增大工作面防突钻孔超前距.doc

南桐矿业公司对工作面防突钻孔合理超前距的研究与实践(张 智 明)摘要:本文对钻孔的防突原理,采煤工作面煤壁前方矿压变化规律及其与突出的关系,掘进工作面防突钻孔分布特点与防突的关系,措施孔与检验孔的联系进行了分析研究,阐述工作面防突钻孔布置的原则及合理增大超前距的理论、实践依据,介绍了南桐矿业公司增大防突孔超前距的做法与防突效果。关键词:防突钻孔 矿压分布 支承压力峰值 钻孔超前距一、概况过去、现在、未来工作面综合防突措施的基本形式是钻孔,如突出危险性预测钻孔(简称预测孔),防治突出的钻孔(简称措施孔),防突效果检验钻孔(简称检验孔),在此,统称这些孔为防突孔。由应力与突出的关系可知:工作面前方峰值应力位置与煤壁的距离越近,即应力梯度q越大,突出的危险性就越大。措施孔具有释放应力,排放***的作用,预测孔和检验孔具有探测前方突出危险性的作用。因此,防突孔的超前距离直接影响到防突效果。二、,由于孔壁周围一定范围的煤体受力状态发生变化(从三向受压变为双向受压,从三向等压变为三向不等压),其强度变低,于是就产生一定程度的塑性变形和卸压。当在煤层中布置一系列孔间距小于2倍卸压半径的钻孔时,这些钻孔分布区域便成为卸压区,在此区内煤体应力降低,突出的能量减小。,是发动突出的策源地。由图1可知,因措施孔的卸压作用,钻孔分布范围内的大部分应力必然向钻孔以外的区域转移,所以,采煤工作面煤壁前方的支承压力向深部转移,其峰值σmax与煤壁的距离从b变为d。因         d>b     必有: 峰值应力梯度    qd=σmax/d<<qb=σmax/b所以措施钻孔实施后使阻止突出的屏障增大增强,进而防治突出。***.由于钻孔具有卸压作用,卸隙、裂隙张开,透气性增大,***较快地从煤体流出,并通过钻孔排出煤体,使煤中的***潜能降低而防止煤与***突出。.***从煤体中排出后,煤层***含量降低,煤的强度增加,阻止突出的能力增大而防止***突出。:对于有周期来压的采煤工作面,煤壁前方支承压力的峰值max与老顶岩梁前方断裂线到煤壁距离L(老顶岩梁前方煤体支承座的宽度)成反比,也与峰值位置到煤壁的距离b成反比,即随着工作面的回采推进,L和b逐渐变小,max却逐渐增大(如图2所示),应力梯度也随之增大,突出危险性就相应增大。所以,采煤工作面的突出危险性是动态变化的,同一地点的突出危险性却随着工作面的推进而变化着,图2-2所示状况(L1较小)的突出危险性比图2-1所示的状况(L2较大)的突出危险性大。当b最小到周期或初次来压前夕,煤体还处于极限弹性状态,此时支承压力特别集中,应力梯度最大,突出危险性也最大。当应力超过煤的极限强度时,煤炭遭到破坏,突出危险性解除。随着工作面的推进,煤壁前方进入新一轮应力和突出危险性变化。,即具有不确定性的特点表明:预测孔越深,预测后经历的时间越长,预测结果就越不能反映动态的突出危险性,使预测的准确性、可靠性就越差。在此,令突出危险