#35270;?#22260;?#19994;?#36739;大变形;三是封闭性能要好,可以有效避免底鼓。
  通常单一品种的支架?#23721;?#21516;时满足这些要求,所以,在高地压区或软岩巷道,?#35805;?#37319;用封闭的多种支架共用的复合支护结构。
  我国煤矿,很少使用圆形断面的巷道,由于这种巷道断面的利用?#24335;系汀?#20294;也有采用拱形断面加反拱或加底梁的情况。多数采用以锚杆或拱形可缩支架为主体的复合支护结构。
  采煤生产?#23548;?#35777;明,锚喷和拱形可缩支架具有良好的可缩性,只要增加自身的支护强度或与其他支护结构相结合?#24378;梢月?#36275;高地压、大变形巷道的支护的技术要求,具有操作简单、方便可行、支护费用?#31995;?#31561;优点,用锚杆或锚杆配合架棚支护的巷道,巷道围岩移动量比单用架棚要小。
  3、巷道维护
  3.1卸压法
  (1)超前导硐
  超前导硐是在大断面巷道中先开一个小断面导硐,再扩大导?#31995;?#35774;计断面。导硐和扩巷相隔?#27426;?#30340;时间,就是要通过导硐释放围岩压力以减小成巷后支架的受力和这?#22336;?#27861;卸压效果?#27973;?#26126;显,对后期的巷道维护?#27973;?#26377;利,通常不需要增加支护费用,而影响巷道掘进的速度。
  (2)爆破卸压
  爆破卸压就是用爆破松动围岩,实?#20013;?#21387;。常见底板卸压:就是在巷道掘进工作面后方?#27426;?#36317;离,由底板向下打一组钻孔,装入炸药爆破,在孔底形成爆破松动区各孔松动区相连在底板?#34892;?#25104;松动带。松动带岩石吸收?#22270;?#32531;了外力对底板的作用,可以减小巷道底鼓量。
  爆破卸压的技术难点是确定爆破参数,如:钻?#23383;本丁?#38075;孔深度、钻?#20934;?#36317;、装药量和钻孔的?#36739;虻取?#29190;破参数由于围岩条件不同而不一样。所以,各个矿井在采用时要进行试验论证。
  爆破卸压操作简便,费用?#31995;停?#22312;爆破参数选择合理时会收到?#27973;?#22909;的卸压效果。
  爆破卸压的另一?#20013;?#24335;是在工作面向前方打深钻孔进行爆破卸压,此卸压与底板卸压机理不同,属超前卸压。超前松动卸压能够减小巷道后期变形,还能预防瓦斯突出和冲击地压的发生。所以,在瓦斯突出和冲击地压严重的矿井使用效果良好。
  (3)钻孔卸压
  钻孔卸压是在围岩中打钻孔,通过钻孔变形实?#20013;?#21387;。卸压钻孔布置如图1。
  钻孔卸压对减小巷道底鼓、两帮?#24179;?#37327;以及冲击地压均有很大的效果。而因钻孔工作量较大,耗工耗时,费用较高,此方法应用受到?#21496;?#38480;。
  (4)宽巷卸压
  巷道掘进宽度大于使用宽度,仅支护使用宽度,宽掘部分可自由变形。即宽巷掘进:与此类?#39057;?#26041;法是在巷道底脚向两帮掏槽。用此法进行卸压,即宽巷卸压:宽巷卸压对底鼓?#22303;?#24110;?#24179;?#37327;大的巷道有很好的卸压效果,而因巷道宽度增大,支架受力也加大。
  3.2围岩加固法
  围岩加固是为了提高围?#19994;?#33258;支撑能力。其方法:一是机械加固,锚杆是最常用的机械加固方法?#27426;?#26159;化学加固,就?#21069;?#21270;学材料注入围岩?#20005;?#20869;,凝固后能在围岩中起到黏结的作用,实现加固目的。化学加固使用的化学材料有:水泥浆,合成树脂和聚氨酯?#21462;?#27700;泥浆成本?#31995;停?#32780;加固效果差;聚氨酯在与围岩?#20174;?#26102;发泡,体积膨胀,凝固?#26438;?#24040;具有塑性和较高的黏着能力,所以,加固效果最好,但成本较高;合成树脂加固效果和成本在二者之间,它是煤矿使用较多的化学加固材料。化学加固?#35805;?#29992;于围岩?#20005;?#21457;育的巷道之中。


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