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生产技术辅导：采场矿山压力及其控制方法

编辑整理：中国注册安全工程师考试网　文章日期：2007-12-7 9:39:23　打印

【考试大纲要求】： 1、熟悉采场顶板管理及支护技术，采场矿山压力分布规律及其控制方法； 2、掌握开采过程中的主要灾害事故类型、防治重点及主要预防措施。 3、了解井下供电的电压等级和保证矿山设备安全的要求； 4、了解保护接地、井下设备的类型及选用规定； 5、熟悉矿用电缆、漏电保护、过流保护和煤矿防爆设备的规定。 【教材内容】： (二)采场矿山压力及其控制方法 1．回采工作面矿山压力的基本概念 在矿体没有开采之前，岩体处于平衡状态。当矿体开采后，形成了地下空间，破坏了岩体的原始应力，引起岩体应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止。在应力重新分布过程中，使围岩产生变形、移动、破坏，从而对工作面、巷道及围岩产生压力。通常把由开采过程而引起的岩移运动对支架围岩所产生的作用力，称为矿山压力。 在矿山压力作用下所引起的一系列力学现象，如顶板下沉和垮落、底板鼓起、片帮、支架变形和损坏、充填物下沉压缩、煤岩层和地表移动、露天矿边坡滑移、冲击地压、煤与瓦斯突出等现象，均称之为矿山压力显现。因此，矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现。 2.煤矿直接顶稳定性分类与老顶压力显现强度分级直接顶是指直接位于煤层之上的易垮落岩层。煤矿直接顶稳定性分类主要以直接顶初次垮落步距为主要指标，将直接顶分为不稳定、中等稳定、稳定和非常稳定4类。 老顶是位于直接顶之上较硬或较厚的岩层老顶压力显现分为4级，即老顶来压不明显、来压明显、来压强烈和来压极强烈。 3.回采工作面支架主要有单体摩擦式金属支柱、单体液压支柱和液压自移支架等几种，少数矿井也还使用木支柱。 (三)矿山开采常见顶板事故 回采工作面常见顶板事故是冒顶事故。按一次冒落的顶板范围及伤亡人数多少，一般可分为局部冒顶和大面积切顶事故共六大类： (1)顶板事故； (2)压垮型冒顶； (3)复合顶板推垮型冒顶； (4)金属网下推垮型冒顶； (5)漏垮型冒顶； (6)冲击推垮型(砸垮型)冒顶。 (四)冲击地压预防技术 1．冲击矿压现象及特点 冲击地压(岩爆)是井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生的一种以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。根据原岩(煤)体应力状态不同，冲击地压可分为3类：重力型冲击地压、构造应力型冲击地压、中间型或重力一构造型冲击地压。 冲击地压的特点： (1)一般没有明显的预兆，难于事先确定发生的时间、地点和冲击强度； (2)发生过程短暂，伴随巨大声响和强烈震动； (3)破坏性很大，有时出现人员伤亡。 2．冲击地压的预测方法 目前，冲击地压的预测方法主要有以下几种： (1)钻屑法。钻屑法是通过在煤体中打小直径(42～50mm)钻孔，根据排出的煤粉量及其变化规律以及钻孔过程中的动力现象鉴别冲击危险的一种方法，目前在我国应用较普遍。钻屑法是我国《煤矿安全规程》规定采用的冲击危险程度监测和解危措施效果检验的主要方法。 (2)声发射和微震监测方法。声发射监测的过程主要是对冲击地压前兆信息的统计，冲击危险的判别依据是能率、事件频度及其变化规律，单个声发射事件的幅度、延续时间、频率等参数作为判别冲击危险的参考指标。 (3)综合指数法。综合指数法是在进行采掘工作前，首先分析影响冲击地压发生的主要地质和开采技术因素，在此基础上确定各个因素对冲击地压的影响程度及其冲击危险指数，然后综合评定冲击地压危险状态的一种区域预测方法。 3．冲击地压的防治措施 根据发生冲击地压的成因和机理，防治措施分为两大类：一类是防范措施；另一类是解危措施。 (1)防范措施。防范措施主要包括：预留开采保护层；尽量少留煤柱和避免孤岛开采；尽量将主要巷道和硐室布置在底板岩层中；回采巷道采用大断面掘进；尽可能避免巷道多处交叉；加强顶板控制；确定合理的开采程序；煤层预注水，以降低煤体的弹性和强度；等等。 (2)解危措施。冲击地压解危措施包括卸载钻孔、卸载爆破、诱发爆破和煤层高压注水等。 (五)矿山开采的主要灾害及预防 1．主要灾害类型 开采过程中的事故类型主要是有冒顶片帮、冲击地压、水害、火灾、瓦斯事故、机械事故等。 2．灾害预防技术 开采过程中主要灾害的预防措施包括： (1)加强顶板管理； (2)进行超前密集支柱防护； (3)严格按照作业规程操作； (4)采取防治火灾、瓦斯爆炸与突出、岩（煤）突出、机械伤害的措施。

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