返回
采矿技术
深部开采煤岩动力灾害防控现状及存在的问题
来源:煤炭学报2019-04-251303
 

在世界范围内, 自1738年英国南史塔福煤田首次发生冲击地压灾害、1834年法国鲁阿雷煤田首次发生煤与瓦斯突出灾害以来, 目前包括我国在内的世界采矿国家, 如美国、加拿大、波兰、俄罗斯、澳大利亚、捷克、南非等国都受到冲击地压和煤与瓦斯突出灾害的威胁[13,14]。在冲击地压防控方面, 我国围绕开拓布置优化、保护层开采等区域防范技术和煤层注水、顶板深孔爆破、煤层卸载爆破等局部解危技术, 已初步形成了浅部冲击地压防控技术体系;在煤与瓦斯突出防控方面, 保护层开采、预抽瓦斯、煤层水力化增透等技术装备已经推广应用, 近年更加注重区域防突技术的研究, 逐步发展成区域与局部两个“四位一体”综合防突技术体系;在复合煤岩动力灾害方面, 我国已经探索采用高压空气致裂、深孔断顶爆破等技术进行防控。尽管国内外在煤岩动力灾害防控方面取得很大进展[15,16,17,18], 但煤矿进入深部开采后, 原岩应力增大, 瓦斯压力增加, 围岩应力场的复杂性、围岩的大变形和强流变性、动力响应的突变性、深部岩体的脆延转化特性等, 使得深部矿井煤岩动力灾害表现出与浅部不同的特征:强度更大、破坏影响范围更广、空间位置分布更加分散、发生更突然、复合灾害增多。深部开采煤岩动力灾害防控仍然面临重大难题, 国内外冲击地压和煤与瓦斯突出仍时有发生。深部开采煤岩动力灾害防控存在的工程技术问题主要体现为:

(1) 进入深部开采后, 控制煤岩动力灾害发生的煤岩体物性条件、应力环境、瓦斯赋存条件等因素发生很大变化, 有必要揭示深部煤岩动力灾害的孕灾条件及防控机理。

(2) 进入深部开采后, 煤岩动力灾害发生频率高, 灾害突发性强, 必须开发煤岩动力灾害的快速探测及评价技术, 为煤岩动力灾害及时防控提供保证。

(3) 进入深部开采后, 不同于浅部的静载荷作用, 必须考虑采掘工作面顶板及上覆岩层断裂引起的强扰动、动载荷作用。

(4) 进入深部开采后, 与浅部主要考虑局部-区域的煤岩动力灾害防控不同, 必须考虑巷道、采掘工作面、矿井及矿井群多尺度联动的煤岩动力灾害防控。

(5) 进入深部开采后, 煤岩动力灾害破坏特征相近, 发生门槛降低, 冲击地压和煤与瓦斯突出发生类型相互转化, 必须进行一体化防控。

  • 同类技术