3 煤層性質(zhì)的因素
沖擊地壓的發(fā)生與煤的物理機(jī)械性能密切相關(guān)。煤質(zhì)中硬以下,彈性、脆性較大,光澤較強(qiáng)的煤易發(fā)生小型沖擊地壓;煤質(zhì)中硬,較均質(zhì)、致密,裂隙、層節(jié)理較不發(fā)育的煤易發(fā)生較大沖擊地壓;硬度很高的不易發(fā)生沖擊地壓。根據(jù)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)及多年實(shí)踐證明:礦井本層煤中三分層屬于中硬煤,彈、脆性較大,層、節(jié)理不很發(fā)育,易于發(fā)生沖擊地壓;四分層煤質(zhì)中硬,上述性質(zhì)較差,沖擊地壓發(fā)生次之;五分層屬于中硬以上煤,不易發(fā)生沖擊地壓。
從上述分析得出:礦井沖擊地壓不屬于單一重力型沖擊地壓。
4 采掘活動(dòng)的因素
?。?)炮采與沖擊地壓關(guān)系。以往炮采水運(yùn)水砂充填采煤法開采時(shí),采用的是分組開采,不但一分層發(fā)生沖擊地壓,而且二、三分層也發(fā)生沖擊地壓。1996年以前,沖擊地壓90%以上發(fā)生在炮采的采掘工作面,對(duì)采掘面的破壞十分嚴(yán)重,多次造成傷亡事故。分析其原因,一是開采過程中每個(gè)階段(50m段高)形成11個(gè)區(qū)間煤柱和12個(gè)段間煤柱,同時(shí)每個(gè)階段東西翼遺留一個(gè)孤島煤柱采區(qū),這些煤柱都是高應(yīng)力集中區(qū),在此進(jìn)行采掘活動(dòng),極易引發(fā)沖擊地壓。二是炮采時(shí)存在跨階段、跨水平開采,單位采區(qū)范圍?。ㄗ呦?00~500m),開采強(qiáng)度大,受此影響,井田區(qū)域內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)變化較大,采區(qū)間動(dòng)壓互相影響,為沖擊地壓的發(fā)生提供了條件。三是炮采采用木支護(hù)管理頂板,水砂充填管理采空區(qū),木支護(hù)屬剛性支護(hù),抗沖擊能力低,無可縮性,充填河砂及頁(yè)巖使頂板不能自然垮落,不利于釋放頂板積聚的大量彈性能。四是炮采工作面采用爆破落煤,放炮震動(dòng)極易引發(fā)沖擊地壓。所以,炮采水砂充填采煤法不適合沖擊地壓煤層開采。
?。?)綜放開采與沖擊地壓的關(guān)系。綜放開采是目前特厚煤層較為先進(jìn)的采煤方法。采用高強(qiáng)度液壓支架管理工作面頂板,采煤機(jī)割煤,自然垮落法管理采空區(qū),巷道采用先進(jìn)的錨網(wǎng)U型棚復(fù)合支護(hù),這種采煤方法有利于防止沖擊地壓的發(fā)生。一是可以布置長(zhǎng)距離大工作面,采區(qū)個(gè)數(shù)減少,使得礦井生產(chǎn)布局及開采程序更加合理。二是礦井區(qū)間煤柱減少,無段間煤柱,區(qū)內(nèi)條帶間實(shí)現(xiàn)無煤柱開采,采空區(qū)內(nèi)不殘留煤柱及支柱,煤柱高應(yīng)力區(qū)大幅度減少,采區(qū)內(nèi)部也不會(huì)形成新的應(yīng)力集中區(qū)。三是工作面液壓支架強(qiáng)度高(ZFS6000型),具有可縮性,采空區(qū)采用自然垮落法管理頂板,有利于釋放頂板內(nèi)積聚的大量彈性能。
?。?)不同采煤方法與沖擊地壓關(guān)系。正如瓦斯、煤塵和自然發(fā)火一樣,沖擊地壓是與煤礦開采伴生的自然災(zāi)害,只要進(jìn)行采掘活動(dòng),就必然程序不同的引發(fā)沖擊地壓。20世紀(jì)70年代初,國(guó)內(nèi)煤礦開始采用放頂卸壓措施,通過放頂使頂板彈性能得到充分釋放,大大緩解了沖擊地壓發(fā)生的頻率及震級(jí)。撫順礦區(qū)以往炮采時(shí),采用水砂充填法管理采空區(qū),三個(gè)井工礦均有沖擊地壓發(fā)生。因此,采用何種采煤方法與沖擊地壓沒有必然的聯(lián)系,只不過能產(chǎn)生利弊不同程度的影響。