馬致先
摘要:在過去相當(dāng)長的一段時(shí)間里,煤礦的生產(chǎn)滿足了人們的能源需求,也為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了動(dòng)力。雖然現(xiàn)在都在號召使用綠色能源,但煤礦依舊存在,而且煤礦所生產(chǎn)的能源依舊為人們生活所需的能源物質(zhì),所以還是要注重煤礦的生產(chǎn)發(fā)展。在煤礦的生產(chǎn)發(fā)展的過程中,煤礦的沖擊地壓應(yīng)力問題是非常重要的。由此,本文主要闡述了煤礦沖擊地壓應(yīng)力控制理論與相關(guān)實(shí)踐問題。
關(guān)鍵詞:煤礦;沖擊地壓;應(yīng)力控制
1 前言
煤礦在過去一段時(shí)間里滿足了我國人民的能源需求,為我國人民提供了一定的就業(yè)崗位,同時(shí)還極大的促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。雖然現(xiàn)在世界各個(gè)國家都在提倡使用綠色能源,但目前煤礦依舊存在,也還在為我國人民以及我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做著貢獻(xiàn)。所以,還是要重視煤礦的生產(chǎn)。而要想煤礦能夠發(fā)展的更好首先就要注重煤礦的沖擊地壓應(yīng)力的控制與實(shí)踐的相關(guān)問題。因?yàn)閼?yīng)力的控制問題影響著煤礦的生產(chǎn)發(fā)展以及安全方面的問題,所以一定要重視研究發(fā)展。
2 沖擊地壓應(yīng)力控制理論
煤礦沖擊地壓的應(yīng)力控制問題嚴(yán)重影響著煤礦的安全生產(chǎn)問題,所以要想更好的降低煤礦安全事故的發(fā)生,就要注重煤礦沖擊地壓的應(yīng)力控制問題。由此,在這一部分中主要闡述了沖擊地壓應(yīng)力控制的相關(guān)理論。
首先對于沖擊地壓產(chǎn)生的影響因素,主要是由三個(gè)方面形成:第一個(gè)方面是煤礦的內(nèi)在因素——煤礦的沖擊傾向特性,也就是說煤礦本身所固有的被沖擊破壞的性質(zhì)與能力。第二個(gè)方面是煤礦的結(jié)構(gòu)因素,比如煤礦在形成的過程中會(huì)有一些軟弱巖層、斷層以及褶皺等巖層的出現(xiàn),這種巖層極易遭受沖擊和破壞。第三個(gè)方面就是煤礦所受到的外部的力源因素。
其次是應(yīng)力對于沖擊地壓的影響。煤礦所生產(chǎn)的煤炭雖然在人們的使用過程中會(huì)產(chǎn)生一定的溫室氣體,這些溫室氣體會(huì)嚴(yán)重影響地球的生態(tài)環(huán)境,但煤炭始終是人們重要的能源需求,所以還是要重視煤礦的生產(chǎn)發(fā)展。雖然隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,煤炭的生產(chǎn)效率在不斷提高且煤礦的安全事故發(fā)生率在不斷的降低,但煤礦的安全問題始終都是煤礦生產(chǎn)的頭等大事。而在煤礦的生產(chǎn)過程中,最能夠影響煤礦安全問題的一個(gè)因素就是煤礦的沖擊地壓區(qū)域應(yīng)力的控制問題。因?yàn)樵诿旱V的安全事故當(dāng)中,其沖擊地壓事故發(fā)生的原因往往是因?yàn)閼?yīng)力的高度集中,而且眾多的學(xué)者所提出的“三因素”理論中,其力源因素是引發(fā)沖擊地壓的最重要的因素,因?yàn)槠渌蛩責(zé)o法更改,均是自然形成。比如,在煤礦本身就具有可以使得煤礦發(fā)生被沖擊和破壞的內(nèi)在因素或者結(jié)構(gòu)因素,其煤礦形成的過程中就積蓄了一定的原始應(yīng)力,在煤礦開采的過程中又免不了受到一定的應(yīng)力,從而使得應(yīng)力高度集中,就會(huì)產(chǎn)生沖擊地壓。
最后是對于應(yīng)力的控制問題。由以上研究發(fā)現(xiàn),要想更好的控制好沖擊地壓的產(chǎn)生以防止重大安全事故出現(xiàn)的話,就要在力源因素上著手,因?yàn)楫a(chǎn)生沖擊地壓的其他兩個(gè)因素全部都是在自然狀態(tài)下形成的,人類無法控制。所以,要想更好的防止沖擊地壓的發(fā)生,主要也是通過改變力源來實(shí)現(xiàn)的,通過改變煤礦的巖層受應(yīng)力的狀態(tài)或者在開采的過程中控制好高應(yīng)力區(qū)的出現(xiàn),將應(yīng)力進(jìn)行轉(zhuǎn)移或者釋放來保證煤礦的巖層不足以達(dá)到發(fā)生失穩(wěn)破壞或者非失穩(wěn)破壞,進(jìn)而防止出現(xiàn)事故的發(fā)生。當(dāng)然,其應(yīng)力的控制也不是控制煤礦所承受的全部應(yīng)力,因?yàn)槊旱V所受的應(yīng)力主要包括原始應(yīng)力以及開采過程中所承受的應(yīng)力這兩部分,原始應(yīng)力無法控制,唯一能控制的就是開采過程中的所受到的應(yīng)力。要想控制這一部分應(yīng)力,首先可以通過一些設(shè)備來檢測相對應(yīng)力,然后通過計(jì)算單位應(yīng)力梯度的變化量來預(yù)測沖擊的危險(xiǎn)性以及區(qū)域,進(jìn)而為防止危害的發(fā)生奠定一定的基礎(chǔ)。
3 沖擊地壓應(yīng)力控制的理論實(shí)踐
在上一部分中詳細(xì)闡述了沖擊地壓應(yīng)力產(chǎn)生的相關(guān)理論問題,而且也在上一部分中提出,要想防止沖擊地壓事故的發(fā)生,主要就是控制應(yīng)力中的開采應(yīng)力這一部分,但理論始終需要實(shí)踐。由此,在這一部分中主要闡述了沖擊地壓應(yīng)力控制的理論實(shí)踐問題。
3.1 超前深孔頂板預(yù)裂爆破防沖擊地壓
在進(jìn)行防止沖擊地壓事故的發(fā)生中,一些煤礦公司根據(jù)所要開采的煤礦的情況進(jìn)行這一方面的工作,比如,可以在煤礦中先應(yīng)用一些設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測,然后確定沖擊危險(xiǎn)面的大致范圍,隨后進(jìn)行現(xiàn)場斷頂爆破試驗(yàn),就是對爆破前后,其煤礦巖層所承受的應(yīng)力以及卸壓后的煤礦巖層效果以鉆孔應(yīng)力計(jì)來檢測試驗(yàn)。這一試驗(yàn)一般要經(jīng)過相對比較長的時(shí)間來進(jìn)行,而且每次試驗(yàn)都要注重將數(shù)據(jù)結(jié)果記錄準(zhǔn)確,到一定周期后做成圖表來觀察這種防沖擊地壓方法的效果。通常,這種方法會(huì)隨著爆破的不斷推進(jìn),其爆破所產(chǎn)生的應(yīng)力波與爆轟所產(chǎn)生的氣體都會(huì)幫忙促進(jìn)煤礦此處所承受的高應(yīng)力向著煤礦更深層處的巖層轉(zhuǎn)移,當(dāng)然,在轉(zhuǎn)移的過程中承受高應(yīng)力的煤礦巖層的區(qū)域也會(huì)釋放一些應(yīng)力,進(jìn)而盡可能的降低沖擊地壓的危害。
3.2 開切眼貫通動(dòng)態(tài)應(yīng)力控制防沖擊地壓
在煤礦開采的過程中,隨著開切眼工作的不斷深入進(jìn)行,其煤礦巖層免不了會(huì)受自重應(yīng)力以及開采應(yīng)力的影響產(chǎn)生比較強(qiáng)烈的沖擊危險(xiǎn),為了防止在進(jìn)行開切眼工作進(jìn)行的過程中產(chǎn)生沖擊地壓的事故,可以采取一定的相關(guān)措施。首先可以采取一定的措施來了解應(yīng)力運(yùn)移的規(guī)律,然后在進(jìn)行開切眼貫通工作的時(shí)候進(jìn)行判斷煤礦的巖層所承受的應(yīng)力是否即將達(dá)到發(fā)生沖擊地壓的危害,最后再根據(jù)現(xiàn)有的監(jiān)測設(shè)備以及防沖的技術(shù)對即將發(fā)生沖擊地壓危害的區(qū)域進(jìn)行一定的防護(hù)措施。
4 結(jié)束語
煤礦的生產(chǎn)發(fā)展吸納了一定的勞動(dòng)力,為人們的就業(yè)提供了一定的幫助,而且可以帶動(dòng)相對比較偏遠(yuǎn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,同時(shí)還帶動(dòng)了生產(chǎn)煤炭相關(guān)設(shè)備的銷售,這也在一定程度上增加了就業(yè)崗位。然而煤礦要想更好的發(fā)展就要解決好煤礦的安全問題,在眾多安全問題中沖擊地壓應(yīng)力控制是最能影響安全問題的,所以研究好煤礦的沖擊地壓應(yīng)力控制問題具有重要的意義。
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