采空区密闭墙中微胶囊粒径对其囊壁强度的影响
2021-02-05付明明胡莹莹许兰娟贾新磊郭文杰王晓慧
煤矿安全 2021年1期
付明明,胡莹莹,许兰娟,贾新磊,曹 青,郭文杰,刘 玉,王晓慧
(滨州学院 化工与安全学院,山东 滨州256600)
采空区是矿山事故的多发区域,密闭墙是防止工作面向采空区漏风的重要设施,其密闭效果对采空区漏风量影响较为明显[1-3]。在受到邻近采空区多次应力扰动时,密闭墙基体会产生破损、外鼓、裂缝、脱皮等劣化现象,墙体损伤后形成了气体流动通道,空气经此通道进入采空区,采空区有毒有害气体外溢入工作面,对于防止采空区煤炭自燃灾害事故及工作面正常生产影响较大[4]。不少学者对此展开了大量研究,在密闭墙漏风防治技术措施取得了一定的成果,由最初的加厚密闭墙到双层木板间采用黄土或者水泥矿渣充填浇筑[5]再到生物愈合[6]等。这些措施在一定程度上缓解了密闭墙向采空区的漏风,但是仍然存在不可忽视的漏风量。究其原因主要在于密闭墙在扰动作用下容易产生裂纹,裂纹从孕育到破坏需要经历“裂纹孕育-裂纹萌生-裂纹启裂-裂隙扩展-裂隙汇聚-裂隙贯通-失稳破坏”等演变阶段[7-8]。而当前对于密闭墙裂隙漏风的治理主要在是裂隙贯通后的宏观发展阶段,或者是在密闭墙体产生明显肉眼可见位移或者监测到气体成分异常等才采取措施进行治理。而在此之前已经存在一定时间的漏风过程,这一过程会加速煤炭氧化、瓦斯爆炸,不利于防治煤炭自燃等灾害事故。因此,将修复时机选择在裂隙启裂的微观阶段才能减缓裂隙演化,减少裂隙初期漏风[9]。……
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