南屯煤矿冲击地压防治技术研究与应用(2021)
煤矿冲击地压防治工作中长期规划

煤矿冲击地压防治工作中长期规划某某公司某某煤矿冲击地压防治工作中长期规划(某某年--某某年)编制单位:某某煤矿防冲科编制时间:某某年某某月某某日目录一、矿井概况............................................................. .......................................................1二、开采技术条件............................................................. .. (1)1、煤层和顶底板情况............................................................. ......................................................12、主要断层情况............................................................. .. (2)三、矿井储量及生产情况............................................................. .. (2)1、矿井资源储量分布............................................................. ......................................................22、矿井生产情况............................................................. .. (2)四、矿井某某年-某某年采掘接替情况............................................................. (2)1、采面接续情况............................................................. .. (2)2、各回采工作面详细情况............................................................. . (3)五、矿井冲击危险性评价............................................................. ...................................3六、矿井冲击地压灾害防治现状............................................................. .......................4七、冲击地压防治工作中长期规划............................................................. . (5)1、指导思想............................................................. ............................................................... .......52、防治目标............................................................. ............................................................... .......53、综合防治办法............................................................. .. (5)(1)进一步加强和完善某某某某体系建设............................................................. ........................5(2)认真做好职工预防冲击地压的安全培训工作............................................................. ....6(3)进一步充实和完善防冲机构............................................................. ................................6(4)进一步加大科技投入............................................................. ............................................6(5)某某年-某某年科研项目计划............................................................. .. (7)八、小结............................................................. ...............................................................8某某某公司某某煤矿冲击地压防治工作中长期规划(某某年--某某年)冲击地压又称岩爆,是指井巷或工作面周围岩体由于弹性变形能在瞬间释放而产生突然剧烈破坏的动力现象,常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象,具有突发性、复杂性和极大的破坏性。
冲击地压

2009年职教教师基本功比赛煤矿冲击地压南屯煤矿教培中心:马祥记2009.4.201、本课程内容简介(一)冲击地压概念、特点、显现强度。
(二)冲击地压发生的原因(三)冲击震级与煤量(四)冲击地压防范措施(五)冲击地压解围措施2、导入教学内容(1)冲击地压概念、特点、显现强度。
如果压力过大能量突然爆发释放,就会形成冲击地压。
冲击地压发生时经常伴随着巨大声响和强烈的振动,因此又被称为“煤炮”、“岩炮”、“煤炸”等。
特点:①突然、剧烈②瞬时震动性③破坏性很大强度:①弹射②矿震③弱冲击④强冲击。
(2)冲击地压发生的原因1、煤层具有冲击危险。
2、顶、底板坚硬。
客观3、开采深度大(兖州矿区600m,古城900m,欢城00m)。
4、存有构造残余应力5、开拓布置不合理,孤岛煤柱。
1、采煤方法,短壁、残采、串采2、开采强度大。
主观3、采掘顺序,相向采掘,追采。
4、放炮诱发冲击。
5、顶板来压①轻微冲击(I级)。
抛出煤量在10t以下,。
(两头50m)(3)冲击震级与煤量。
冲击矿压分为三级:震级1级以下冲击矿压。
②中等冲击(II级)。
抛出煤量在10-50t,震级1-2级的冲击矿压。
③强烈冲击(III级)。
抛出煤量在50t以上,震级2级以上冲击矿压。
(4)冲击地压防范措施①开采解放层②合理确定开采方法③煤层预注水和超前松动爆破④顶板注水和超前预裂爆破。
(5)冲击地压解围措施①煤层卸载注水②煤层卸载爆破、诱发爆破③强制放顶3、案例教学法-利用真实案例教育、启发学员。
通过多媒体课件放映分析,2007年3月13日1:45分,南屯煤矿综采队在93上04综放工作面中间巷发生强冲击地压事故,一声巨响后,煤尘飞扬,岩体剧烈震荡,造成工作面煤壁向外35~85m处底鼓,变形量最大1.0m,两帮移近量大约1.0m,中间巷13辆电站车被推到煤帮,约35m轨道被立起后推到电站车侧,并造成在此区域内工作的3名职工受伤。
矿地震观测站监测到的震级为ML2.8,集团公司矿震观测台监测到的震级为ML2.1。
综放工作面冲击地压危险区域专项治理技术

20 0 9年 3 2 月 7日至 2 9日,我矿 9 2 3r 工作 1 面下顺槽 在冲击地压 日常监测 中, 已监测 到有冲击 危险 ,9日中班钻屑法监测时在距离工作面 3 m的 2 6 钻孔 钻 屑 量 较 多 ( 屑量 在 6~lm在 1 ~15 g , 钻 O 1 6k) 在 现 场 观测 中顶 底 板及 两 帮有 明显 变形 。 3 1 9 2工 作 面 已推 进 50 3 m,推过 9 l 作 面切 眼 12 3 4工 3m, 经分析在 9 2 3E 工作面和 9 l 工作面采空区上 1 3} 4 方出现 了大面积的悬顶 ,随着工作面的继续推进 , 大 范 围的悬 顶 突然 冒落 , 易 引起 冲击 地 压事 故 , 容 已严 重威胁到人员和设备的安全 ,矿决定从 3 3 月 0日中 班停止工作面回采进行冲击地压综合治理。
煤矿 现 代化
21 耳第3 0 1 期
总第12 0 期
综放工作面冲击地压危险区域专项治理技术
曹 富龙 。安俭俭 ,刘 引召
( 南屯煤矿 。山东 邹城 2 3 1 ) 75 5
摘
要
针对 南 屯煤 矿 9 2工 作 面 回采 50 下 顺槽 通过 9 1 作 面切 眼后 , 3E l 3m、 3 4工
1 工 作 面 概 况
9 1 工作面位于九采 区北部 , 3 2 工作 面西北部 为 9 1 3 4工作面采空区 ;西南部至九采三分 区回 风巷 ; 东南部为 9 1 3 O工作面 ( 未准备 )东北部为 ; 未 开 拓 区 。工 作 面 现 开 采 深度 在 一 8m 左 右 , 作 52 工 面推 过 原 9 4工 作 面 切 眼 12 9 1 作 面 3E 1 3 m。 3 4工 于 20 0 3年 5月 3 0日停 采 。
工作面采空区见方阶段冲击地压预测预警浅析

兖州煤业 公司南 屯煤矿 9 3上 O 3本 工 作 面 推 进 到 10 10 4 ~ 6m左右时, 岩层破裂高度达到最大值 , 7 ~ 0 。此 即 08m 阶段是最有可能诱发冲击地压的阶段 。90 3 4工作面冲击地压
就 是 在 此 阶段 发 生 的 。 此 阶 段 瞬 间 应 力 峰 值 将 达 到 7 0 a走 向的峰值位置在工作面前方 3 ~ 0 0 9 MP , 0 4 m左右 。必须 重点对此阶段进行及时的冲击地压预测预警报告。 在本工作面采空区见方阶段 , 向的峰值位置将在工作面 走
工作面离切眼 9~ 6m范围内进行及时的监测和预报。 0 10
图 2 下顺槽测点离工作面煤壁 5 . 2 m的钻屑■示意图 5 工 作面的推进 , 在工作面见方阶段有应力增加的趋势。
1 9 3上 0 3工作面钻屑 法监测情 况
为了更好 的利用钻屑法对工作面见方阶段冲击地压进行 监测和预报, 4月 1 从 3日一 5月 2日期问 , 分别对上下顺槽 中 测点离切眼 8 0 m、0 2 m和 10 10 0 10 10 10 2 6 m范围进行检测 。
煤矿 现 代 化
21 年第1 00 期
总第9 期 4
工作面采空区见方阶段冲击地压预测预警浅新
南 屯煤 矿 王英德 范爱文 金 思德
摘 要 随着煤 矿开采深度的不断增加, 冲击地压灾害对安全生产 的影响越来越突 出, 加强对冲击地 压防治技术 的研究, 并针对煤矿现场实际 , 索有效 的现场实用 技术 , 探 进行冲击地 压预测 预警分析 , 防治 对 冲击地压事故的发生具有十分 重要的现实意义。 关键 词 冲 击地 压 预测 预警 中图分类号: D 2 文献标识码 : 文章编号 :0 9 0 9 (0 0 0 - 06 0 T 34 A 10 -7 7 2 1 )10 7 - 2 -
ú

( 3 ) 地质结构变动带 , 涵盖倾角 、 煤层厚度 、 断层 , 褶曲瞬间改变 的范 围可 能存在冲击地压 。 结合探究结论 , 划分煤矿井下 的冲击范 围, 对可能面临冲击地压的范围进行预测, 结合危险陛, 各 自实施有 目的性 的 防治 策 略 。 2 . 3局部 性 的 减震 和 解危技 术 ( 1 ) 煤体注水卸压 技术 。 以媒体物理性质 的改变作为视角 , 对煤 体 实 施 高压 注 水 与静 压 , 实现 卸 压 。 ( 2 ) 卸压爆破技术 。 在 存 在 冲 击 地压 可 能性 的巷 道 , 进 行 深 孔 卸 压爆破 。 ( 3 ) 抽放瓦斯 。 在 采取投产之前预抽瓦斯 , 将钻孔和钻场布置在 煤岩巷 , 打钻煤层实现瓦斯的抽放 , 进而使煤 体瓦斯压力 减小 。 ( 4 ) 巷道支护手段 的完善技术 。 在冲击地压 的范围实施可缩与锚 网支护技术 , 且结合冲击地压 的严重性 使支 护的强度提升 , 通过垛 式支架或者是单体支柱在巷道的交岔 口强化支护 , 避免冲击地压的 出现而导致安全出 口的堵塞和面积较大的巷道毁坏 。 ( 5 ) 综合 减震技术。 将综合减震技术应用于存在严重冲击地压的 巷道当 中, 将高压注水孔和卸压爆破 的控制孔通过大孔径卸压钻 孔 取代 , 进而给卸压爆 破营造理想的 自由面。 通过卸压爆破之后煤体 裂 隙发育 的现状 , 实施静压与高压注水 , 进而在较短 的时 间段 内完 全地湿润煤体 , 使煤体的塑性增加。 在对高压应力进行卸 除的时候 使煤体 的物理特性改变 , 进 而实现理想 的减震成效 , 实现对冲击抵 抗 的 目标 。 2 . 4区域 性 防 治技 术 ( 1 ) 科学布置与采掘技术 。 对长距离大工作面进行布置 , 使采 区 的数量 减少 , 进 而减少煤矿井 下区问的煤柱 , 将无煤柱采 掘应 用于 区内条 带间 , 煤柱 不遗 留在采空区, 进 而大大地 降低煤柱 高应 力的 范围, 新型 的集 中应力的范 围也不能够在采取形成 。 在对 工作 面进 行设计 的情况下, 尽量地躲避高度集中应力的范围与大 的地质结构 带。 对 回采 的顺序进行科学地组织 , 防止一起 回采两 工作 面的相同 区段和相同采区。 实施多 区段和多采区共 同采掘的手段 , 提供 适当 的时间给煤体的卸压 , 防止叠加应力导致集 中应力的高 区域 。 ( 2 ) 对保护层进行开采的技术。 在冲击地压 的范围, 采掘解放层 以顶分层充当 , 体现对冲 击能量进行释放和卸压 的功能 。 3结语
煤矿冲击地压

三、防冲工作中的主要问题
几点成功经验:
➢调整采掘部署,降低开采强度 ➢抚顺老虎台矿
➢无法保证安全开采的区域,暂停开采 ➢义煤跃进矿、兖矿南屯矿
➢联合科研单位,加强防冲技术联合攻关 ➢山东能源集团 “借脑工程”
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煤矿冲击地压
四、防治煤矿冲击地压的对策建议
(一)正确认识冲击地压防治的局限性
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煤矿冲击地压
三、防冲工作中的主要问题
➢(五)冲击地压防治缺乏系统性
没 有 委 托 具 有 相 应 资 质 的 单 位 开 展 煤岩冲击倾向性鉴定
开 采 和 掘 进 之 前 , 工 作 面 缺 少 科 学 的冲击危险性评价
忽 视 区 域 防 治 , 大 量 的 工 作 用 在 局 部防治
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•进风、运输巷
煤矿冲击地压
•
煤矿矿长保护矿工生命安全七条规定
严 •严禁以掘代采、非正规开 禁采 空 •必须正规开采→采掘工作面按规 顶 定及时支护,严禁违章空顶作业 作 业 •第41条:掘进工作面严禁空顶作业
•第54条:采煤工作面必须按作业规程 的规定及时支护,严禁空顶作业
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煤矿冲击地压
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2020/11/21
煤矿冲击地压
汇报提纲
•一、煤矿冲击地压灾害现状
•二、冲击地压灾害典型事故原因分 析
•三、防冲工作存在的主要问题
•四、煤矿防治冲击地压对策建议
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煤矿冲击地压
一、煤矿冲击地压灾害现状
(一)近年来我国煤矿冲击地压矿井数 量快速增加,至2011年已有142处煤 矿发生过冲击地压
残柱式采煤:依靠向巷道两帮掘进煤房(独头
钢铉钻孔应力计监测在冲击地压防治中的应用

时 :2霉日gg矗§;i;翻2§2;;; 问对g§磊 茸 §§g;l§霜§li; d簧 螬舞 舞g 兽 g考砑粤 兽霸 要盖 譬 对宝 舞
图 3 钢铉测力计数据 曲线图 C组 (0 8年 ) 20
进到 10—10 4 6 m左右时 , 岩层破裂高度达到最大值 , 即 7 8 m。此 阶段将在 中间巷 围岩 中形成 一次应 力集 O一 0 中和突变 , 是最有 可能诱发 冲击地 压的 阶段 。此 阶段 瞬间应 力峰值 将达 到 6 0—8 M a 走 向的峰值 位置 在 0 P, 工作面前 方 3 4 m左右 。进 入 中间巷 围岩 深部 1 0— 0 5
和工程技术人 员的认 可。 关键词 冲击地压 钢铉钻孔应立计
文献标识码
监测
B
中图分 类 号 T 3 6 . D 2 2
南 屯煤矿 9 3上 0 3工 作 面位于 九采 二分 区东北 部, 西北 与 9 3上 0 工 作面 ( 空 区) l 采 相邻 , 东南 与 9 3 上0 5工作 面( 空区) 采 相邻 , 南靠近 3上风 氧化带 。 西 开采深度 …50 8 4 0m, 1 工作 面面长 14 3 0 煤 2 .9 m( 帮至煤帮平距 ) 回采 推进长度为 80 煤层平 均厚度 , 7 m, 50 。该工作面 为孤 岛工 作面 , 藏 较深 , .m 埋 顺槽 压 力
—
2 m。 0
作者简 介 : 于立军 ( 9 4一) 男 , 17 , 山东青 岛人 , 毕业于 山东科技大
学, 大学文化 , 在职研究生 , 现任南 屯煤矿矿长办公室主任。
… … … … ・ ・ ・ ・ … … … ・…
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冲击地压预测与防治

3 冲击地压预测与防治
卸压爆破实施步骤
① 煤粉钻孔检测,即采用钻屑法检测煤体的应力情况。 如果煤粉量超过规定的指标,则认为该位置具有冲击危 险。通过多个煤粉钻孔,圈定已形成冲击危险区域。
②在确认已形成冲击危险的区域,以一定的爆破参数实 施卸载爆破。
③在卸载爆破后,仍可采用钻屑法在爆破孔周围一定区 域内检测爆破的卸载效果(或事先埋设钻孔应力计)。 如果煤粉量指标低于冲击危险值,即认为煤层已达到了 卸载的效果,否则说明煤层仍具有冲击危险,应实施二 次卸载的效果爆破。
3 冲击地压预测与防治 坚硬顶板处理
炮孔
切眼爆破炮空布置图
两巷超前爆破剖面图
3 冲击地压预测与防治 深孔卸压爆破技术
快速装药
3 冲击地压预测与防治
深孔卸压爆破技术
爆破孔的仰角一般为 75°,装药量为孔深长度 的2/3(图4-31),炮眼采 用单排眼布置方式,使用 导爆索配以瞬发雷管爆破, 使工作面顶板形成沿切顶 线的高程垮落。
3 冲击地压预测与防治
四、CDW支架工作阻力监测
工 作 面 推 进 度 自 动 分 析
开采中 冲击危险度评价技术
HESTIA 冲击危险性评价软件
HESTIA 冲击危险性评价软件
开采中 冲击地压防治技术
指导思想:在未受采动影响区域采用松动软化方法;在 采动影响区域的较高应力区采用以卸压为主的手段;在 采动影响区域的高集中应力区采用以干扰或诱发为主的 手段进行解危。
2 冲击地压简介
冲击地压的特点
突发性 没有明显的宏观前兆而突然发生,过程短暂(持续几秒到
几十秒),难以事先准确确定发生时间、地点和强度。
瞬时震动性 过程急剧而短暂,伴有巨大声响和强烈震动,重型设
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南屯煤矿冲击地压防治技术研究与应用(2021)Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place.( 安全管理 )单位:______________________姓名:______________________日期:______________________编号:AQ-SN-0960南屯煤矿冲击地压防治技术研究与应用(2021)摘要:通过对兖州煤业公司南屯煤矿发生冲击地压现象的现状、特点及影响因数分析,结合矿生声实际,提出并制定了适合本矿条件的冲击地压危险预测方法,如煤岩锋冲击倾向鉴定、煤层压力一变形观测、数值计算、综合指数计算、煤粉钻孔、电测辐射监测等;解危措施是煤层注水、卸压爆破、钻孔卸压等;解危措施效果检验方法是电磁辐射法和钻屑法,从而建立了适合南屯煤矿击地压防治的安全开采体系。
关键词:冲击地压;解危措施;效果检验;安全开采南屯井田位于山东省邹城市西部北宿、太平、城关和中心店境内。
井田东西长10.5km,南北宽4.5km,面积约43.5km2。
其中3煤层分布面积约27.5km2。
九采区位于井田东北部,其范围东至一号井东断层,西到八采区东断层与七、八采区相邻。
北以皇甫断层与东滩井田为界,南至3煤层风化露头。
整个采区呈北宽南窄的不规则四边形,南北长4750m,东西宽1100-2600m,面积约6.5km2。
以前开采过程中没有发生过冲击地压,但随着采深的增加,井田内留下了很多不规则的煤柱,一方面使上覆岩层的空问结构变得更加复杂,另一方面谋柱上的应力叠加相当于把采深成倍地加大了,冲击地压已经成为深部开采的主要安全隐患。
1南屯煤矿9304工作面概况93上04工作面位于九采一分区东部,南侧为93上02工作面采空区(2006年5月回采结束),北侧为93上06工作面(未准备),东部与九采边界胶带巷相邻。
地面标高50.11~55.62m,平均52.87m。
井下标高一480~一650m,平均一565m。
工作面长度151.2m,推进长度1644m,93上04工作面自2007年2月7日开始回采,工作面采用伪倾斜长壁综合机械化放顶煤一次采全高全部垮落采煤法,目前工作面已推进118m。
工作面开采煤层为3上煤层,该工作面范围内,3上煤层赋存稳定,煤层的厚度3.40~6.70m,平均5.21m。
煤层结构简单,煤层倾角4~13°,平均10°,开采煤层3上普氏系数f=2~3。
直接顶为粉砂岩、泥岩,0~2.95m,平均1.55m;基本顶为中细砂岩互层,22.40~25.24m,平均23.50m;直接底板为粉砂岩,2.89~5.34m,平均3.94m。
2冲击地压事故矿山压力现象2007年3月13日凌晨1时45分,南屯煤矿93上04综放工作面中间巷发生一起冲击地压事故(图1)。
这次事故造成正在中问巷电站附近工作的3名职工受伤,其中1人重伤,2人轻伤。
南屯煤矿冲击地压显现主要表现在2个方面,一是矿井表现出明显的动力现象,在巷道的开拓掘进与工作面生产过程中经常听到煤炮声;、二是部分巷道围岩稳定性较差,巷道支架损坏、底鼓严重、两帮变形量增大,巷道维护困难。
通过现场观测和矿压资料收集,对南屯煤矿的矿山压力现象进行了总结,其特点如下:1)九采区已开采完5个工作面,未发生过冲击地压事故,该次事故发生前现场也没发现应力变化的前兆信息,事故具有明显的突发性、偶然性。
2)瞬时性。
破坏过程持续时间相当短暂,并产生了强烈震动,强大的冲击波造成了大量煤尘飞扬,发出振动和响声,巨大的能量在瞬时被释放。
2007年3月13日1时45分南屯煤矿地震观测站监测到的震级为里氏2.8,集团公司矿震观测台监测到的震级为里氏2.1。
3)巨大的破坏性。
动力现象发生后损坏支架、破坏巷道甚至造成人员伤亡。
巷道顶底板、两帮移近量大,巷道破坏较严重。
93上04中问巷自工作面煤壁向外35~85m处底鼓,变形量最大1.5m,两帮移近量大约1.4m,13辆电站车被推到煤帮处,约35m轨道被推到电站车侧。
93上04回风巷超前支护段12棵单体支柱弯曲、3棵折断。
巷道1处冒顶,冒顶范围长4m、宽3m、高2.3m。
4)有别于瓦斯突出。
在动力现象发生后,通过现场进行瓦斯含量测量发现瓦斯含量没有明显增加,这就否定了煤与瓦斯突出的可能性。
3冲击地压现象影响因素初步分析随着南屯煤矿开采深度的逐年增加(目前为685m),煤岩动力现象逐渐显现并趋于严重。
对击地压发生的原因是多方面的,通过系统的分析翻究总结影响南屯煤矿煤岩冲击现象的主要因素为:1)煤(岩)的性质。
南屯煤矿煤的冲击倾向性为强冲击倾向。
2)围岩性质。
主要是顶板岩性和厚度及其吞煤层开采后的可冒性,是影响冲击地压的重要因素。
特别是基本顶为厚层砂岩或其他坚硬岩层、确板也是坚硬岩层结构的煤层更具冲击危险性。
3)开采深度。
开采深度愈大,煤体应力愈高,煤体变形和积蓄的弹性能也愈大。
南屯煤矿93上04工作面目前开采深度在685m,具有开采深度大的特点。
4)地质构造的影响。
通常,在地质构造带日中尚存有一部分地壳运动的残余应力,形成构造曼力。
在煤矿中常有断层、褶曲和局部异常带,冲地压常发生在这些构造应力集中的区域。
南屯煤矿西部基本上是一单斜构造,故垂直和水平应力均,压应力,最易发生冲击地压现象。
5)采煤方法的影响。
采用综放开采技术进季生产的矿井,其影响范围大(一般工作面超前承压力影响范围达60m以上),应力绝对值增加但集中程度降低。
相对而言,综放开采工作面的冲击地压危险性比单一煤层或分层开采的工作面的击地压危险性小一些,但由于其影响范围大,故工作面周围的冲击地压危险性将会升高。
6)煤柱的影响。
产生应力集中的地点、孤岛形和半岛形煤柱可能受几个方向集中应力的叠加作用,因而在煤柱附近最易发生冲击地压。
南屯煤矿93上04工作面采用3条巷道布置且中间巷沿3上层顶板布置,中间巷与回风巷及运输巷的距离分别为60,91m,开采煤层平均厚度5.21m,所以中间巷与回风巷的煤柱宽度正处在煤柱冲击危险的临界宽度范围内。
在回采93上04工作面中,中间巷掘进形成很大的支承压力,如图2中1号曲线所示。
图3中1号线是采空区见方期间的应力曲线,2号曲线是基预周期来压期间的应力曲线,3号线是基本顶岩渤次断裂阶段的应力曲线。
93上04中间巷所处的采动应力场包含沿走向分布超前支承压力和沿倾向的侧向支承压力。
随着93上04工作面的开采,在不同阶段中,图2的倾向支撑压力与图3走向分布的超前支承压力在一定范范围内叠加,产生很大的应力,共同作用于中间巷煤岩体上,如果叠加应力值达到冲击临界值,则很可能诱发冲击地压。
4.冲击地压治理的措施根据施工技术、现场工作实际、施工观测记录和现场劳动组织管理,南屯煤矿建立了具有南屯煤矿特色的“评价预测、实用解危、效果检验、安全研采”四位一体的冲击地压防治体系,如图4所示。
4.1冲击地压的评价及预测根据对南屯煤矿实际情况的分析和目前预测预报的研究成果,该矿采取了煤岩体冲击倾向鉴定、煤层压力一变形观测、数值计算、综合指数计算、煤粉钻孔、电测辐射监测等方法进行了冲击地压的评价及预测,并取得了良好效果。
4.1.1煤岩体冲击倾向鉴定判别煤层和围岩冲击倾向的强弱,是预测和防治工作的基础。
冲击倾向性是煤岩介质产生冲击破坏的固有能力或属性,是冲击地压发生的必要条件。
根据煤科总院北京开采所岩石力学实验室对南屯煤矿3.煤层冲击倾向性进行的鉴定结果,判定南屯煤矿3.煤层具有强冲击倾向性。
4。
1.2综合指数法综合指数法是在分析各种采矿地质影响冲击地压发生因素的基础上,确定采掘工作面周围采矿地质条件的每个因数对冲击地压的影响程度,以及确定各个因数对冲击地压危险状态影响的指数,将其综合起来就可以形成冲击地压危险状态等级评定的综合指数法。
冲击矿压危险状态是随着采矿地质条件的变化而在时间和空问上发生变化的,综合考虑南屯煤矿的实际情况,得出确定冲击地压危险程度的综合指数为0.84,有强冲击危险;下一步工作面的开采工作应与该危险状态下的冲击地压防治措施一起进行。
4.1.3•钻屑法及电磁辐射监测法预测冲击地压的常规方法主要根据2个条件,一是煤的冲击倾向,二是支承压力带特征,即支承压力峰值大小及其距煤壁的远近。
如果支承压力参数达到临界值,并且煤层又具有冲击倾向,那么冲击地压就有可能发生。
而支承压力带参数的测定,一般多采用钻屑法探测。
煤岩体的受载变形破坏过程及原岩应力区的重新分布变化,一般采用电磁辐射技术探测。
此2项预测预报方法在该矿局域性冲击地压危险预报中得到广泛应用。
4.2实用解危措施煤矿冲击地压防治措施的主要原则是及时查明冲击危险煤层,及时采取综合防治措施,包括区域性防范措施和局部性解危措施。
该矿在区域性防范措施中主要采用了煤层注水,在局部性解危措施中主要采用了卸压爆破、钻孔卸压等方法。
4.2.1煤层注水煤层注水可以使煤的结构发生改变,降低煤体的强度;使得煤体积蓄弹性能的能力下降,以塑性变形能方式消耗弹性能的能力增加。
通过现场矿压观测记录的数据可知:煤层注水后,工作面支承压力的峰值降低,应力集中系数明显降低,顶板下沉速度明显增加,煤层的普氏系数降低,塑性增加。
煤层注水可有效防治和减弱冲击地压的危险性。
结合93上04工作面的实际生产和管理情况,煤层注水采用与工作面煤壁平行的长钻孔高压注水法。
注水和采煤工作基本保持同步作业,但一定保证注水的超前时间应低于3个月,因为随着时间的推移,注水效果会降低。
这种方法可以最大限度地使用机械,而且注水工作可在冲击地压危险区域外进行,比较适合该矿这种具有强冲击倾向的复合煤层。
4.2.2卸压爆破卸压爆破是对电磁辐射技术和钻屑法确定的冲击危险煤体,采用爆破的方法减缓其应力集中程度的一种解危措施。
卸压爆破属于内部爆破,主要作用是使煤层产生大量裂隙,使煤体的力学性质发生变化,弹性模量减小,强度降低,弹性能减少,局部解除冲击地压发生的强度条件和能量条件。
在实施卸压爆破前必须先进行钻屑法检测,确认有冲击地压危险时才能进行卸压爆破,爆破后还要用钻屑法检查泄压效果,此方法在该矿得到具体应用。
4.2.3钻孔卸压采用钻孔卸压可以释放煤体中积聚的弹性能,消除应力升高区。
顶板岩层作用在煤体上,工作面前方煤体所受的压力将有比较大的升高,而钻孔卸压通过钻孔使原来作用于周边围岩的高应力向卸压区以外的岩体深部转移。
钻孔卸压的实质是利用高应力条件下,煤层中积聚的弹性能来破坏钻孔周围的煤体,使煤层泄压、释放能量,消除冲击危险。