冲击矿压产生原因及防治措施.pdf

冲击矿压产生原因及防治措施 陈文波 鹤岗矿业集团公司,黑龙江 鹤岗154100 摘 要通过鹤矿集团富力矿冲击矿压现象进行分析,查找冲击矿压的诱因,并对冲击矿压预防和治理措施进行论 述,为今后开采冲击矿压煤层提供借鉴。 关键词冲击矿压;原因;预防措施 中图分类号TD31 文献标识码A 文章编号1008 - 8725200504 - 0112 - 01 0 前言 冲击矿压是威胁煤矿安全生产的严重灾害之一,冲击矿 压现象是一种以急烈,猛烈破坏为特征的矿山压力的动力现 象,常伴有很大的声响,岩体震动和冲击波,在一定范围内可 以感到地震;有时向采空空间抛出大量的碎煤或岩块,形成 很多煤尘;有时还释放出大量的瓦斯,常导致巷道支架遭到 破坏,设备移动和空间被堵塞。 1轻微的冲击矿压俗称放煤炮。冲击矿压具有以下特 点① 一般没有明显的宏观前兆,难于事先准确确定发生的 时间、 地点和强度;② 发生过程短;③ 破坏性很大。随着煤层 开采深度的增加,这种现象愈来愈多。发生冲击地压时,井 下巷道、 工作面受到突然的强大的冲击力量,开始巷道发出 咔咔声,紧接着,伴随着强烈的风暴,吹垮支架,破坏了通风 系统,造成人员伤亡,对采区和矿井造成严重破坏。 鹤岗矿区1981年南山矿发生第一次冲击矿压,随着煤 层开采深度的增加,冲击矿压发生频繁,特别是富力矿近年 连续发生冲击矿压,造成严重的人员伤亡和财产损失。冲击 矿压已成为鹤矿集团制约生产、 影响安全的重大安全隐患之 一。2003年9月 11月,富力矿该区先后发生多起冲击矿压 事故,体波震级达210以上的有四起,造成重大人员和财产 损失的两起具体见表 1 。下面就冲击矿压现象发生的原因 及预防措施做以探讨。 1 冲击矿压发生原因 1冲击矿压和煤层、 岩层的物理性质有关。一般情况 下,煤岩坚硬,胶结致密、 强度大、 富弹性,较容易发生冲击矿 压。如富力矿- 310南18 - 2层,距上覆11号煤层距离为 176 m ,顶板岩石坚硬,胶结性致密,强度大,富弹性,煤层顶 板特征参数等于98 ,大于50 ,认定为具有冲击矿压倾向煤层。 2冲击矿压和矿井地质条件和开采条件有关,一般地, 矿井愈深,覆盖岩层的压力愈大,发生冲击矿压的机会愈多。 目前,发生冲击矿压的地区都在垂深400 m以上。 表1 冲击矿压与矿井地质条件和开采条件的关系 地点日期时间纬度经度深度震级方位角震中距K M损失程度 鹤岗矿震03.9.3020747.13130.100.5体波2.0198.829.44无伤亡 鹤岗矿震03.10.472247.20130.240.5体波2.3100.487.22无伤亡 鹤岗矿震03.10.5214047.13130.170.5体波3.1168.749.44 1人腿骨折,9人轻伤,工作面及 两巷变形严重 鹤岗矿震03.10.20135047.15130.160.5体波2.9171.527.22 重伤4人,轻伤6人,工作面高 度仅0.8 - 1.0 m。 注里氏震级 1103 体波震级- 1.08 3不合理的巷道布置造成冲击矿压。如富力矿- 310 南18 - 2层π放面,该区右部1991年采完,左部1988年采 完,下部2001年5月31日采完,该区开采60 m下部为原始 煤层,推进70 m时已进入下部采空区,由于受三面采空区压 力影响形成半岛应力区,造成压力叠加显现,是造成冲击矿 压的根本原因。 2 冲击地压预防措施 1预测、 预报工作。① 矿成立专门防冲击矿压专业队 伍,利用仪器对煤层进行观测,如利用电磁辐射仪每班重点 区域进行设点观测,通过分析每天对冲击矿压危险性做出预 报。② 同市地震台合作,加强地震和矿震预报。③ 钻屑法观 测当矿压常规观测发现工作阻力突然增大或电磁辐射仪观 测数值发生变化时,必须对该区域进行钻屑法测定,钻屑法 观测注意打钻时的速度要均匀。a.煤粉量指标在没有冲击 危险的地点取1m的钻粉量做为基数,当钻粉量超过基数的 115倍时,认为具有冲击危险。钻粉率测定孔深为7 m ,做出 相应的曲线。b.距离指标当危险峰值的距离小于采高的3 倍时,具有冲击危险,必须采取解危措施。c.钻孔位置的选 择当工作面支柱阻力突然增大或电磁辐射仪参数显著增大 时,必须对该地点附近进行钻粉率检测,如果超限必须采取 解危措施处理。d.打钻粉率过程中如有夹钻、 孔风冲击、 吸 钻等现象时,认为具有冲击危险性。 2采取注水卸压、 钻孔卸压、 爆破卸压包括松动爆、 顶板注水或强制放顶等减缓应力集中程度的措施,规定时 间、 地点、 相应的工艺参数以及检查实施效果的方法。 3生产技术专项措施。① 合理布置巷道,不留中间煤 柱,风道与上段净煤柱应留5～7 m ,避开应力峰值区,石门绕 道等应与上下两巷垂直布置。② 开采有冲击矿压危险煤层, 两巷断面应不低于8 m2,并使用锚网、 锚索加钢带的主动支 收稿日期2004 - 12 - 31;修订日期2005 - 02 - 21 作者简介陈文波1966 - ,男,黑龙江鹤岗人,1989年毕业于黑龙江矿业学院采矿工程系,现任鹤岗矿业集团公司生产技术处 采煤科科长。 第24卷第4期 2005年4月 煤 炭 技 术 Coal Technology Vol124 ,No104 Apr ,2005 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 湿式储气柜防腐探讨 安冬冬,魏刚毅 鹤岗矿业集团公司 水电热力公司,黑龙江 鹤岗154100 摘 要通过对湿式储气柜腐蚀原因的分析,结合实际施工情况,阐述了湿式储气柜防腐的方法及施工工艺,较详 细地介绍了复合层防腐工艺概念。 关键词储气柜;防腐;复合层 中图分类号TE98 文献标识码B 文章编号1008 - 8725200504 - 0113 - 02 0 前言 湿式储气柜由于其构造简单,便于管理等特点,目前在 国内多种行业中普遍应用。在实际生产运行中,湿式储气柜 塔体因钢板锈蚀,造成漏气,严重影响了安全生产,储气柜防 腐一直是困扰众多企业的难题。如何保证湿式储气柜安全、 可靠运行具有重大意义。 1 湿式储气柜腐蚀原因 1储气柜内所储气体中腐蚀介质对塔体钢的腐蚀; 2大气腐蚀,当塔体钢材表面的油漆脱落后,金属会与 大气中腐蚀介质反应,造成腐蚀; 3由于水封环内的上、 下层水中的含氧量不同,使得塔 体成为阳极,发生电解作用后,腐蚀钢板; 4焊接引起的腐蚀由于塔体钢板较薄,在焊接过程 中,局部过热导致钢板金相组织变化产生腐蚀; 5地区性腐蚀南方由于紫外线过强而北方冬季暖气 的冲振,造成储气柜腐蚀。 2 防腐工艺 湿式储气柜的防腐工艺与其它工艺一样,应当具有科学 性,技术先进性,稳妥可靠和经济合理等性能,重点要解决好 特定环境下的具体问题。鹤岗市城市燃气为矿井瓦斯气,其 中所含的二氧化硫和一氧化碳的含量大大高于油质气,而二 氧化碳,一氧化碳,硫化氢等这些酸性气体在潮湿环境下,将 变成酸根,强烈腐蚀钢质储气柜。根据这种分惜结果,防腐 涂层应选用酸性材料,而不能选用环氧系列涂料。 2.1 锈蚀处理 锈蚀处理方法很多,如酸洗、 碱洗、 喷沙、 机械打磨等等。 锈蚀处理得当,可使涂料与钢板很好接触,是防腐工程成功 的关键因素。 该公司采用LX - 4“沙毕” 带锈涂料,其最大特点在于 不必消除钢铁表面的锈层,可带锈涂敷完成对钢铁的腐蚀防 护,它是将对铁锈的渗透作用,锈的活化作用,锈的化学转化 作用和锈的螯合成膜作用集为一体,即当LX- 4“沙毕” 带锈 涂料与铁接触后,立即与锈起化学转化反应,使铁锈中的红 锈3FeOOH转化成稳定的黑铁Pe3C4 ,并且活化三价Fe与 涂料成膜物形成螯合链,构成密实稳定的附着极好的防护底 层。 2.2 涂料选择 涂料一般选择利于施工,附着力强,柔韧性好的涂料。 燃气储气柜防腐属于复杂环境下的重防蚀防护要求,不 护方式。 4加强工作面及两巷支护及个体防护措施。① 工作面 及两巷超前的支柱、 顶梁要拴防倒绳,工作面内随挂梁随插 防飞楔,并用防飞钩挂在顶网上。② 工作面及两巷要求不得 有闲置设备,正在使用设备生根即用锚链将机电设备拴牢 在棚上。③ 工作面躲炮时间不少于30 min。躲炮距离半径 不小于150 m。 3 效果和结论 通过到外地考察学习,在发生冲击矿压明显的富力矿, 引进了钻屑法和电磁辐射仪观测法,成立防冲击矿压观测 队。对认为有发生冲击矿压倾向的煤层采取顶板注水,钻孔 卸压,松动爆破等方法,成功地采出五块有发生冲击矿压倾 向的煤层;对认为有发生冲击矿压倾向的煤层,合理布置巷 道,采取主动措施,制定安全的操作规程,是可以实现了安全 生产的。 参考文献 [1] 钱鸣高,刘听成 1 矿山压力及其控制[M].北京北京煤炭工业 出版社,19841 Pound at the Mineral Presses to Produce the Reason and Prevention and Cure Measure CHEN Wen - bo Hegang Mining Industry GTroup ,Hegang 154100 , China Abstract This paper passes to pound at the mineral to press in Fuli Coal to carryon the analysis Hegan Mining Industry group rich dint miner2 al , check to seek the inducement that pound at mineral’s press , and press the prevention and manage the measure to carry on the treatise to2 wards pounding at the mineral , mining to pound at the mineral to press the coal seam to provide to draw lessons from for the aftertime. Key words pound at the mineral presses; cure measure 收稿日期2005 - 01 - 13;修订日期2005 - 02 - 21 作者简介安冬冬,现从事技术工作。 第24卷第4期 2005年4月 煤 炭 技 术 Coal Technology Vol124 ,No104 Apr ,2005 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.