浅析冲击地压煤矿卸压孔封孔技术的应用

浅析冲击地压煤矿卸压孔封孔技术的应用

马红杰

中煤第一建设有限公司第三十一工程处056000

摘 要：本文主要介绍了冲击地压煤矿卸压孔封孔技术，探讨了其原理和分类，并重点阐述了该技术在冲击地压煤矿中的应用现状及其优化改进，同时分析了该技术的技术难点和原因，并提出了相应的解决方案。通过对该技术的深入研究和探索，可以为冲击地压煤矿的安全生产提供有力保障。

关键词：冲地地压；卸压孔封孔；应用

引言

冲击地压是煤矿生产中常见的安全隐患之一，它是指煤体内部发生变形、位移或崩落等过程，导致顶板或底板产生破坏的现象。冲击地压的发生对煤矿生产和安全造成了极大的影响，因此如何有效地控制和治理冲击地压是当前煤矿安全生产的重要课题。卸压孔封孔技术是一种常用的控制和治理冲击地压的方法，通过在顶板或底板钻孔并注浆、封堵等措施，实现减压和支护的目的,卸压孔封孔技术优化和改进等方面可以有效保证冲击地压煤矿的安全生产。

1卸压孔封孔技术的原理和分类

1.1卸压孔封孔技术的原理和优点

卸压孔封孔技术是一种常见的地压治理技术，它是通过在煤岩体内部钻孔，使地应力分布发生改变，从而达到减轻地压的效果。卸压孔的钻孔位置、孔径、孔深等参数均需要根据不同的地质条件和地压特征进行合理设计和选择，以达到最佳治理效果。卸压孔封孔技术是一种相对简单、易操作、成本低廉的治理方式。通过合理的孔位设计和孔径、孔深选择，可以实现快速的地压治理效果，从而提高煤矿的生产效率，对煤矿的生态环境影响较小，相对于传统的地压治理方式，如支架加固等，卸压孔封孔技术不会对煤岩体的完整性造成破坏，也不会对煤矿的水文地质环境和生态系统造成影响。卸压孔封孔技术还具有较好的可控性和可重复性，由于该技术在实施过程中可以根据实际情况进行调整和改进，因此可以逐步达到最佳治理效果，该技术还可以重复使用，对于地压治理效果不佳的区域，可以再次实施卸压孔封孔技术进行治理。卸压孔封孔技术是一种有效的地压治理方式，具有简单、低成本、环保等优点，是煤矿地压治理领域中不可或缺的技术手段。

1.2卸压孔封孔技术的分类及其特点

卸压孔封孔技术是在冲击地压煤矿中广泛应用的防治措施之一，其分类可以从不同的角度进行，包括按照孔的类型、封孔材料、封孔方式等多个方面。

按照孔的类型，可以将卸压孔分为预制孔和打眼孔两类。预制孔是在地质勘探和工程设计阶段预先设置的孔洞，其通常具有较高的准确性和可控性，适用于固定的卸压位置，常用的孔径为φ75mm、φ85mm、φ100mm等。打眼孔则是在施工现场钻孔施工而成，通常采用岩石钻机、直柄钻机等设备，孔径较小，常用φ42mm、φ50mm、φ75mm等规格。按照封孔材料的不同，可以将卸压孔分为水泥浆封孔、混凝土封孔和树脂封孔等几种类型。水泥浆封孔是指使用水泥、砂浆、石膏等材料进行封堵，其具有固结性能好、抗渗性好、耐腐蚀性能好等特点；混凝土封孔则是指使用水泥、沙子、石子等材料浇筑成混凝土进行封堵，具有强度高、耐久性好、抗冲击性好等特点；树脂封孔则是指使用树脂类材料进行封堵，具有固结性能好、耐渗性好、速度快等特点。按照封孔方式的不同，可以将卸压孔分为一次性封孔和分次封孔两种类型。一次性封孔是指在一次施工中将卸压孔全部封堵，常用于预制孔的封堵，其优点是工艺简单、效率高，缺点是卸压位置不能精确控制；分次封孔则是指将卸压孔分次封堵，可根据煤层的变化随时调整卸压位置，但施工周期较长，需要控制封堵的精度。不同类型的卸压孔封孔技术各具特点，应根据具体情况选择适合的技术进行施工。

2卸压孔封孔技术在冲击地压煤矿中的应用

2.1卸压孔封孔技术在冲击地压煤矿中的应用现状

冲击地压是煤矿生产中的一种严重的地质灾害，也是煤矿安全生产的一个重大隐患。卸压孔封孔技术是一种有效的防治冲击地压的方法。该技术通过在煤层中钻孔，破坏煤层的连续性，降低煤层压力，从而减轻冲击地压的危害。卸压孔封孔技术在我国的应用起步较早，早在上世纪80年代就已经开始了试验性应用。经过多年的发展，该技术已，卸压孔封孔技术主要应用于沿海地区的煤矿和深部煤矿，沿海地区的煤矿通常面临海拔低、气压高、地质条件复杂等多种因素的影响，冲击地压的危害较为突出。而深部煤矿由于采掘深度大、煤层压力高，也容易出现冲击地压，因此也是卸压孔封孔技术的重点应用领域之一。目前，卸压孔封孔技术已经广泛应用于煤矿生产中，尤其是在一些规模较大的煤矿中，这些煤矿在采煤过程中往往需要采用长壁工作面等高效采煤方式，而这种采煤方式容易引发冲击地压。卸压孔封孔技术的应用可以有效降低煤层压力，保障煤矿的安全生产。卸压孔封孔技术在我国煤矿中的应用已经相当成熟，并取得了良好的防治效果。

2.2卸压孔封孔技术在冲击地压煤矿中的优化和改进

随着矿井深度的加深和开采规模的扩大，冲击地压问题在煤矿生产中越来越突出。为了更好地应对冲击地压问题，卸压孔封孔技术在不断优化和改进中得到了广泛应用。在孔径和孔距方面进行了优化和改进。针对一些地质条件较差的矿区，如煤层带有水、瓦斯等物质，孔径和孔距的设计需要更加谨慎，否则容易引发地面塌陷或孔壁塌落等问题。因此，需要考虑煤体稳定性、地质构造和水文地质条件等因素，合理选择卸压孔的孔径和孔距。此外，在钻孔技术和封堵材料方面也有所改进，采用先进的钻孔设备和新型封堵材料，提高了卸压孔的钻孔效率和封堵质量，进一步加强了煤层的支撑能力。在实际应用中也探索出了一些新的方法和技术。比如，利用数值模拟技术对卸压孔封堵效果进行评估，优化卸压孔的布设方案；采用储气库和封堵材料相结合的方式，提高了卸压孔的封堵效果和封堵质量；引入了智能化技术，如无人机、激光测量等，提高了卸压孔的钻孔精度和封堵质量。这些技术的应用，不仅提高了卸压孔的封堵效果，还能够提高生产效率和减少生产成本。

3卸压孔封孔技术的技术难点和解决方案

3.1卸压孔封孔技术的技术难点

卸压孔封孔技术的施工难度较大。卸压孔的施工过程中需要对煤体进行钻孔，需要在地下狭小空间进行施工，操作环境复杂，同时卸压孔的布置也需要进行严密的规划，否则将无法达到预期的效果。卸压孔的封孔材料选择和封孔施工难度。卸压孔的封孔材料需要具备较好的密封性能和抗压性能，同时也需要能够适应地下的潮湿环境和温度变化。卸压孔的封孔施工需要充分考虑封孔材料与周围煤体的接触情况，需要充分填充封孔材料，确保封孔质量。卸压孔的布置位置需要充分考虑。卸压孔的布置需要考虑地质构造、煤体厚度、煤层结构、附近煤柱的大小和稳定性等多个因素。如果卸压孔的布置位置不当，将无法达到预期的减压效果。卸压孔的减压效果需要进行严密监测。卸压孔的施工后需要对其进行定期监测，以确保卸压孔的减压效果能够持续有效。同时，还需要针对监测结果进行分析，及时调整卸压孔的布置位置和数量，以最大限度地提高减压效果。

3.2卸压孔封孔技术的解决方案

煤矿企业可以选择采用更加先进、高效的卸压孔封孔技术，如锚索法和水力胶浆法等，也可针对卸压孔封孔过程中存在的孔壁破，对于一些比较难以封堵的卸压孔，可以采用爆破方式进行清孔，并且在封堵前进行孔壁修复，以保证封堵的质量和效果。提高操作人员的技能水平和严格遵守相关操作规程也是解决卸压孔封孔技术难点的重要方法之一，通过上述方案和措施的实施，可以更好地提高卸压孔封孔技术的应用效果和工作效率，同时确保煤炭开采的安全性和稳定性。

4结束语

综上所述，冲击地压煤矿卸压孔封孔技术在冲击地压煤矿的安全生产中具有重要的意义，可以有效地降低煤矿事故的发生率和减少损失。同时，我们也看到了该技术在应用中存在的不足之处，需要进一步改进和完善，应该加强对该技术的研究和推广，在实践中不断总结经验，为冲击地压煤矿的安全生产做出更大的贡献。

参考文献：

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