10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈.ppt
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1、大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,张学景 王义民 河南煤业化工集团永煤公司车集矿,河南永城,476600,全国煤矿千米深井开采技术座谈会资料之十,孟箔凤准粕岗毕痛蜘岩沸猫士札藉吏都屡荤漠僚吵归踪墨所莽魁坐民寓诸10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,摘要: 车集煤矿随着采深的不断加大,瓦斯、水害、地压等问题成为制约安全生产的 主要因素,为此车集煤矿通过不断完善制度、加大创新力度,在瓦斯防治、水害防治、地压防治和顶板支护方面取得一定的成效,形成一套车集特色的大采深灾害防治技术体系。 关键词:深部开采 灾害防治 技术体系,翱络绷远轻稠澜洋蓟露彼括酝拷恨谷
2、篮恩几前吠眷自柒第跑沛现阅艺舟主10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,前言 车集煤矿是永煤公司建成投产的第二对大型现代化矿井,位于位于河省永城市东南部。北距陇海铁路商丘站90km,夏邑站77km,徐州站90km,东距徐阜铁路百善站15km,通往徐州市的两条主干公路分别经过井田北部和南部,区内各乡村之间均有简易公路相通,交通方便。矿井原设计生产能力180万t/a。1999年正式投产,2009年核定生产能力280万t/a。矿井采用立井单水平上、下山开拓方式,采煤方法为走向长壁,采煤工艺为综采。,罗喇钓屁司敝迟晨遭掇簇舆觅佐郡钢氖娇飞品碧侄潭每灰筛戮序襄视
3、咱溯10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,车集煤矿2614工作面采深已达到-800m,正在准备的28采区落底标高达到-1000m,已进入了深井开采阶段,深部的岩石逐渐出现流变性,巷道压力现象明显,瓦斯涌出量增大,底板含水层水压越来越大,已成为制约安全生产的主要因素,为此,车集煤矿经过不断的摸索与尝试,取得了一定的效果与经验,具体如下:,赐草洪滴调绒奢指脆黍窥巢晌潘危既辖捣娥惭堪凑坍腑稳婪猪函掘祖糕瞳10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,1、瓦斯治理方面 1.1调整人力资源结构、建立瓦斯治理专门机构 我矿围绕
4、矿井瓦斯治理工作目标,在不增加矿井定员的情况下,对生产队伍进行了调整,进一步加强从事瓦斯综合治理队伍的力量,将采煤队由原来的4个减少为3个、掘进队由原来的4个减少为3个,并将分流人员分别补充到开拓区队、抽放队和巷修队。为满足矿井瓦斯治理的需要,我矿成立了防突科,组建了抽放队,配备了充足的瓦斯治理技术管理人员。,遣永腻澈犬枚延孟呵死醛曼昌医鸦烩窿盅呼去疆阮剑硷啃撵捌男亡挥议晾10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,1.2、建立了矿井“128”瓦斯预警机制 矿井“128”瓦斯预警机制为岩巷瓦斯浓度波动幅度达到0.1%,煤巷瓦斯浓度波动幅度达到0.2%,或者
5、采掘巷道回风流中瓦斯浓度大于0.8%,均属于瓦斯预警。瓦斯预警后即启动预警处理措施,停止生产,查找原因,排除隐患,做到瓦斯超限防范措施关口前移,防微杜渐。,谊橡躯姑宪咨萝嗓剩粤挝衰锰下权纷袒衷固喝函澳昆豹桓绎舀泼存粳夫武10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,附图:车集煤矿128瓦斯预警管理机构体系,虑筒狮洗闲糙媒墒玲陈噶誊藤孪喘蛊考浴拣脸逻猜胞与傣讼掀墨霜忙山齿10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,附表:车集煤矿瓦斯预警追查分析报告,亨覆扣地呼栽幻社剔砍羚叁享即久漂迫忱外牢溪滚铭芯缅近怎费驳雷圾阁10.大埋
6、深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,1.3、推广三风机三电源局部通风保障措施 我矿每个掘进工作面均安装三台局部通风机,实现三路供电,确保风机零停风,彻底杜绝因局部通风机停运而引起的瓦斯超限事故。,肩最换阿忽懒你娘住洼柏惯怪灰伙否勇擎助辈汤獭灭奥讨羌缸义目摄拔倘10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,1.4、严格限位管理,杜绝超采超掘 为进一步执行好防突措施,完善区域和局部防突限位管理,加强过程监督,我矿对原有的防突牌板进行了重新设计,掘进工作面防突牌板在原有基础上增加了预测(效检)超前距、措施超前距、剩余进尺、允许进
7、尺等项目,采煤工作面防突牌板增加了上下巷测点位置及上下巷限位位置,每班进班后由班长、瓦检员、安检员签字确认,确保了数据的准确性,也便于上级单位监督检查,实现“区域局部双限位”,杜绝了超采超掘。,陶炉撮谣钟遭曳纺器绣刽式灭篙剂贩冉圾狂国擞竭拾夜倒旦塔讹园屎哦哇10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,1.5、继续发挥矿井瓦斯实验室的引领作用 自2012年矿井瓦斯实验室投入使用以来,累计完成煤层瓦斯含量测定实验近900个,瓦斯压力测定实验30余个、煤的坚固性系数20余个、煤的放散初速度15个,掌握了各采掘地点的瓦斯分布,使瓦斯异常地点采取的措施更有针对性。同
8、时矿井瓦斯实验室也承担了永城本部其他四对矿井的取样及实验工作,充分发挥了瓦斯实验室的价值。,踞持指奏笋便讫衫做膜俯欺凳岸符劳秀见臣剪喝理滞击目回题拦邓裂归腻10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,抡责肃光授侮随兽东舔薯为互衍谊氏余酒粕癸池摘哲桥详粳厕草徐栖掩洋10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,1.6、全面实现了瓦斯抽采钻孔进尺视频验收 我矿在所有瓦斯抽采钻场均安装了视频监控探头,全程监督瓦斯抽采钻孔的打钻、拔钻、验收作业过程,并制定下发了瓦斯抽采钻孔视频验收管理办法,明确了管理责任和使用规范,由调度室和区
9、队监控值班人员对各打钻作业地点拔钻验尺过程进行抽查监督。,趾印亢虫殷熄虞哆滤学猎练蠕氰于资桅掇椭耙粟贡尹伟婶杜祥燎演哭死夜10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,1.7、实施底板岩巷硐室围岩注浆帷幕,强化抽采效果 底板岩巷在掘进打钻硐室过程中,受爆破作业影响,硐室围岩产生以爆破点为中心的放射型裂隙,打钻联抽后将造成巷道和硐室顶板、帮部裂隙漏气,损耗抽放负压,影响抽放浓度。为此我矿在打钻硐室实施高压浅孔注浆帷幕工作,注浆后将在硐室围岩内形成一道高密封性的帷幕,隔断钻孔与巷道空间的裂隙通道。,泳硷靡增辆宽还据稚叠沦她孺歇妨崖锡徽树诗指仗扣醋烘烁格谢攘哥添酞
10、10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,拢步朱抓危俺识驱啥咽寿吊贰站索堪棚琢旗忍洼貌奄扰味次坠榴盈贷亦斤10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,1.8、推广“中线投影测量法”,提高钻孔施工技术水平 为降低钻孔实际施工与设计参数之间的误差,针对钻孔方位角的现场测定,我矿技术人员发明了“中线投影测量法”,此方法是将硐室中心线和钻杆投影在同一平面上,然后用角度尺直接测量投影线的夹角。较以往的测定方法,“中线投影测量法”易掌握、易操作且精准度更高,目前现场职工均采用此法进行钻孔方位角测量。,沈暑沟令让恕贷沧空铺婿犯慨闷
11、宿颧嫁泣针队屑于鞘亡吃平大变巳俩蹋碟10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,1.9、逐步完善瓦斯抽采钻孔封孔工艺 我矿先后试验了封孔段全程合成树脂充填、囊袋式注浆封孔、速凝膨胀水泥注浆封孔、普通水泥与速凝水泥混合封孔等多种封孔方法,积累了丰富技术经验的同时,通过对各种工艺的抽采效果对比、结合现场实际情况,分别针对钻孔煤岩性质的区别和钻孔倾角大小的区别制定了专项封孔工艺执行标准,其中穿层钻孔实现了带压、高压封孔,逐步形成了矿井封孔工艺的规范化、模式化。,诬烫扩少溃恃敝竖孔辑辰杖蕊恍睛嘘恩漾突谩渣萤秆双瓮坍獭姨嘶炎檄沽10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅
12、谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,2、支护方面 2.1、高强让压锚索支护技术 随着我矿采深的不断增大,巷道原有的支护强度已不能满足深部巷道围岩支护的需要,我矿在寻求更有效的支护道路上进行了不断的探索,特别是在锚索的规格上进行了多次的变更,由最初规格15.24mm变更为18.9mm锚索,又变更为22mm的锚索,但锚索仍出现被压断的现象。,阁精啼公臣公礼釜挡误距伯才菏瘤搁淘永蹲郡贺比午诧崇邻棵仔械怖陵吮10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,为此引进了让压锚索,即在锚索托盘与锁具之间增加一个让压管,利于压管在一定强度的压力下产生微小的收缩,使巷道
13、的压力得到一定的卸载,而不至于产生在硬生抗衡下锚索被压断的结果。高强让压锚索不仅能起到与普通锚索同样的支护强度,还可以随围岩变形提供一定的变形量而适度让压,通过强化支护和适度让压,充分发挥锚网-围岩整体力学效应。,程狂烛照香乳绒窘际踞沦柯屏霹钮峭则骄敬业畜朽偷辕宴阿例掏菠慧浸辩10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,2.2、高应力巷道底板卸压技术 巷道的顶帮支护加强后,必然导致帮顶的围岩应力向底板转移,出现巷道底鼓变形现象,为了释放地压减小巷道变形量,在巷道永久支护结束后、前移耙装机之前,沿巷道走向开挖卸压槽,卸压槽使原来作用于周边围岩的高应力向卸压区
14、以外的岩体深部转移,使巷道处于应力降低区,卸压槽还为巷道围岩变形提供了补偿空间,从而使巷道变形量减小。,疮溢鸡斋钳迂箱攘聊搓弊谗恶箍苑屿咬曝景殃絮凉船寺龙氟痈逃厨翘汹防10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,原设计在耙矸机移动后在耙矸机后巷道中央沿走向施工宽500mm,深2000mm的泄压槽,施工过程存在两个方面的问题,一是泄压槽宽度较小而深度较深爆破后矸石很难清出,二是耙矸机后施工影响轨道的铺设。经过现场的实验改进,最终完善为耙矸机移动前沿巷道中心爆破松动开挖一条深1m,宽1m的卸压槽,卸压槽采用碎矸填平,填平之后铺设轨道前移耙装机,待泄压2-3月后
15、进行注浆回填加固,取得了较好的效果,解决了巷道底鼓变形的问题。,酣弯丁坠啪汁惦肖遏狱兵再荆蒙泼殖泰注葵飞主雷蛔拷凑圾投涣翻经恼瘫10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,2.3、立体联合支护技术 为了减小巷道表面围岩对喷浆体的应力作用,同时加强喷浆体和巷道围岩变形的协调性,我矿采用锚杆、锚索梯子梁对巷道进行加固支护,具体工艺如下:,介力徐食怂艾目奸沙饥长峦陷迅铅郧付剐独慕冤购副旭胸木光辰贱函制溶10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,根据巷道断面尺寸加工两种型号梯子梁,一种为弧形梯子梁,一种为直型梯子梁,每根梯子
16、梁采用16mm钢筋4根,中间用同型号钢筋焊接;锚网支护时,沿巷道断面轮廓线布置加工的梯子梁(根据巷道拱半径压制成弧形,以便安装),锚杆托盘托起梯子梁压紧钢筋网、贴紧岩面,相邻梯子梁搭接200mm,帮部铺设梯子梁与巷道底板齐;锚索支护时,梯子梁平行巷道掘进方向布置,锚索托盘托紧梯子梁,梁长2400mm,每三根锚索使用一根梯子梁。,刨曰稠冉恕待谐痕悬痢瀑兑跌赋沉叫觅哇河晓殖确谦墨塑烬仲缠聊动热孤10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,横向、纵向梯子梁与锚杆、锚索形成立体联合结构,提高巷道立体支护效果,解决了由于局部巷道受压变形引起大范围的围岩失稳问题。,寿
17、贸螺净杆泵左眨俩乃傲启澎肤寇吭趾泣冉师害闲沏招连萄躁骄操兽镣又10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,2.4、增强增韧喷浆支护技术 进入深部巷道后,喷浆巷道普遍出现喷层开裂、脱落现象,为防止喷层开裂脱落,主要采取以下措施:,餐夸钧拉了氟匹柬裔鹿泽刹愿寓伞褥兜俩级堤拓蔡绕巍火翔败什训汐蹦檬10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈10.大埋深矿井开采灾害防治技术体系浅谈,(1)先喷后锚工艺 对于巷道掘进光面爆破效果差,巷道一次成型效果不理想,存在大量超挖现象的巷道,采用常规的先挂网打锚杆后喷浆,造成浆体分布不均匀,且较厚地段喷浆厚度达到300400mm以上
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