B090401 防治冲击地压技术在矿井生产中的应用
卸压技术在矿井冲击地压防治中的应用
１ 概 况
义 马煤 业 集 团 主 要 矿 区 煤 田规 模 开 采 历 史
已有 近 百 年 ， 采 深 度 ４ ０～６ ０ 的 有 ６对 矿 开 ０ ０ｍ
井 ，０ ６ ０—８ ０ 的有 ３对 矿 井 ，０ ９ ０ 的 有 ３ ０ｍ ８ ０— ５ ｍ
对矿井 ； ３处 新 建 矿 井 采 深 也 在 ７ ０～８ ０ 左 ０ ０ｍ
深度 在 ５ ０ 以下 时 ， ０ｍ 冲击危 险性较小 ， 开采深 度 在 ５ ０～７ ０ 之 问 ， ０ ０ｍ 冲击 地 压 发 生 的危 险程 度 随
着 采 深 的增 加 会 逐 渐 上 升 。 当 矿 井 开 采 深 度 大 于 ７ ０ 后 ， 击 地 压 的危 险 性 大 幅度 上 升 。 ０ｍ 冲 义 马矿 区 后 期 开 采 大 部 分 矿 井 的 采 区 已 经
关 键 词 ： 击 地 压 卸 压 钻 孔 冲
中 图 分 类 号 ：Ｄ ２ ． 文 献 标 识 码 ： 文章 编 号 ：０ ６— ８ ８ ２ １ ０ ０ ０ Ｔ ３４ ２ Ｂ １０ ０ ９ （ ０ ０） ３— ０ ８—０ ３ 自重 应 力 增 加 ， 岩 体 中 聚 积 的 弹性 能 也 随 之 增 煤 加 。统 计 分 析 结 果 显 示 ， 采 深 度 越 大 ， 击 地 开 冲 压 发 生 的可 能 性 也 越 大 。从 开 采 水 平 来 看 ， 采 开
孟 景凤 赵 宝珍
（ 义煤 集 团 战 略 规 划 部 河 南 叉 马 ４ ２ ０ ） ７ ３ ０
摘 要 ： 析 了 义马 矿 区 中部 矿 井 冲 击 压 成 因 ， 取 了 卸 压 爆 破 、 孔 卸 压 、 板 深 孔 断 顶 爆 破 分 采 钻 顶 等卸 压 技 术 ， 得 一 定 效果 。 取
冲击地压防止措施
冲击地压防止措施冲击地压是聚集在矿井巷道和采场周围岩体的能量突然释放。
以下是整理的资料，仅供参考，。
冲击地压防止措施1、凡评价为具有冲击地压危险性的煤层及岩层，采区设计和掘进、采煤作业规程中必须有相应的各项防范措施。
2、煤层注水是防治冲击地压的一项比较有效的区域性防范措施。
煤层预注水时间应超前回采工作1—2个月。
注水量应以达到使煤层含水率增加2%以上、并使煤体换税率达到5%以上为标准。
3、采面开采，要选择距离较近的无冲击地压或弱冲击地压的煤层作为保护层先行开采。
4、顶板高压注水。
开采煤层的顶板为坚硬或较坚硬岩层时，要采取顶板高压注水软化防范措施，消除或减弱冲击地压危险性。
5、顶板松动预裂爆破。
开采煤层的顶板为坚硬岩层时还要采取向顶板打钻孔、装药爆破的超前松动预裂爆破防范措施。
6、凡经评价为有冲击危险的煤层及岩层，必须由采掘区队负责超前采取防范措施。
要按采区设计和掘进、采煤作业规程中规定的方法、工艺、技术参数和质量标准进行落实和实施。
凡没按规定执行的采掘采掘工作面不得生产作业。
7、特别要加强掘进工作面及其附近50m范围内、采煤工作面及其附近巷道受支承压力影响范围内、大型地质构造带附近等地点的防范工作。
从掘进巷道开门时起至设计位置、采场从开始回采至停采线位置，都要全面落实各项防范措施，尽最大可能避免冲击地压的发生。
冲击地压有效防护1、凡经评价为有冲击危险的煤层及岩层，必须由采掘区队负责，按设计和作业规程规定全面认真地落实各项防护措施，消除一旦发生冲击地压时可能造成的危害。
2、加大巷道断面。
有冲击地压危险的采区、掘进巷道断面净宽不得小于3m，净高不得小于2.4m，净断面不得小于7m2。
3、增加支护强度。
4、加强瓦斯监测监控。
5、对于有冲击地压危险区域，采煤工作面除按《煤矿安全规程》规定在工作面上出口和回风巷各设一台甲烷传感器外，还应在工作面面的进风巷设置甲烷传感器。
设置地点距采煤工作面10—15m，报警断电浓度≥0.5%，断电范围为采煤工作面入风巷、工作面及回风巷一切电源。
我国煤矿冲击地压防治现状与难题
我国煤矿冲击地压防治现状与难题一、本文概述Overview of this article本文旨在深入探讨我国煤矿冲击地压防治的现状与所面临的难题。
冲击地压作为煤矿生产中常见且具有极大破坏性的地质灾害，对煤矿安全生产构成了严重威胁。
近年来，尽管我国在煤矿冲击地压防治方面取得了一些成果，但仍存在诸多亟待解决的问题。
本文将系统分析我国煤矿冲击地压防治工作的现状，包括已经采取的措施、取得的成效以及存在的问题。
文章还将重点探讨当前防治工作中面临的主要难题，如地质条件复杂、防治技术落后、管理体系不完善等，以期为我国煤矿冲击地压防治工作的进一步改进提供参考和借鉴。
This article aims to explore in depth the current situation and challenges faced in the prevention and control of coal mine rockburst in China. Rock burst, as a common and highly destructive geological hazard in coal mine production, poses a serious threat to the safety of coal mine production. In recent years, although China has made some achievements in the prevention and control of coal mine rockburst, there are stillmany urgent problems that need to be solved. This article will systematically analyze the current situation of coal mine rockburst prevention and control work in China, including the measures already taken, the results achieved, and the existing problems. The article will also focus on exploring the main challenges faced in current prevention and control work, such as complex geological conditions, outdated prevention and control technologies, and incomplete management systems, in order to provide reference and inspiration for further improvement of coal mine rockburst prevention and control work in China.二、我国煤矿冲击地压防治现状Current situation of coal mine rockburst prevention and control in China近年来，随着煤炭开采深度的增加和开采强度的提高，我国煤矿冲击地压问题日益突出，已经成为影响煤矿安全生产的重要因素。
防治煤矿冲击地压细则
防治煤矿冲击地压细则煤矿冲击地压是一种不安全严重的地质祸害，其重要特征是巨大的地应力变化，会导致矿井地质体破坏，发生矿震、煤与岩石混合、支护破坏等意外事故。
为了避开煤矿冲击地压事故的发生，煤矿企业必需实行一系列的防范措施。
本文将从煤矿冲击地压的定义、成因、掌控原则及防治细则等方面阐述和分析，以期提高煤矿企业的防备和整治水平。
1.煤矿冲击地压的定义冲击地压是指煤矿开采过程中,地质体受到应力状态变化超出其承受本领而发生破坏,造成地面过度下沉或运动的现象。
冲击地压是由于煤层结构破坏、节理发育、地质应力松弛、矿井支护措施不精等造成的。
2.煤矿冲击地压的成因（1）地质条件：地质构造发育。
巨大的扭曲形变使其内部形成大量应力集中区域。
应力集中的地区矿井中的岩石和煤层简单发生失稳。
（2）煤层条件：煤层构造变化、异形厚煤层、厚煤大跨度、低透水性煤层等。
（3）矿井条件：开拓方法、掘进方式、采空区等因素，如房柱法开采后板达不到要求、碎裂带过大、掘进速度过快，采空区支架护理精度不够高。
（4）工艺条件：采煤的机具、方法、路线、采区进退方式、煤柱等。
3.煤矿冲击地压的掌控原则（1）理论讨论把握：加深对冲击地压形成的基本机理、形成特征及其规律的认得和讨论。
（2）现场监测: 适用于现场地质构造和煤层结构的特点，采纳现代监测技术和仪器设备，开展冲击地压实时监测，为矿山安全生产供给数据支撑。
（3）安全管理：加强对支架、颚架、液压支架、锚杆等地质施工设备的日常维护、保养和管理。
对采算等方面加强技术管理培训。
（4）防治技术：采纳措施包括减小采煤速度、更改煤柱大小、缩短工作面长度等。
加强支架、岩层掌控、采煤机选择与布置等。
4.防治煤矿冲击地压的细则（1）把握矿井地质特征：首先，煤矿企业必需清楚了解矿井地质特点，通过工程地质调查和行业把握煤层结构特点以及地质条件，把握曲度变化、煤层岩层接触变化、有无炭层岩层滑动变形、煤层构造变化、水文地质情况、临水地质情况等。
煤矿采掘冲击地压防治技术探究
煤矿采掘冲击地压防治技术探究摘要：煤矿采掘时发生突然的大规模的冲击地压是目前煤矿面临的最严重的危险，而且就目前的预测和治理方法来看，还很难消除冲击地压给我们的煤矿造成的损失，针对这一现状，我们对冲击地压采取了主动攻击的措施，利用高科技的平台防微杜渐，坚决抵制冲击地压给人的生命财产安全造成威胁。
关键词：煤矿采掘；冲击地压；防治技术引言：随着我国煤矿开采深度的增加，以及开采条件越来越复杂，我国采矿工作面临的冲击地压带来的威胁越来越大，必须及早引起重视。
冲击地压会造成煤岩体振动和煤岩体破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道破坏等，冲击地压还会引发或可能引发其他灾害，尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾，干扰通风系统，严重时造成地面震动和建筑物破坏等。
近年来，国内外许多学者和煤矿技术人员从冲击地压的发生机理、危险性预测等方面进行了卓有成效的研究，并提出了许多行之有效的冲击地压预防措施。
然而不同的地质条件、开采条件，预测预防措施也大有不同。
因此应该根据具体的地质条件和开采条件，探讨冲击地压的预测手段和预防措施。
1.冲击地压概述亦称“岩爆”、“冲击矿压”。
地下采矿工程中由于作业空间围岩弹性应变能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象。
发生时，岩体突然破坏，瞬时释放大量弹性能，并伴有巨大声响、气浪和震动等现象，有时喷出大量的岩石或矿石，对安全生产威胁很大。
主要原因是：随着地下采掘工作的进展，岩体和矿体中的应力状态不断发生变化，在矿柱和采空区边缘矿体内及其周围的岩体内，都将产生集中应力（采矿工程中称为“支承压力”）。
当这种应力达到极限状态时，如果岩体或矿体的变形性质与应力的变化速度不相适应，就会突然发生脆性破坏。
开采深度愈大，支承压力也愈大，发生冲击地压的可能性也就愈大。
在有冲击地压危险的矿井中，预先开采无冲击地压危险的邻近矿层、往矿体或岩体内注水等措施可以预防冲击地压的发生。
2.我国冲击地压的主要特点由于发生冲击地压的条件不同，造成我国冲击地压显现的复杂多样性。
防治煤矿冲击地压细则
防治煤矿冲击地压细则煤矿冲击地压是指由于煤层开采导致的地表或地下产生的地质力影响，对矿井工作面、巷道等产生压力，并导致地质灾害的发生。
冲击地压是煤矿安全生产中的重要问题，如果不加以防治，将会对矿井安全和正常生产造成严重影响。
下面就是我为您总结的防治煤矿冲击地压的细则：一、冲击地压的原因和特征1.1 冲击地压原因煤矿冲击地压的主要原因是煤层开采引起的地应力重分布和应力强度增加。
此外，煤层瓦斯压力的变化以及煤和岩石层的岩性、水文地质条件也会影响冲击地压的发生。
1.2 冲击地压特征冲击地压具有突发性、时空关联性和多因素综合作用等特征。
冲击地压通常在煤层开采到一定阶段突然发生，并且会对周围的矿工作面和巷道产生影响。
此外，冲击地压的发生与开采区域的地质条件、采煤工艺、工作面长度和顶板支护等因素有关。
二、防治冲击地压的基本原则2.1 安全第一原则防治冲击地压的基本原则是以安全为前提，确保矿井和矿工的生命安全。
2.2 预防为主原则防治冲击地压要以预防为主，采取有效的措施预防冲击地压的发生，减轻冲击地压带来的影响。
2.3 综合治理原则防治冲击地压是一个综合性问题，需要综合运用地质、矿山、机械、电气等知识，采取各种措施综合治理。
三、防治冲击地压的技术措施3.1 顶板支护措施合理选择适当的顶板支护方式，如钢拱架支护、锚杆支护、预应力锚杆支护等，加强顶板稳定性，减轻冲击地压带来的压力。
3.2 巷道支护措施加强巷道的支护，采用适当的支护材料和支护方式，提高巷道的稳定性和承载能力。
3.3 采动边界控制措施合理设置采动边界，适当减小采高，减少采动对周围岩层的影响，减轻冲击地压的发生。
3.4 建立合理的通风系统建立合理的通风系统，保持矿井内的通风畅通，降低瓦斯压力和温度，减轻冲击地压的发生。
3.5 定期监测和预警采用监测设备对矿井的地质力和应力进行实时监测，及时预警，确保冲击地压的安全防治。
3.6 培训和教育加强矿工的安全教育和培训，提高矿工的安全意识和自救能力，降低冲击地压带来的伤亡事故发生率。
煤矿冲击地压安全防治汇报材料10.12（安全论证）（3）
煤矿冲击地压安全防治汇报材料10.12（安全论证）（3）一、矿井概况1、矿井位置井田位于辽宁省铁岭市调兵山市晓明镇。
处于铁法煤田的西南部，南北走向长6.77km，东西倾斜宽3.13km，井田面积为21.2km2。
平均地面标高73.14m。
现采掘工作面最低标高为-745m。
井田北与大隆井田毗邻、东邻晓南井田、南以煤层最低可采线为界、西以Ｆ55、Ｆ56号断层为界，井田边界煤柱为40m。
2、地质构造煤矿内断层构造比较发育，共发育大小断层（落差≥5m）45条，其中生产实见25条。
落差大于30m的有21条，均为正断层，并且所有已揭露的断层均无明显的破碎带。
井田总体为一走向南北的不对称向斜。
煤层大部平缓，倾角一般在5～8°之间，南翼和西翼较陡，倾角一般在20～32°之间。
井田内的褶曲主要有Ｎ2采区向斜、背斜，Ｓ1采区马鞍型构造，Ｓ3采区及Ｓ5采区向斜。
向斜轴近南北向，背斜轴近东西向；**煤矿地质构造复杂程度为中等构造。
现开采煤层为2-3、4、7、9、12煤层。
矿井煤种主要为长焰煤、不粘煤、气煤。
煤层自然发火期1～3个月，煤尘普遍具有爆炸性，水文地质类型为中等。
二、生产能力及通风方法矿井于1981年开始施工建设，于1990年11月15日正式投产，设计生产能力300万t/a。
于1987年7月确定为煤与瓦斯突出矿井；于2018年5月鉴定为冲击地压矿井。
2019年6月，重新核定生产能力为240万t/a。
矿井通风方法为抽出式，通风方式为分区式。
中央主井、中央副井和南入风井入风，中央风井和南排风井回风。
三、开拓方式、开采方法矿井开拓方式为竖井两水平集中大巷上下山开拓，井下现生产水平标高为-600m。
建有主井（入风）、副井（入风）、排风井（回风）、南入风井（入风）、南排风井（回风）5座井筒。
采煤工作面采用长壁后退式采煤方法，综合机械化采煤工艺，顶板管理方法为全部垮落法。
掘进工作面采用综合机械化掘进工艺。
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
煤矿冲击地压防治技术研究与应用研究
煤矿冲击地压防治技术研究与应用研究作者：刘浩刘亚楠来源：《山东工业技术》2018年第02期摘要：煤矿开采的工作之难，在于工作环境恶劣，存在一定危险。
而危险其中，冲击地压带来的灾害往往是最严重的。
因此，在煤矿开采工作中怎样保障作业人员人身安全，确保开采工作能够顺利进行就成为了一个避不可免的难点。
本文主要分析产生冲击地压的因素，研讨防治冲击地压的办法。
关键词：产生因素；冲击地压；有效防治DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.02.0530前言煤矿冲击地压是指在开采过程中大量弹性能的煤或岩体的积聚而瞬间产生的巨大能量，产生破坏，与其他开采过程中出现的灾害相比，冲击地压具有更大的破坏性和危险性，并且为没有明显的灾害预兆，具有突发性和偶然性。
对冲击地压产生的原因分析就显得尤为重要，提出有效的预防措施也同样变得极具现实意义。
1煤矿冲击地压产生的因素分析（1）地质因素。
发生过冲击地压的媒岩层，结构主要存在硬顶硬煤硬顶和硬顶薄软层煤层这两种结构，这两种结构的构造为潜在条件，断层、褶曲、煤层倾角的变化都存在开采后的冲击危险性。
地质构造复杂的区域一般都是由于周围存在强大的应力场，在应力场的作用下形成构造曼力，造成冲击地压事故。
对于效应力集中的区域，进行开采时同时受到多个面的集中效应力，也是极易产生冲击地压的区域。
产生冲击地压的地质因素有三个方面，煤层或者围岩存在冲击倾向、附近有大量的能量积聚和存在一定的能量释放空间。
（2）技术因素。
开采技术对冲击地压的影响也是至关重要的。
开采导致煤岩体应力的迅速增加，在某个范围内集中，容易引发事故。
综合式开采技术的使用，对开采时应力的影响是最大的。
其危险性也比单一煤层开采和分层煤炭开采的方式大得多。
开采方向与最大地应力方向没有平行，使二者垂直或者产生了较大的倾角。
对于不同的地质条件选用不同的开采方式是必然的选择，方法使用不当同样是诱发冲击地压的原因。
对于开采顺序而言，不同方式的开采顺序也是不一样的，如果开采顺不合理，也是会诱发冲击地压事故的发生。
《防治煤矿冲击地压细则》解读(140页)
《细则》编制的必要性
部分省及部分大型煤矿企业的地方性法规：
• 山东省煤炭工业局，《山东省煤矿冲击地压防治规定（试行）》 • 山东兖矿集团，《冲击地压防治技术规范（试行）》
•随山着东能煤源矿集安团，全《保防障治冲能击力地、压特科别技规发定》展水平、管理模式的 提•升义和马完煤业善股，份原有限规公程司规集团范，无《法义满煤集足团当防前冲规防定冲》工作需要。
《细则》编制的必要性
2016版《煤矿安全规程》实施存在的困惑
➢ 防冲责任人？ ➢ 严重冲击地压煤层的定义？ ➢ 坚硬岩层、大型地质构造等概念不清晰； ➢ 中长期规划、年度计划、防冲设计的具体内涵？ ➢ 防冲机构专门 or 独立？ ➢ 冲击倾向性鉴定与冲击危险性评价的要求？ ➢ 新建矿井的冲击倾向性鉴定（评估）？底板冲击倾向性鉴定？ ➢ 区域与局部预测（监测）的内涵？ ➢ 区域与局部防治的内涵？ ➢ ……
5
冲击地压测定、监测与防治方法 第7部分： 钻屑监测方法
制定
6
冲击地压测定、监测与防治方法 第8部分： 采动应力监测方法
制定
7
冲击地压测定、监测与防治方法 第9部分： 煤层注水防治方法
制定
8
冲击地压测定、监测与防治方法 煤层钻孔卸压防治方法
第10部分：
制定
9
冲击地压测定、监测与防治方法 煤层卸载爆破防治方法
2018年：山东龙郓煤矿“10.20”冲击事故（21人死亡，4人受伤）。 2019年：吉林龙家堡煤矿“6.9”冲击事故（9人死亡，12人受伤）。
《细则》编制的必要性
冲击地压发生特点
发生条件的复杂性 发生过程的突发性 影响与诱发因素的多样性、复合性 分布范围的广泛性、形式多样性 破坏的严重性 ……
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防治冲击地压技术在矿井生产中的应用 关群1 卜照龙1 许凤国1 闫洁伦2 ［1.阜新矿业（集团）有限责任公司；2.辽宁工程技术大学 ，辽宁 阜新 123000］
摘 要 介绍了阜矿集团五龙矿综放工作面在集中应力区应用防治冲击地压技术，在施工和回采期间防治采面冲击地压危害的经验和教训。 关键词 冲击地压 防治技术 预测预报 解危措施 -----------------------------------------------------------------------
1 概 况 阜矿集团五龙煤矿位于阜新煤田中部，矿井井田走向长3.2km，倾斜宽3.85km，面积12.3km2，矿井现有可采煤层5层，由上至下为水泉层群，平均厚度4.0m；孙家湾层群，平均厚度19.28m；中间层群，平均厚度5.03m；太平上层，平均厚度11.8m；太平下层，平均厚度8.17m；煤层平均倾角18°，矿井地质条件为二类II型，属高瓦斯矿井，为容易自燃等级，自燃发火期3～6个月，煤种为长焰煤和气煤。矿井以立井多水平分区式开拓，一水平为-215m，二水平为-365m，三水平为-600m，现矿井开采水平已到-700m，地表标高为+173m，开采深度870m。 332采区3322综放工作面位于立井工业广场煤柱以南，工作面可采走向长1241m，倾斜长150m，开采煤层为太平上煤层，煤层厚度9.45～14.95m，平均11.84m，煤层中含夹石层较多6～10层，夹石层厚0.05～0.8m。该工作面煤层顶板伪顶为泥岩，厚0.7～1.2m；直接顶为粉砂岩，厚30～40m；老顶为砂砾岩，厚30～50m。煤层底板为太平下一分层，厚度7.0～9.0m。采面主要为高德向背斜构造，该构造从采面东部穿过，在向背斜轴部煤层走向、倾向、倾角均发生了变化，局部煤层直立并伴有小断层，其破碎带宽度约20m。采面瓦斯相对涌出量为19.0m3/t，绝对瓦斯涌出量65.4m3/min。 为扩大采面开采走向长度，增加采面可采量，同时也为解放下分层煤柱压煤量，决定跨原钢带机保护煤柱区进行开采。该面因受原钢带机保护煤柱区集中压力影响，防治冲击地压工作显得尤为重要。五龙矿太平上层3322工作面布置如图1所示。
2 冲击地压防治技术 2.1 防冲区划分 规范井田内煤层的开采布局，合理调整开采顺序，优化采区和工作面布置，避免因布局不合理而造成的应力高度集中现象，优先开采冲击危险较小的解放层，实现分区开采，避免同一煤层同一应力区段同时生产的相互影响。在开采过程中，要尽量坚持留小煤柱开采，杜绝在开采区域内留设孤岛煤柱现象的发生。要详细分析矿井井田内的地质构造现象，最大限度地降低地质构造对冲击地压的影响。 根据矿压规律划分重点防冲区域。工作面重点防冲区域的划分如图1所示。 ① 工作面上顺槽中部460m西面受2216面采终煤柱影响，东面受3221面采终煤柱影响，该段为重点防冲区域。 ② 工作面下顺槽运煤上山西面至2218面采终煤柱影响，东面受3222面采终煤柱影响，该区域为重点防冲区域。 ③ 工作面下顺槽西部至开切眼下部因受2218面切眼以外煤柱影响，为重点防冲区域。 ④ 3322面边界上山上部及上顺槽东侧因受3222面下组及3121面下组采终煤柱影响，亦为重点防冲区域。
图1 五龙矿太平上层3322工作面布置示意图 2.2 防冲区支护 在重点防冲区巷道区域顶板采用全锚索+钢筋梯、金属网支护。锚索为直径17.8mm的钢绞线，长度有三种。短锚索长度为5m，间排距800×800（mm），并每隔2.4m，安设4根长锚索（中间2根长10.0m，其余2根长8.0m）；两帮采用锚、网支护，锚杆直径20mm、长2400mm；间排距为800×800（mm）。其它非重点防冲区域则采用锚杆、网、钢筋梯+锚索联合支护。重点防冲区巷道支护见图2。 图2 重点防冲区巷道支护断面示意图 为防止工作面在重点防冲区域内开采时周期压力及集中煤柱区应力的叠加影响，在该区域对工作面上下顺槽及巷道交叉点架设了由废综采支架改装的垛式支架，强化了该区域巷道的支护强度，如图3所示。
图3 垛式支架加强支护示意图 2.3 预测预报 （1）区域性预测预报 区域性预测预报是宏观定性预报，主要是根据冲击地压的发生机理和多年来积累的煤矿开采实践经验，将矿井或采区的地质构造带、孤岛煤柱、采掘集中应力区及开采首采层等区域划定为冲击地压危险区，并在此区域内进行重点部位预测预报。 （2）局部性预测预报 ① 电磁辐射仪检测：利用KBD5电磁辐射仪每天检测一次，重点防冲区域检测距离为10m，其他区域检测距离为20m。检测安全指标为不超过140mv。 ② 钻屑法检测：利用钻屑法，对工作面上下顺槽施工每掘20m检测一次（重点防冲区域每天检测一次），每次取2个钻屑值。取屑打眼时，用风煤钻和直径42mm的钻头对巷道两帮及迎头进行打眼，取屑深度不得小于7m，取屑孔要打在实体煤上，取屑从第二节钎杆开始，每钻进一节钻杆时，分别称取钻屑量。当检测值达到3.0㎏/m时，必须采取卸压措施；当取屑值超过3.8㎏/m时，停止工作面作业，并撤出工作面所有人员，由防冲队做重点卸压处理，直到取屑值降到3.8㎏/m时，方可恢复工作面掘进。 以上两种检测方法中任何一种指标达到或超过临界值时，必须按技术规定采取卸压措施，并进行效果检验。 2.4 解危措施及效果检验 2.4.1 解危措施 当发现有发生冲击地压可能的情况下，可采取以下措施解危： ① 高压注水：煤体经打钻高压注水后，煤的结构发生变化，导致煤体强度下降，冲击倾向性减弱，煤体的塑性变形能力增强，改善了煤体能量释放过程的稳定性和均匀性。 ② 掘卸压巷或打卸压钻孔：通过掘送卸压巷或向煤体内打卸压钻孔的方法，降低煤岩体的物理力学强度，给煤岩体受载破坏和能量释放预留空间，在冲击地压较严重的掘进工作面，采用超前卸压钻孔方式掩护掘进工作面施工，这样也可有效杜绝掘进工作面前方冲击地压的发生。在采煤工作面可以预先采用顶板或底板预掘卸压巷方式来减小或杜绝采面开采期间的冲击地压。 ③ 卸压爆破：在煤体实施深孔卸压爆破，改变煤体的物理力学性质，降低煤体内应力集中强度，使煤体内支承压力峰值位置向煤体深部转移，降低采煤工作面开采时冲击地压的危险性。 在3322综放面掘进和回采期间对重点防冲区域进行高压注水卸压，其它一般区域利用KBD5电磁辐射仪检测，当检测指标超标时采用爆破卸压或注水卸压。 （1）注水孔布置 ① 工作面上顺槽和下顺槽的重点防冲区域，在巷道两帮打注水孔，孔深30m、孔径45mm，钻孔间距12m，钻孔角度为上帮15～26°、下帮0～4°。 ② 3322材料道，在巷道上帮布置注水孔，孔深30m，孔径45mm，钻孔间距12m，角度15～20°。 ③ 3322工作面底板卸压道，在巷道上帮布置注水孔，孔深30m，孔径45mm，钻孔间距12m，角度15～20°。在注水孔之间加打爆破孔，孔深10m，孔径42mm。 ④ 3322工作面开切眼，两帮布置注水孔，孔深30m，孔径45mm，钻孔间距12m，钻孔角度为正帮15～26°、副帮0～4°。 ⑤ 3322工作面瓦斯道，在巷道上帮布置松动爆破孔，孔径42mm，爆破孔间距10m，角度5～8°。 ⑥ 3322工作面边界上山及轨道上山，分别在巷道两帮布置注水孔，孔深30m、孔径45mm，钻孔间距12m，角度为上帮15～20°、下帮0～4°。 （2）注水孔和爆破孔参数 高压注水：注水压力为8～12MPa，单孔注水量为117.6m3 ，用玛丽散封孔，封孔长度7m以上。 松动爆破：松动爆破卸压孔要求每孔装药量3.0㎏，采用黄泥封孔，长度7.0m。 2.4.2 解危效果检验 利用KBD5电磁辐射仪或钻屑法对重点防冲区域采取卸压措施后进行效果检验，检测结果降到安全指标以下为止，否则，还要继续采取卸压措施。 2.5 适当降低采面开采强度 厚煤层综采放顶煤开采，工作面应适当降低开采强度，减缓工作面的推进速度，这样可以降低煤岩体的变化速度和开采后顶板运动速度和强度，降低综放工作面冲击地压发生的次数和强度。 在重点防冲区域内开采要适当降低采面推进进度，每天由4刀降为2刀。其目的就是为了降低岩体的变形速度和开采后顶板的运动速度和强度，从而减少能量集中程度和释放速度，达到减小冲击地压的目的。 2.6 加强采面瓦斯治理 为了消除和减小瓦斯压力对冲击地压的影响，杜绝因冲击地压影响而引发的瓦斯爆炸、燃烧及煤与瓦斯突出事故的发生，要采取掘前预抽、边抽边掘、采前预抽和边抽边采等方法降低采面的瓦斯涌出量和瓦斯压力。在采取瓦斯抽放的同时，还要做好采面的瓦斯监测监控管理，明确采煤工作面各作业地点用电设备的监测监控及断电范围。 历史上，五龙矿在综放面开采过程中，由于相关临近层采空区系统间接连通，造成采煤工作面瓦斯涌出量不均衡。因此，设计了一套科学的3322综放面瓦斯立体抽采治理系统。 2.6.1工作面概况 3322综放工作面设计开采煤层为太平上层，煤层倾角5～8°，可采走向长度1241m，工作面长150m。东侧上覆322采区一、二阶段上下组、三阶段上组；西侧上覆221区六阶段及三号面、3223采空区，与本层间距68m。因此，3322综放工作面在开采过程中瓦斯治理就变得异常复杂，除需对3322工作面开采过程中涌出瓦斯进行治理外，相邻采空区的瓦斯治理也尤为重要。 2.6.2 瓦斯来源 3322综放面瓦斯绝对涌出量为65.4m3/min，其主要来源为： ① 工作面割煤及放煤时瓦斯涌出量43.2m3/min，占总瓦斯涌出量的66%；
② 工作面上覆采空区瓦斯涌出量为15.0m3/min，占总瓦斯涌出量的26%；
③ 工作面入风瓦斯涌出量7.2m3/min，占总瓦斯涌出量的11%。
根据上述数据，决定对3322工作面瓦斯进行分源立体防治。 2.6.3 防治措施及治理效果 （1）上覆采空区瓦斯抽采 因332区与322区层间距仅为68m，在2218面封闭时埋设了三条直径273mm瓦斯抽放管路，该抽放管路引出后全部与抽放干线管路汇接进行采空区瓦斯控制抽放。 在3322综放面对应地表向采面煤层顶板打一个直径217mm抽放孔，终孔位置控制在工作面煤层顶板以上10m，终孔靶心距开切眼推进方向32m，距工作面上顺槽41m，钻孔全长1045m。该位置正处在煤层顶板以上冒落带，在地表安设两台CDF-2BV3抽放泵与抽放钻孔连接，以保证随时对工作面采空区进行瓦斯抽放。 在3322综放面开采期间，对与之相关的采空区密闭及钻孔进行了认真观测，每天对气体及压力变化进行观测分析。在工作面开采推进41m时，地面钻孔内瓦斯浓度开始逐渐上升，由15%上升到60%左右，当工作面推进到162m时，上覆2218采空区密闭压差量增大，同时，工作面回风流中瓦斯量由原来的0.8%增加到1.1%。针对上述情况，对抽采系统进行了调整，加大了对上覆2218面采空区、工作面顶板瓦斯道及地面抽放钻孔的瓦斯抽采，使采煤工作面回风流瓦斯浓度降到0.7%～0.8%，达到了规程要求。 （2）3322综放面煤层瓦斯治理 工作面上、下顺槽在掘进时瓦斯涌出量较大，在14～16 m3/min之间，为此边施工边打钻抽放瓦斯，在上下顺槽共施工钻场15个，打瓦斯抽放孔439个。针对3322工作面煤层透气性差的特点，采取了交叉布置方式，增加了塑性变形区的卸压圈和钻孔周围的透气性，使钻孔之间裂隙导通，最大限度提高钻孔瓦斯抽放量。经测试，最大单孔抽放量为0.25 m3/min，