近年來,,隨著我國礦井開采深度的增加,,煤與瓦斯突出、沖擊地壓等一系列工程地質(zhì)災(zāi)害日益嚴(yán)重,。目前我國已有47處煤礦開采深度超1000m,,突出礦井已達(dá)1218處 [2]。1988年10月16日24時(shí)20分,,南桐礦務(wù)局魚田堡煤礦二水平東翼三采區(qū)+20m石門揭4號(hào)煤層的施工中,,用風(fēng)鉆打震動(dòng)炮眼時(shí)發(fā)生了特大型煤巖與瓦斯突出,突出煤量8765t,,巖石61.4m3,,瓦斯201萬m3,造成15人死亡,28人受輕傷,,經(jīng)濟(jì)損失73.85萬元,。發(fā)生事故的2一3區(qū)是井田東翼**邊界的一個(gè)采區(qū),該區(qū)走向長700m,,傾斜長400~450m,,開采煤層4號(hào)層和6號(hào)層 [6]。它的主要功能是支撐礦井的頂板,,防止塌方,,確保礦工的安全,同時(shí)提高礦山的開采效率,。金山區(qū)品牌瓦斯支柱品牌
避災(zāi)分析:由于煤與瓦斯突出事故發(fā)生具有不確定性,,事故發(fā)生以后救援人員很短時(shí)間難以到達(dá)事故現(xiàn)場組織搶救工作。所以煤礦單位開展日常避災(zāi)工作對(duì)事故發(fā)生時(shí)保證受災(zāi)人員的安全和控制災(zāi)情具有重要作用,。即使在煤與瓦斯突出事故應(yīng)急救援的中,、后期,只有井下人員能夠正確避災(zāi)才能提高搶險(xiǎn)救災(zāi)的成功率,。1.沿避災(zāi)路線撤退:煤與瓦斯突出發(fā)生后,,井下遇險(xiǎn)人員應(yīng)立即佩戴自救器,沿著比較好的避災(zāi)路線,,快速撤退到新鮮風(fēng)流區(qū)域,,直至升井避災(zāi)。避災(zāi)路線撤退法要求遇險(xiǎn)人員熟悉井下通風(fēng)系統(tǒng),,清楚煤與瓦斯突出源的位置,、范圍、事故后通風(fēng)設(shè)施的破壞程度,、熟悉井下避災(zāi)路線和掌握煤與瓦斯突出災(zāi)害自救方法,,才能達(dá)到有效避災(zāi)的目的。2.長久避難酮室避災(zāi):奉賢區(qū)挑選瓦斯支柱按需定制瓦斯支柱通過支撐頂板,,為作業(yè)人員提供了安全的工作環(huán)境,。
正規(guī)循環(huán)作業(yè):堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè),使得每天的進(jìn)度,、控頂距以及支柱回柱等有規(guī)律地進(jìn)行,。這有助于縮短頂板懸露時(shí)間,減小頂板壓力,,從而保持支柱的穩(wěn)定性,。三、瓦斯支柱在煤礦安全中的具體應(yīng)用超前支護(hù):在采煤工作上,、下兩巷靠近硬幫的區(qū)域內(nèi),,因受采動(dòng)影響的壓力增高區(qū),,需要超前架設(shè)支柱以提供額外的支撐力。這有助于防止頂板下沉和巷道變形,,確保工作面的安全,。特殊支護(hù):在采煤工作面刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾處以及頂板與上,、下巷交叉點(diǎn)等懸頂面積大,、壓力大的區(qū)域,需要采用特殊支護(hù)方法,。瓦斯支柱作為其中的關(guān)鍵組成部分,,能夠提供必要的支撐力,確保工作面的穩(wěn)定,。
突出的強(qiáng)度與類型:煤(巖)和瓦斯突出的強(qiáng)度,,常用一次突出的煤量或巖石量表示。 100噸以下的為一般突出,,100~500噸的為嚴(yán)重突出,,500~1000噸的為大突出,1000噸以上的為特大突出,。如1975年8月8日發(fā)生在中國四川重慶三匯壩礦區(qū),,噴出甲烷1200000立方米,煤和矸石12780噸,。1975年6月13日發(fā)生在吉林營城煤礦五井,,噴出二氧化碳14000立方米及砂巖1005噸。兩次都是少見的特大突出,。瓦斯突出分3種:①突出,,在地壓和瓦斯聯(lián)合作用下產(chǎn)生,瓦斯參與了煤巖的破碎和運(yùn)搬過程,。拋出的煤有明顯的氣流運(yùn)搬特征:煤的堆積角度小于煤堆的安息角,,粒度分布呈分選現(xiàn)象。②壓出,,主要由地壓造成,涌出瓦斯和粉煤都較少,。③傾出,,煤巖傾出后,形成孔洞的軸線與水平交角大于45°,,煤的堆積角度與煤堆的安息角相接近,。突出**為常見,占總數(shù)的50%以上,。瓦斯支柱有多種類型,,主要包括木支柱,、金屬摩擦支柱和單體液壓支柱等。
煤和瓦斯突出前大多數(shù)都有預(yù)兆,,歸納起來分有聲預(yù)兆和無聲預(yù)兆,。⒈有聲預(yù)兆(1)響煤炮。在煤層內(nèi)發(fā)出像機(jī)關(guān)***,、炮擊聲,。由于條件不同,聲音大小,、間隔時(shí)間也不相同,。(2)突然壓力增大。支柱來勁,,發(fā)出咔咔的響聲,,或發(fā)出劈裂折斷的響聲,手摸煤壁能感到?jīng)_擊和震動(dòng),;有煤巖層的破裂聲,;有時(shí)會(huì)聽到氣體穿過含水裂縫時(shí)的“吱吱”聲等。⒉無聲預(yù)兆 (1)壓力增大,。預(yù)板來壓,,片幫、掉碴,、煤壁向外鼓,,煤巖自行剝落。(2)煤層發(fā)生變化,。層理紊亂,、變軟,暗淡無光,,煤層粉碎,,煤質(zhì)干燥。支撐作用:瓦斯支柱的主要功能是支撐礦井的頂板,,防止因地質(zhì)變化或開采活動(dòng)導(dǎo)致的塌方事故,。奉賢區(qū)挑選瓦斯支柱按需定制
隨著礦業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,瓦斯支柱的設(shè)計(jì)和應(yīng)用也在不斷演進(jìn),。金山區(qū)品牌瓦斯支柱品牌
瓦斯突出條件主要有3個(gè):巖層的重力和構(gòu)造應(yīng)力,;瓦斯的含量和壓力;煤層本身的松軟結(jié)構(gòu),。瓦斯在煤層中的賦存狀態(tài)分吸附和游離兩種,。煤層吸附量的多少,取決于煤的變質(zhì)程度,、結(jié)構(gòu)和成分,,同時(shí)與礦壓和圍巖的封閉性有關(guān),。煤與瓦斯突出提出過多種假說,主要可歸為4類觀點(diǎn):瓦斯主導(dǎo)作用假說,、地壓主導(dǎo)作用假說,、化學(xué)本質(zhì)作用假說和綜合作用假說 [3]。瓦斯主導(dǎo)作用假說這類假說認(rèn)為煤內(nèi)存儲(chǔ)的高壓瓦斯是突出中起主要作用的因素,,包括瓦斯包說,、粉煤帶說、煤層透氣性不均勻說,、突出波說,、瓦斯解吸說等假說。這類假說中“瓦斯包”說占重要地位,,它認(rèn)為“瓦斯包”是突出的力源,。高壓瓦斯突破煤壁,攜帶破碎煤猛烈噴出,,形成突出 [4],。金山區(qū)品牌瓦斯支柱品牌
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