2016-06-01 16:26:41
選礦試驗設備沖擊地壓和煤與瓦斯突出是煤礦開采過程中比較典型的兩種動力災害。淺部礦并中兩種動力災害發生條件差異性大,一般不會出現禍合現象,選礦試驗設備科研人員及現場技術人員均將這兩種災害分別考慮。
近年來,隨著開采深度的增加,選礦試驗設備非突出礦井或煤層逐漸轉變為突出礦井或煤層。由于深部煤巖體組存、積聚的彈性能和瓦斯內能增大,開采擾動易發生失穩產生動力現象,沖擊和突出成為互相擾動誘發的因素。深井高地應力、高溫、高(低)瓦斯壓力等復雜環境的高強度開采更容易發生煤巖與瓦斯動力災害我國一些深部瓦斯礦井經瓦斯抽采達標或低瓦斯煤層(瓦斯含址小于5 m)發生了地應力主導型的動力災害.其特征兼具有突出、沖擊地壓動力特征及瓦斯大量涌出共性。選礦試驗設備國投新集集團口孜東礦首采區埋深超千米,存在高地應力(井底車場某開拓巷道3內維修臥底深度達5700 mm),高溫(首采區地溫高達38.81C)等危害。基于此,筆者以動力災害屬性鑒定為前提.以口孜東礦首采面為試駿實例,探討深部礦井煤巖瓦斯動力災害防治技術。
有關研究表明,各種煤巖瓦斯動力災害均是力學問題,選礦試驗設備應根據煤巖系統能量積聚、耗散形式及破壞形式進行區分。從能量積聚方面分析:沖擊地壓過程的主要能量是煤巖系統的彈性應變能,而煤與瓦斯突出過程的能量主要是瓦斯內能。從能量耗散形式分析:突出激發階段.彈性能對煤體的破壞起主要作用,瓦斯起非力學作用;激發后煤體的破碎和拋出主要靠瓦斯內能;而沖擊地壓始終以煤巖系統釋放的彈性能為主。激發后彈性能轉化為聲能、選礦試驗設備熱能以及以突然釋放的方式爆裂并彈射出來的動能。從破壞形式分析:沖擊地壓主要為脆性壓剪破壞,而突出同時存在壓剪和拉伸破壞。綜上分析。深部礦井煤巖瓦斯動力災害的發生需具備物質、應力和開采擾動等條件。
(1)在同一采掘區域煤體和圍巖系統中具備沖擊和突出傾向性是發生煤巖瓦斯動力災害的物質條件,且在一種災害能量的作川下,選礦試驗設備另一種災害可能降低其臨界條件而被誘導發生。
(2)應力。煤巖瓦斯動力災害的發生需一定應力破壞煤巖體.且隨著應力水平的增加災害危險程度和發生強度增大。較高的應力水平是煤巖瓦斯動力災害發生的條件之一。
(3)開采擾動。煤層開采形成支承壓力及覆巖運動提供的觸發動力是誘發動力災害的關鍵因素。
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