试验讨论采纳注浆加固技术防止石门 石门揭开突出危险煤层,是煤炭生产企业在巷道掘进过程中一项十分危险又不得不面对的工作
由于矿山地压、煤层瓦斯、煤体自身物理特性等诸多因素,造成石门揭煤时常常发生煤与瓦斯突出[1]
突出一旦发生,轻则造成巷道冒顶、设施损坏,重则摧毁矿井通风系统,造成重大人员伤亡,损失难以估量
目前石门揭煤常用的防突措施有:超前钻孔卸压、预抽排瓦斯、水力冲孔,金属骨架等
这些措施虽对突出起到了一定的防治作用,但它们没有从根本上考虑在突出中起决定作用的煤体强度和瓦斯释放条件,而只是着眼于煤岩弹性能和瓦斯潜能的释放[2]
常规的防突措施一般都使煤体受到不同程度的破坏,降低了煤体的自身承载能力和对突出的抵御作用,对松软煤层或地质构造破裂带,影响更为严重,而这些区域正是突出的多发区
常规的防突措施还存在揭煤时间长,严重地制约着煤矿的正常生产衔接[3]
1 注浆加固防突机理 1
1 煤与瓦斯突出过程分析石门揭开有瓦斯突出危险的煤层时,突出能量集中,突出强度大,瓦斯涌出量高,典型突出比例多,对煤矿生产造成的灾害也最严重
当石门接近煤层时,在煤岩交界面附近两侧,岩石、煤体的力学性质相差悬殊,这种差异产生其变形的突变(应力不连续),当煤层揭开之前,瓦斯未经排放,保持着原始高压状态或受到掘进集中应力的影响,煤体处于超原始高压状态,这样在煤体受到掘进施工(如放炮瞬间)的影响,煤体内应力状态突然变化,煤体内的应力梯度可能达到很高的数值,在煤岩交界面应力突变值会更高,而且,新暴露煤体的受力状态由三向受力变为二向受力状态,假如此时煤体松软、强度低,不能有效抵抗这个高应力的冲击和高压瓦斯膨胀力的作用,就有可能发生煤与瓦斯突出[4]
2 注浆加固防突机理分析 石门揭开突出危险煤层、煤体遭到破坏时,煤体强度及整体性降低、阻止内部煤与瓦斯突出能力减弱,容易导致大量吸附瓦斯瞬间解吸成游离瓦
