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《高地温、高地压、大埋深大型矿井建设关键施工技术》可供从事矿山建设、岩土工程和采矿工程等领域的教学、科研、施工及设计人员参考,也可作为高等学校高年级本科生和研究生的教学参考书。
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王用杰主编的《高地温、高地压、大埋深大型矿井建设关键施工技术》介绍了复杂条件下整套矿井建设施工技术,主要内容有复杂条件下的矿井设计、深厚冲积层多井共站冻结设计与实现,深厚表土冻结法凿井机械化和信息化施工技术、复杂条件下井筒基岩段防治水技术、高地压矿井地应力监测与采区优化调整、复杂地层条件下硐室工程设计和施工、高地压软岩巷道控制爆破与高效掘进、高地压深厚冲积层软岩巷道支护技术、深部煤层开采冲击地压防治技术研究、复杂条件下矿井热害防治技术研究、适应深井复杂条件的矿井机电系统研制、矿井综合信息化管理系统、复杂条件下矿山建设的风险管理,等等。
高地压大型软岩硐室施工关键技术
金川公司三矿区+1 165m水平大断面破碎硐室处于高地压软弱破碎岩体中,施工中采用了"先外围,后主体"的硐室群施工顺序、"两侧上行倾斜双导硐及下行分层,层间分区刷大"的施工技术、"先让后抗,让抗结合,先拱后墙,多次支护"的围岩稳定支护技术,取得了预期效果。其关键施工技术在深部矿山、大长山岭隧道、海底隧道、军工民防等地下工程建设中,具有推广应用价值。
高地压复合构造区煤层矿井冲击地压规律分析
随着我国煤炭资源的逐年开采,浅部资源已逐渐枯竭,新建矿井的开采深度越来越大,冲击地压灾害日益凸显。研究探索煤矿冲击地压发生的规律,对防冲工作具有重要指导意义。文章结合陕西孟村煤矿,分析了高地压复合构造区煤层矿井冲击地压发生规律,为类似地质条件矿井的防冲工作提供了借鉴。
地温是指井下岩层的温度。地温决定着井下采掘工作面的环境温度,即矿井温度。在深矿井开采中,矿井温度一般都比较高,会影响人体健康,有时甚至会远高于人体所能承受的最高温度。因此,在深矿井开采中,要保证工人身体健康,保证矿井正常生产,必须采取必要的降温措施 。
深矿井开采的地压大主要表现为:
(1)原岩应力大原岩应力包括自重应力、构造应力以及赋存在岩体中的水和瓦斯对岩体的压力等。构造应力实际上是构造残余应力。当开采深度大时,构造应力由于释放困难,残余构造应力大。地下水和瓦斯赋存在岩体中,一般情况下,其赋存量和压力随赋存深度增大而增大。因而,在深矿井开采中原岩应力大。
(2)岩体塑性大岩石的变形特性与受力状态有关:当侧向压力由零(单向受力)逐渐增加时,岩石的塑性会逐渐增加。在深矿井开采中,由于原岩应力大,主要是侧向应力的增加使岩体的塑性增大。当开采到一定深度时,岩体会进入完全塑性状态,此时,原岩应力为三向等压,即所谓的静水压力状态。
(3)矿山压力显现剧烈矿山压力显现剧烈是深矿井开采中原岩应力大和岩体塑性大的主要表现。
国家煤矿安监局牵头,组织各地煤矿安全监管监察部门,对全国正常生产建设的冲击地压矿井等高风险煤矿逐矿开展安全“体检”式重点监察,形成“体检”报告,列出问题清单,按照限产、停产、关闭的原则于2019年6月底前提出分类处置意见,并督促各地组织落实。一是限产减人,经论证具备灾害防治能力且治理到位的,减少单班入井人数,适当调减产能规模,其中开采深度超千米的冲击地压和煤与瓦斯突出矿井产能核减20%;二是停产整改,对冲击地压治理措施不到位,不能满足安全生产条件的,立即停产整改,整改到位后方可恢复生产;三是彻底关闭,对现有技术条件下难以有效治理的,停而不整以及整改后仍达不到安全生产条件的,2019年底前依法淘汰退出。国家煤矿安监局牵头,全面清理冲击地压矿井、煤与瓦斯突出矿井产能,违规核增能力的矿井一律恢复到核增前产能。