我国煤矿开采技术发展现状及方向详解演示文稿.pptVIP

瓦斯灾害控制 * (1)瓦斯灾害预测和控制的模型及控制准则 ①事故灾害原因：工作面及相关回风巷道中聚集的瓦斯浓度超限是瓦斯事故灾害的根源 ②事故灾害实现条件：采动空间聚集的瓦斯浓度超限，有充足的氧气和有明火引爆（三者缺一不可）是瓦斯爆炸灾害发生的条件。 ③事故灾害预测和控制控制准则： 了解和掌握不同开采模式条件下采掘工作面推进可能发生瓦斯事故的地点以及相关的瓦斯涌出量的重大差异是正确选择开采模式的基础。 本文档共68页；当前第31页；编辑于星期三\7点45分 * 单一重力应力场中掘进回采巷道模型 在构造破坏的复合应力场中掘进回采巷道 本文档共68页；当前第32页；编辑于星期三\7点45分 * * (1) 冲击地压原因及实现条件 ①冲击地压概念：冲击地压是采动空间周边煤岩在矿山压力作用下以煤岩突出(高速喷出)为特征的矿山压力动力显现，是煤矿重大事故灾害。 ②冲击地压发生原因：在储存高强度压缩弹性能的煤岩中，特别是能量聚集的部位开掘巷道和推进回采工作面，引发弹性能的释放。 ③冲击地压的动力源及其影响因素： 冲击地压（煤与瓦斯突出）灾害控制 本文档共68页；当前第33页；编辑于星期三\7点45分 * a 煤层压缩弹性能 开采深度愈大，覆岩强度愈高（即允许的悬露面积愈大），受压煤层储存聚集的高强度压缩弹性能的可能性将愈大。 b 顶底板岩层弯曲（压缩）弹性能 本文档共68页；当前第34页；编辑于星期三\7点45分 * * 重力弯曲弹性能随支托岩层的强度和随动层的厚度成正比； 构造弯曲弹性能受采深和顶底板岩层强度所决定的应力保持和释放条件控制。岩层强度愈高，埋深愈大，可能聚集和保持的弹性能的量级将愈高。 ④冲击地压实现的条件 a 已采空间周围煤岩中聚集的压缩弹性能达到了足以产生煤岩冲击破坏的量级； b 采动，包括采掘工作面推进、爆破、顶板断裂等震动性破坏，改变了相关部位煤岩的受力条件和极限平衡状态。 c 采动空间周围没有足够的缓冲体（包括已破坏的煤岩和柔性支护等构筑物等），把煤岩弹性能释放可能动力显现控制到安全的范围内。 本文档共68页；当前第35页；编辑于星期三\7点45分 * * (2) 掘进工作面推进冲击地压原因及实现条件： 在有冲击地压危险的煤层条件下掘进巷道，冲击地压发生和实现的条件如图所示。 本文档共68页；当前第36页；编辑于星期三\7点45分 * a 留小煤柱（“内应力场”范围内）掘进 Ⅰ在“内应力场”形成和稳定之前开掘巷道（图中1位置），存在冲击地压危险（采深大于300m）； Ⅱ在“内应力场”形成稳定后（图中2位置），开掘巷道可以避免冲击地压发生； Ⅲ在未经采动释放的构造应力场中掘进巷道，将有瓦斯和煤层同时突出的危险。 b 大煤柱护巷方案 Ⅰ高应力区开掘巷道（采深大于300~400m）时，存在冲击地压危险； Ⅱ在低应力区开掘巷道，在采深小于600~800m时，将避免冲击地压的发生。 本文档共68页；当前第37页；编辑于星期三\7点45分 * * (3) 回采工作面推进冲击地压原因及实现条件： a.回采工作面内冲击地压发生和实现的条件 Ⅰ单一重力场冲击地压将发生在坚硬岩层顶板第一次裂断开始到采场第一次来压阶段完成，推进距离接近工作面长度的时的范围内。“内应力场”形成之后的采场推进全过程中，出现冲击地压的可能性将很小。 本文档共68页；当前第38页；编辑于星期三\7点45分 * * Ⅱ.临近构造应力场应力高峰区掘进开切眼至坚硬岩层裂断来压完成期间时，始终存在冲击地压的威胁，进入出现“内应力场”的正常推进阶段后，冲击地压事故灾害出现的可能性同样将很小。 本文档共68页；当前第39页；编辑于星期三\7点45分 * * b.回采巷道冲击地压实现的条件 Ⅰ在采场推进全过程中，伴随坚硬顶板裂断，始终存在诱发冲击地压的威胁； 本文档共68页；当前第40页；编辑于星期三\7点45分 * * Ⅱ随采场推进和坚硬顶板跨落，以及支承压力的增加，伴随坚硬顶板裂断，回采巷道破坏的范围将进一步加大，进入正常阶段将达到最大化 本文档共68页；当前第41页；编辑于星期三\7点45分 * * Ⅲ受两侧坚硬顶板悬露，支承压力叠加的影响，回风巷道冲击地压破坏的范围远比运输巷道大得多。 本文档共68页；当前第42页；编辑于星期三\7点45分 * * (4)煤柱充填护巷控制冲击地压的优势 ①沿空掘巷“U”型通风方案 a.实现了在稳定内应力场掘进，从而避免了掘