近距离煤层开采冲击地压时空作用机制与防治技术研究.docx

近距离煤层开采冲击地压时空作用机制与防治技术研究
摘要
煤层开采过程中，煤与岩层之间的相互作用会产生冲击地压。该现象是煤矿生产中一个普遍存在的问题，不仅危及工人生命安全，而且会对煤矿的经济效益产生负面影响。通过分析近距离煤层开采冲击地压的时空作用机制，本文提出了一系列防治技术措施，旨在提高煤层开采效率，同时保证生产安全。
关键词：近距离开采，冲击地压，时空作用机制，防治技术
Abstract
Duringthecoalminingprocess,themutualinteractionbetweencoalandrockformationscanproduceimpactgroundpressure.Thisphenomenonisacommonproblemincoalmineproduction,whichnotonlyendangersthesafetyofworkersbutalsohasnegativeeffectsontheeconomicbenefitsofthemine.Byanalyzingthespatiotemporalmechanismofimpactgroundpressureduringclose-rangecoalmining,thispaperproposesaseriesofpreventiveandcontrolmeasures,aimingtoimprovecoalminingefficiencywhileensuringproductionsafety.
Keywords:close-rangemining,impactgroundpressure,spatiotemporalmechanism,preventiveandcontrolmeasures
一、引言
煤炭是我国重要的能源资源之一，在城市化和工业化进程中扮演着重要的角色。然而，煤矿生产中的安全问题一直备受关注。尤其是近距离煤层开采中，由于采空区的逐步扩大和采煤作业的不断推进，复杂的地质条件会导致冲击地压现象频繁出现，造成重大安全事故和生产成本的增加，严重影响了煤炭资源的开发和利用。
为了解决这一问题，大量研究工作已经展开。本文旨在对近距离煤层开采冲击地压的时空作用机制进行探讨，提出一系列防治技术措施，为煤矿生产提供参考。
二、冲击地压的时空作用机制
冲击地压是指在地质条件相对复杂的矿层中，由于采煤活动导致煤岩相互作用而引起的地压变化。其时空作用机制主要有以下几个方面：
2.1煤层构造特征
煤岩构造的特征与地质环境密切相关，包括煤层的倾向、倾角、厚度、断层等。这些特征会影响煤层的力学性质，决定了采煤作业的难度和煤层导向性。当煤层构造特征较为复杂时，采煤会导致煤岩相互运动，产生冲击地压。
2.2采煤过程
采煤过程中，采煤机的挖掘力会导致煤岩相对移动，产生应力集中现象。与此同时，采空区的逐步扩大也会对整个煤层的稳定性产生影响。随着采煤作业的不断进行，采空区内部的应力状态逐渐失衡，形成了一定的应力差异，最终导致了冲击地压现象的出现。
2.3岩层变形与破裂
在煤岩相互作用的过程中，岩层的变形和破裂会对采空区的应力状态产生影响。当岩质较硬或者存在断层等复杂地质构造时，岩层的变形和破裂会更加剧烈，导致冲击地压现象愈发严重。
三、防治技术措施
针对近距离煤层开采冲击地压现象，本文提出以下防治技术措施：
3.1强化围岩加固
通过现代仪器设备对煤层构造和围岩的力学性质进行实时监测，深入挖掘围岩的强度特征，采用固化剂、注浆等技术措施对围岩进行加固处理，提高围岩的稳定性和耐冲击能力，从而减少冲击地压的出现。
3.2建立合理的采空区支护体系
根据煤层采矿的需要，建立合理的采空区支护体系，保持采空区的稳定状态。此外，通过采用刚性支护和灵活支护相结合的技术手段，增加采空区支承结构的强度和稳定性，有效防范冲击地压风险。
3.3优化采煤工艺
应用现代化采煤技术和设备，优化采煤过程中的参数设定和操作方式，减少机具对岩层的破坏程度，最大限度地保留固体岩石，降低产生冲击地压的可能性。
3.4设立地压监测系统
建立一套完整完善的地压监测系统，对采煤过程和采空区的应力状态进行实时监测和分析，及时预警冲击地压的发生，采取相应的技术措施加以处理。
四、结论
通过对近距离煤层开采冲击地压时空作用机制的探讨，可以看出，在煤矿生产中，冲击地压是一个十分复杂的问题，不仅和煤层的构造特征密切相关，而且还受到采煤过程中各种因素的影响。因此，为了有效防范冲击地压的风险，需要在煤层开采和采煤工艺方面加大技术研发和改进力度，严格执行有关规章制度，不断提高采煤人员安全意识和应急处置能力，最大限度地确保生产安全。