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一是深井高應(yīng)力條件下的巖爆預(yù)測與防控。采礦開挖前地層處于自然平衡狀態(tài)，采礦開挖引起地應(yīng)力向開挖空間釋放，形成“釋放荷載”，導(dǎo)致圍巖變形和應(yīng)力集中，產(chǎn)生擾動(dòng)能量。當(dāng)巖體中聚集的擾動(dòng)能量達(dá)到很高水平，并且在圍巖出現(xiàn)破裂等情況下突然釋放，就產(chǎn)生沖擊破壞，即巖爆。這是對巖爆機(jī)理的準(zhǔn)確認(rèn)識�；谏鲜鰩r爆誘發(fā)機(jī)理，巖爆預(yù)測應(yīng)與采礦過程緊密結(jié)合，根據(jù)未來開采計(jì)劃，采用數(shù)值模擬等辦法，定量計(jì)算出未來開采誘發(fā)擾動(dòng)能量的大小、時(shí)間和在巖體中的空間分布狀況及其隨開采過程中的變化規(guī)律，就可以借助地震學(xué)中地震能量與震級的關(guān)系式，對未來開采誘發(fā)巖爆的發(fā)展趨勢及其震級規(guī)律做出預(yù)測。同樣基于巖爆的誘發(fā)機(jī)理，巖爆防控應(yīng)主要從優(yōu)化采礦方法、開采布局和開采順序入手，減少和控制開采過程中擾動(dòng)能量的聚集，從而減輕和控制巖爆的發(fā)生。同時(shí)，采取吸收能量、防沖擊的支護(hù)措施，阻止和減弱巖爆的沖擊破壞作用。
二是深井高溫環(huán)境控制與降溫治理。地下巖層溫度隨深度的增加而梯度上升，通常千米以上深井巖層溫度將超過人體溫度。根據(jù)我們最新調(diào)查，我國超過700米的深金屬礦有100多座，超過700米后巖溫普遍超過35℃。高溫導(dǎo)致工作面條件嚴(yán)重惡化，勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備作業(yè)效率大大下降，并可造成嚴(yán)重災(zāi)害事故。國內(nèi)外常用的礦井降溫技術(shù)有非人工制冷和人工制冷兩大類。礦井通風(fēng)是主要的非人工制冷降溫技術(shù)，但井深超過千米后，常規(guī)通風(fēng)不能達(dá)到安全規(guī)程對井下工作面環(huán)境溫度要求。人工制冷降溫包括水冷和冰冷兩種。水冷是在地面或地下制出冷水送到井下工作站，通過高低壓換熱器和空冷器使風(fēng)冷卻后，將冷風(fēng)送到工作面降溫。冰冷在井上制出粒狀冰或泥狀冰，送至井下融冰池融冰，融冰形成的冷水送至工作面進(jìn)行噴霧降溫。
人工制冷和非人工制冷都是被動(dòng)式降溫技術(shù)。為高效解決深井降溫問題，必須發(fā)揮主動(dòng)式降溫技術(shù)，重點(diǎn)在以下兩個(gè)方面：一是深井高溫巖層隔熱技術(shù)。研發(fā)新型高效的隔熱新材料、新技術(shù)、新工藝，對巖層高溫進(jìn)行隔離，在此基礎(chǔ)上，再采用人工制冷降溫技術(shù)等，就會使井下巷道和采礦工作面取得良好的降溫效果。二是深井地?zé)衢_發(fā)技術(shù)。地?zé)崾且环N天然能源，目前能源系統(tǒng)正在借助采礦技術(shù)進(jìn)行地?zé)衢_采的戰(zhàn)略研究。如果將深井采礦和深部地?zé)衢_發(fā)有機(jī)結(jié)合起來，就為采礦工程深井降溫找到了一條具有顛覆性的技術(shù)途徑，可以實(shí)現(xiàn)深部能源開發(fā)與資源開發(fā)的共贏。 上一頁 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 下一頁 |
