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急倾斜特厚煤层水平分段开采诱冲机理及防治技术 随着煤炭资源的日益枯竭,越来越多的煤矿开始向深部和高倾斜度的煤层开采。但是,对于急倾斜特厚煤层的水平分段开采来说,诱发冲击地压的风险较大,如何有效地应对这一问题,成为了矿山经营管理者和研究人员需要重点关注的问题。 一、急倾斜特厚煤层水平分段开采的诱冲机理 急倾斜特厚煤层水平分段开采中,由于采动区域体积较大,且煤层挺度较小,使得岩层变形和应力重分布的区域较大。此外,开采过程中涉及到多次钻孔、掏挖、支护等过程,也会导致煤层应力变化和岩层位移。这样,就会造成煤层应力集中,导致采空区发生塌陷,产生冲击地压。 二、急倾斜特厚煤层水平分段开采的防治技术 (一)采用合适的采煤方式 为了减少冲击地压的风险,采用合适的采煤方式是非常关键的。目前,国内外煤炭企业采用了多种采煤方式,自选、阶段性自选、局部控制等。其中,阶段性自选矿压控制技术是一种比较成功的方法,表现出了较好的适应性、经济性和控制效果。但是,在采用这种技术的时候,要对各个阶段进行详细的力学分析,以确定合适的采煤参数,如断层位置、开采密度等。 (二)合理布置支柱和注浆 支柱和注浆在煤矿生产中是广泛应用的防治冲击地压技术之一。在急倾斜特厚煤层水平分段开采过程中,合理设置支柱是非常重要的。例如,可以通过控制支柱间距和支柱用量来控制地压的承载能力。注浆技术也是非常重要的技术。它可以利用注浆体的力学特性和物理特性来改变围岩应力分布状态,从而降低冲击地压的风险。 (三)合理定制减应力技术 减应力技术是一种有效的防治冲击地压的技术,可以通过人工或机械方式,调整地压区域的应力状态,保护露天矿的安全性。在急倾斜特厚煤层水平分段开采过程中,可以采用气体注射、喷淋、软包覆等减应力技术进行调控。 (四)开展前期评价和动态监测 对于急倾斜特厚煤层水平分段开采来说,开展前期评价和动态监测是非常必要的。前期评价可以确定煤矿的地质和力学条件,制定适合的开采方案;动态监测可以对采空区岩层的变形情况进行实时跟踪,及时判断冲击地压的风险,采取有效措施进行防治。 三、总结 急倾斜特厚煤层的水平分段开采是一项具有挑战性的任务。为了有效应对可能带来的冲击地压风险,需要采用多种防直地压技术。例如:采用合适的采煤方式、合理布置支柱和注浆、合理定制减应力技术、开展前期评价和动态监测等。这些技术都需要从地质、力学和技术角度综合分析,才能够达到理想的防治效果。