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【陜煤集團網】彬長礦業孟村礦全力打造“井上下”立體防治沖擊地壓新模式
發布時間:2022-04-11 17:53:00     作者:尹傳平 呂大釗   瀏覽量:548   分享到:

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近年來,彬長礦業孟村礦不斷加大防沖科技攻關力度,逐步構建了“井上下”立體防治沖擊地壓新模式,涵蓋了“井上下”聯合監測和“井上下”協同卸壓兩個方面。“井上下”聯合監測是指采用地面微震監測,和井下微震、地音、應力在線、礦壓監測等相結合的監測方法,可有效降低微震事件的垂向誤差,提高定位精度;“井上下”協同卸壓是指采用地面水平井分段壓裂和井下高位長鉆孔水力壓裂、斷頂爆破、煤層爆破和大直徑鉆孔等相結合的卸壓方法,實現了沖擊地壓超前、區域性和源頭治理,大幅提高了卸壓效果。

“井上下”聯合監測主要分為地面監測和井下監測。地面監測:采用地面微震監測系統,通過在地表布設拾震器臺網,對采場高位巖層破斷形成的遠場動載荷進行實時監測,具有精度高、適應性強、監測范圍廣等優點。井下監測:一是采用井下微震監測系統,可實現礦井全范圍煤巖體破壞時能量釋放的實時動態監測,還可根據微震事件的頻次、能量、位置、變化趨勢等,實現沖擊地壓的預測預報。二是采用地音監測系統,可監測并記錄約200m范圍煤巖體微破裂產生的震動信號,并根據能量和頻次的變化趨勢,實現沖擊地壓的預測預報。三是采用應力在線監測系統,通過在煤巖層鉆孔內埋設應力計監測孔壁變形情況,實時獲取鉆孔周邊的應力狀態,并根據應力變化趨勢,實現沖擊地壓預測預報。四是采用礦壓監測系統,可對液壓支架工作阻力、圍巖變形、錨桿索應力進行實時監測,為采煤工作面周期來壓預測預報提供科學依據。

“井上下”協同卸壓主要分為地面卸壓和井下卸壓。地面卸壓:引進地面“L型”水平井分段壓裂技術,可將工作面上覆高位堅硬頂板“切割”成相對規則的“塊狀”結構,形成人造“解放層”,從源頭上破壞動載源的儲能結構,整體弱化堅硬頂板。井下卸壓:一是采用頂板深孔預裂爆破對順槽巷道堅硬頂板進行弱化處理,使爆破產生的裂縫與地面壓裂產生的裂縫在垂面上實現貫穿,在上覆關鍵巖層形成若干條垂向貫穿的長裂隙,利于回采期間基本頂均勻垮落,有效避免堅硬頂板在采空區形成大面積懸頂,大幅降低了工作面周期來壓強度和沖擊危險。二是采用井下定向長鉆孔水力壓裂對中央大巷構造區和順槽巷道的堅硬頂板進行后退式分段壓裂,實現區域性弱化改造,削弱動載源。三是采用大直徑鉆孔和煤層爆破對采掘工作面進行常態化卸壓,降低煤體內的靜載荷,改善作業區域的應力環境,降低沖擊危險。

該礦“井上下”立體防治沖擊地壓新模式通過采用以“地面區域性壓裂為主、井下局部治理為輔”的立體防控技術,突破了防治沖擊地壓的傳統技術壁壘,豐富了技術手段。該模式對采煤工作面頂板型沖擊地壓采取了地面水平井分段壓裂、兩順槽頂板深孔預裂爆破等措施,對中央大巷區域構造型沖擊地壓采取了定向長鉆孔水力壓裂、頂板及煤層爆破、大直徑鉆孔卸壓等措施,有的放矢,極具針對性,做到了“對癥下藥”,取得了理想效果,也為國內類似地質條件礦區的防沖工作提供了借鑒。(尹傳平 呂大釗)


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