冲击矿压产生原因及防治措施 - 大学毕业论文.pdf

第 2 4卷第 4期 2 0 0 5年 4月 煤炭技术 Co a l Te c h n o l o g y Vo 1 ． 2 4． No ． 0 4 Ap r 。 2 0 05 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 1 5 4 1 0 0 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， 井对 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 T D 3 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 88 7 2 5 2 0 0 5 0 4 0 1 1 20 1 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 时问、 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 1 9 8 1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 。2 0 0 3年 9月一 l 1 月 ， 富力矿该 区先后发生多起冲击矿压 事故 ， 体波震级达 2 ． 0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 一3 1 0南 1 82层 ， 距上覆 l 1号煤层距 离 为 1 7 6 n l ， 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9 8 ， 大于 5 0 ， 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 4 0 O m以上。 表 l 冲击矿压与矿井地质条件和开采条件的关系 注 里 氏震 级 1 ． 0 3 x体波震 级 一1 ． 0 8 3 不合理 的巷 道布置造成 冲击矿压。如富力矿 一3 1 0 南 1 82层 放 面 ， 该 区右部 1 9 9 1年采完 ， 左部 1 9 8 8年采 完 ， 下部 2 0 0 1 年 5月 3 1日采完 ， 该 区开采 6 0 m下部为原始 煤层 ， 推进 7 0 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 l m的钻粉量做为基数 ， 当钻粉量超过基数 的 1 ． 5 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 懈危措施处理 。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 I n 2 ， 井使用锚网、 锚索加钢带的主动支 收稿 日期 2 0 0 41 23 1 ； 修订 日期 2 0 0 50 22 1 作者简介 陈文波 1 9 6 6一 ， 男， 黑龙江鹤岗人 ， 1 9 8 9年毕业于黑龙江矿业学院采矿工程系， 现任鸽岗矿业集团公 司生产技术处 采煤科科长。 维普资讯 第 2 4卷 第 4期 2 0 0 5年 4月 煤炭技术 Co a l Te c hn o l o Vo 1 ． 2 4． No ． 0 4 Ap r ， 2 0 0 5 湿 式储号柜防 腐撩讨 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 1 5 4 1 0 0 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 T E 9 8 文 献标 识 码 B 文章 编号 1 0 0 8 8 7 2 5 2 0 0 5 0 40 1 1 3 0 2 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 L X一4 “ 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 L X一4 “ 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 3 F e O O H 转化成稳定的黑铁 P e 3 C A ， 并且活化三价 F e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 3 0 ra i n 。躲炮距离半径 不小 于 1 5 0 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 ] 钱呜 高 ， 刘 听成 ． 矿 山压 力 及其 控 制 [ M] ． 北 京 北 京 煤 炭工 业 出版社 。 l 9 8 4 ． Po und a t t he M i ne r a l Pr e s s e s t o Pr o d uc e t he Re a s o n a nd Pr e v e n t i o n a n d Cu r e M e a s u r e CHEN W e nb o H e g a n g Mi n i n g I n d u s t r y G T r o u p ， H e g a n g 1 5 4 1 0 0 ，C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r p a s s e s t o p o u n d a t t h e mi n e r a l t o p r e s s i n F u l i C o a l t o c a r r y o n t h e a n aly s i s He g a n Mi n i n g I n d u s t r y g r o u p r i c h d l n t mi n e r ． al ，c h e e k t o s e e k t h e i n d u c e me n t t h a t p o u n d a t mi n e r al ’ s p r e s s ．a n d p r e s s t h e p r e v e n t i o n a n d ma n a g e t h e me a s u l t o c a r r y o n t h e t r e a t i s e t o ． wa r d s p o u n d i n g a t t h e mi n e r al ，mi nin g t o p o u n d a t the mi n e r al t o p r e s s the c o al se a m t o p r o v i d e t o d r a w l e s s o n s f r o m f o r t h e a f t e r t i me． Ke y wo r d s p o u n d a t the mi n e r al p r e s se s c u r e me a s u r e 收 稿 日期 2 0 0 5一O 1 1 3 ； 修 订 日期 2 0 0 5 0 22 1 作者简介 安冬冬 ， 现从事技术工作。 维普资讯