南屯煤矿冲击地压防治技术研究与应用(标准版)
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煤矿井下冲击地压防治技术与现场运用摘要:文章对煤矿冲击地压的危害以及特点进行介绍,分析引起煤矿井下冲击地压事故的因素,并针对这些因素提出了对煤矿井下冲击地压进行防治的技术以及应用情况,以供参考。
关键词:煤矿井下;冲击地压;防治技术;运用1引言在我国改革开放40年且经济飞速发展的过程中,我国对煤炭资源的需求量也在飞速增加,给煤矿企业带来较大的压力。
煤矿企业为了满足人们日益增长的煤炭资源需求,就需要不断增加煤矿开采深度且提高煤炭开采量,但是随着煤矿开采深度的增加,不仅开采难度相应增加,而且也增加了出现冲压地压的次数以及危险程度。
这就需要在我国的煤矿开采深度不断增加,导致煤矿井下冲击地压的频率和强度也在随之增加,且出现煤矿井下冲击地压问题的矿井数量也在不断增加的同时,对此问题的产生因素进行深入分析并采取相应的防治技术来进行预防和处理。
2煤矿冲击地压概述煤矿生产中的井下冲击地压主要危害表现在会导致煤岩体的破断和裂隙扩展,严重时会以煤、岩冲击到巷道的方式来释放剩余能量。
总结来说,此种危害主要表现出以下特点:一是突发性的特点。
这主要是由于在发生冲击地压危害之前不会存在显著的征兆,而且多数冲击地压是通过地质构造带或者残留煤柱而导致的,因此具有突发性的特点。
二是具有短暂性的特点。
主要表现在冲击地压的持续时间比较短,这也增加了对冲击地压危害进行预测的难度。
三是具有瞬时震动性的特点。
其主要表现在冲击地压发生时会伴随这巨大的声响以及强烈的震动。
四是具有较大的破坏力。
这主要表现在煤矿井下一旦出现冲击地压问题,则容易导致在非常短的时间内出现顶板断裂且下沉,或者是底板开裂鼓起,煤体破碎且从煤壁高速抛出等问题,还会导致巷道的堵塞以及设备的损坏,甚至会引发巨大的经济损失以及严重的人员伤亡事故。
3煤矿冲击地压产生的因素分析3.1地质因素研究人员对容易出现冲击地压的煤层进行分析可知,通常其所在地区的地质结构表现出存在硬顶-硬煤-硬顶以及硬顶-薄软层-煤层两种结构。
冲击地压预防技术1.冲击矿压现象及特点冲击地压(岩爆)是井巷或工作面周围岩体,由于弹性变形能的瞬时释放而产生的一种以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。
根据原岩(煤)体应力状态不同,冲击地压可分为3类:重力型冲击地压、构造应力型冲击地压、中间型或重力一构造型冲击地压。
冲击地压的特点:(1)一般没有明显的预兆,难于事先确定发生的时间、地点和冲击强度;(2)发生过程短暂,伴随巨大声响和强烈震动;(3)破坏性很大,有时出现人员伤亡。
2.冲击地压的预测方法目前,冲击地压的预测方法主要有以下几种:(1)钻屑法。
钻屑法是通过在煤体中打小直径(42^50~)钻孔,根据排出的煤粉量及其变化规律以及钻孔过程中的动力现象鉴别冲击危险的一种方法,目前在我国应用较普遍。
钻屑法是我国《煤矿安全规程》规定采用的冲击危险程度监测和解危措施效果检验的主要方法。
(2)声发射和微震监测方法。
声发射监测的过程主要是对冲击地压前兆信息的统计,冲击危险的判别依据是能率、事件频度及其变化规律,单个声发射事件的幅度、延续时间、频率等参数作为判别冲击危险的参考指标。
(3)综合指数法。
综合指数法是在进行采掘工作前,首先分析影响冲击地压发生的主要地质和开采技术因素,在此基础上确定各个因素对冲击地压的影响程度及其冲击危险指数,然后综合评定冲击地压危险状态的一种区域预测方法。
3.冲击地压的防治措施根据发生冲击地压的成因和机理,防治措施分为两大类:一类是防范措施;另一类是解危措施。
(1)防范措施。
防范措施主要包括:预留开采保护层;尽量少留煤柱和避免孤岛开采;尽量将主要巷道和硐室布置在底板岩层中;回采巷道采用大断面掘进;尽可能避免巷道多处交叉;加强顶板控制;确定合理的开采程序;煤层预注水,以降低煤体的弹性和强度;等等。
(2)解危措施。
冲击地压解危措施包括卸载钻孔、卸载爆破、诱发爆破和煤层高压注水等。
冲击地压预防技术(二)冲击地压是指在地下工程施工过程中,由于地下水位过高、土层松散或受到震动等因素,导致地下土体失稳、塌陷或产生巨大的压力,对地下工程的施工和运行带来巨大的困扰和危害。
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。
矿井冲击地压灾害防治技术的研究与应用
张世彭;张继涛
【期刊名称】《中国煤炭工业》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】深部煤岩层所承受的地应力水平高,所处的应力场环境复杂,深部开采诱发的冲击地压等煤岩动力灾害更具复杂性、破坏性和突发性,并表现出明显的非线性动力失稳特征。
山东唐口煤业公司矿井埋深近千米,采掘工程处于高应力状态,随着开采范围的扩大及开采强度的提高,采动应力集中系数将更高,发生冲击矿压的可能性较大。
为此,以矿井冲击地压危险性监测预警技术为研究对象,对冲击地压监测技术进行优化,并在唐口煤业有限公司矿井进行了实践应用,取得了良好实效。
【总页数】2页(P72-73)
【作者】张世彭;张继涛
【作者单位】山东省德州学院;山东唐口煤业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD3
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5.强冲击地压矿井综放工作面初采初放期间各类灾害防治研究
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冲击地压工作面防灭火研究及应用陈亚;李军;李振【摘要】In order to prevent energy accumulation in rock burst face, the mining speed should be controlled, and until the pressure is released, the recovery can be carried out. However, in the repetitive mining of three layers of coal, high-temperature fire points occurred many times. To prevent the coal seam fire in rock burst face, the coal seam water injection method can be used to increase moisture, soften the intensity of coal, and reduce the accumulation of energy and the appearance of high-temperature spots.%冲击地压工作面为防止能量积聚,工作面要控制推采速度,待压力得到释放后再进行回采。
然而3层煤复采,发生过多次高温火点。
为防止具有冲击地压的工作面煤层发火,采用煤层注水法可增加煤层含水率,软化煤体强度,降低能量的积聚,同时又减少高温点的出现。
【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2014(000)022【总页数】2页(P74-74,75)【关键词】冲击地压;复采区;防灭火【作者】陈亚;李军;李振【作者单位】山东八一煤电化有限公司,枣庄277524;山东八一煤电化有限公司,枣庄277524;山东八一煤电化有限公司,枣庄277524【正文语种】中文【中图分类】TD3241 矿井概况山东八一煤电化公司是政策性破产改制矿井,斜井开拓方式,前期为片盘式开拓,后期矿井深部为暗斜井多水平开拓,现生产水平为-340 水平、-600(-560)水平。
( 安全管理 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改防治煤矿冲击地压细则(最新版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process防治煤矿冲击地压细则(最新版)第一章总则第1条为了加强煤矿冲击地压的防治工作,有效预防冲击地压事故,保障煤矿职工生命安全,根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》、《煤矿安全规程》等法律、行政法规,制定《防治煤矿冲击地压细则》(以下简称《细则》)。
第2条煤矿企业(矿井)和相关单位的冲击地压防治工作,适用本细则。
第3条煤矿企业、矿井的主要负责人(含法定代表人、实际控制人)是冲击地压防治工作的第一责任人,对冲击地压防治管理工作全面负责;总工程师是冲击地压防治工作的技术负责人,对冲击地压防治技术管理工作负责。
第4条冲击地压防治费用必须列入企业(矿井)年度安全费用计划,保证满足防冲工作需要。
第5条冲击地压矿井应当编制冲击地压事故应急预案,且每年至少组织一次应急预案演练。
第6条冲击地压矿井必须建立冲击地压预测预报制度、冲击地压危险区域管理制度、防冲培训制度、冲击地压事故报告制度等。
第7条鼓励科研单位和煤矿企业加强防治冲击地压研究与科技攻关,研发、推广使用防治冲击地压的新技术、新装备、新工艺,提高冲击地压防治水平。
第二章一般规定第8条冲击地压是指煤矿井巷或工作面周围煤(岩)体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象,常伴有煤岩体瞬间抛出、巨响及气浪等。
冲击地压矿井可按照冲击地压发生时煤岩体弹性能释放的主体、载荷类型等进行冲击地压分类。
煤矿井下冲击地压防治技术与现场应用摘要:随着近年来我国煤矿资源需求的剧增,国内煤矿开采力度大大提升,开采深度不断延伸,煤矿发生冲击地压的概率也在增加。
现阶段,我国大中型煤矿的开采深度大约在700m左右,一些煤矿深度可达1500m。
采矿深度在不断增加,冲击地压导致的灾难事故也在不断增加。
显然,伴随着工业的快速发展,我国煤矿需求量日益剧增,煤矿开采深度也将不断增加,冲击地压危害将成为煤矿开采的重大威胁。
因此,我国越来越重视冲击地压的防治研究,为采矿产业的安全提供有力保障。
关键词:煤矿;冲击地压;技术1工程概况防治工作面位于七一采区西翼皮带上山右侧,靠近F7-14断层(H=55m∠75°),工作面内遇F7-13、F7-11断层(H=8m∠70°),切眼靠近F7-10断层(H=10m∠45°)与2号煤矿毗邻,东邻3下7110采空区,采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤采煤法。
工作面地面投影为A镇西约800m,北风井西北约1500m。
地面标高为+51.5m,工作面标高为-560~-672m。
7112工作面地质构造相对简单,整体呈一单斜构造,轨道巷靠近F7-14断层(H=55m,∠75°),切眼靠近F7-10断层(H=10m,∠45°),次生裂隙发育;根据物探资料显示,工作面内有F7-11断层及F7-13断层,对工作面回采影响较大。
7112工作面处于F7-14断层西侧的一个水文单元内。
根据各含水层的赋存特征,影响工作面回采安全的含水层有3煤顶板砂岩含水层和侏罗系砂砾岩含水层。
3下煤上距侏罗系20~150m,3煤顶板砂岩含水层及侏罗系砂砾岩含水层为煤层的直接充水含水层。
井下位于七一西翼皮带上山右侧,靠近F7-14断层,工作面内遇F7-13、F7-11断层,切眼靠近F7-10断层与金庄煤矿毗邻,东邻3下7110采空区。
煤层厚度变化大,厚度5.0~8.6m,平均6.5m,煤层局部含一层厚约0.3m的炭质泥岩夹矸。
防治煤矿冲击地压细则煤矿冲击地压是指在煤矿开采过程中,矿体失稳导致大量岩层发生破碎和变形,造成煤矿地面、巷道和设施的沉降和变形。
冲击地压对煤矿的安全生产造成了严重威胁,需要采取一系列的措施来防治。
本文将对防治煤矿冲击地压的细则进行详细介绍,主要包括地压监测、支护措施、预防措施和应急处理等方面。
一、地压监测地压监测是煤矿冲击地压防治的重要环节,通过对地压的实时监测,可以及时了解地压的发展变化,为采取相应的防治措施提供依据。
地压监测主要包括地压仪的安装、数据的采集和分析等步骤。
1. 地压仪的选择和安装地压仪是地压监测的关键设备,选择合适的地压仪对于准确监测地压有着重要的影响。
一般情况下,应选择能够适应煤矿地质条件和监测要求的地压仪。
地压仪需要安装在煤矿巷道和工作面等关键位置,确保监测的准确性和及时性。
2. 数据的采集和分析地压仪采集到的数据需要及时传输到监测中心,并进行分析和处理。
监测中心应具备相应的数据采集、传输和分析系统,能够实时监测和分析地压的发展变化。
根据监测数据的分析结果,及时采取相应的支护和措施,防止冲击地压的发生。
二、支护措施支护措施是煤矿冲击地压防治的核心内容,通过合理的支护方案和措施,可以有效地减少地压对煤矿的影响,确保煤矿的安全运营。
支护措施主要包括巷道支护和工作面支护两个方面。
1. 巷道支护巷道支护是保证巷道稳定和安全的重要措施。
巷道支护的主要方法包括钢架支护、锚杆支护、矩形钢筋网支护等。
具体选择何种支护方法,需要根据煤矿的地质条件、巷道的尺寸和工艺要求等因素综合考虑。
2. 工作面支护工作面支护是保证工作面安全和高效开采的重要手段。
工作面支护的主要方法包括矿山压力触探预警技术、液压支架技术、锚杆支护技术等。
工作面支护需要充分考虑煤层厚度、赋存条件、采煤工艺等因素,采取合适的支护措施。
三、预防措施除了地压监测和支护措施外,预防措施也是防治煤矿冲击地压的重要方面。
预防措施主要包括煤矿设计和规划、煤层气抽采、安全生产培训和渗流控制等方面。
冲击地压灾害研究及防治措施摘要:冲击地压的发生是有条件的,研究表明煤岩的冲击倾向性、断层和褶曲赋存状况、上覆岩层赋存条件是诱发冲击地压的主要条件。
不同类型的冲击地压矿井,尽管防治方法存在不同,但防冲的本质是相似的,即改变应力分布形式或应力条件。
关键词:冲击地压;灾害;防治措施1冲击地压的致灾机理自20世纪50年代南非成立世界上第一个冲击地压研究机构以来,业内学者提出了众多理论,仅我国提出的机理便已超过100种,是世界上提出冲击地压机理最多的国家。
此处笔者仅列出经典理论和国内最新成果。
早期主要有强度理论、刚度理论和能量理论、“三准则”理论、冲击倾向性理论、变形失稳理论。
虽然这些理论不能完全解释冲击地压的发生,但构成了冲击地压机理研究过程中的理论基础。
由于不同矿井地质赋存条件的差异,致使煤岩介质与赋存环境的相互作用机制也大不相同,因此尚没有一种具有普适性的冲击地压的致灾机理。
我国现有的冲击地压致灾机理可分为4类:①从研究煤岩体材料的物理力学性质出发,分析煤岩体失稳破坏特点及诱使其失稳的固有因素,同时利用混沌、分叉等非线性理论来研究煤岩失稳过程;②从研究灾害区域所处的地质构造以及变形局部化出发,分析地质弱面和煤岩体几何结构与煤岩冲击失稳之间的相互关系;③工程扰动以及采动影响与冲击失稳之间的关系;④从能量角度出发,通过能量密度、能量释放率等指标或通过构建复合型能量转化为中心的煤岩冲击失稳分类体系,对煤岩冲击失稳的能量积聚和转化特征进行研究。
从冲击地压的致灾机理和典型案例分析,我国煤矿冲击地压灾害与以下条件密切相关。
1)煤岩体介质属性。
冲击倾向性是鉴别煤岩介质本身冲击能力大小、是否具有冲击危险性的力学属性,据相关资料统计我国发生的冲击地压事故中,约有75%煤层具有冲击倾向性。
冲击倾向性已经成为我国冲击地压问题的基础性研究,冲击倾向性鉴定是煤层开采前的必要工作,现已形成了对我国煤矿安全生产一线具有指导意义的鉴定标准。
矿井施工冲击地压所形成的特征及防治措施黄 贺(兖州煤业股份有限公司南屯煤矿,山东 邹城 273500)摘 要:矿井施工冲击地压指的是,因高应力影响而聚集很多弹性能岩体或矿体,从而在一刹那释放形成的能量,在释放能量的过程中形成冒落、破坏、气浪、震动、声响等现象。
矿体冲击地压表现为广泛性、多样性、突发性、破坏性等特点。
根据矿井工程冲击地压的特点以及形成因素,然后分析矿井工程冲击地压防治技术,可推动矿产生产的稳定与健康发展。
关键词:矿产资源;冲击地压;特点;防治中图分类号:TD324 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)01-0147-2The characteristics of rock burst in mine construction and its prevention measuresHUANG He(Nantun Coal Mine of Yanzhou Coal Industry Co., Ltd,Zoucheng 273500,China)Abstract: Mine construction rockburst refers to the accumulation of a lot of elastic energy rock mass or ore body due to the influence of high stress, so as to release the formed energy at a moment, in the process of releasing energy, the formation of caving, failure, air waves, vibration, sound and other phenomena. The orebody rockburst is characterized by universality, diversity, abruptness and destructiveness. According to the characteristics and forming factors of mine engineering rock burst, the prevention technology of mine engineering rock burst is analyzed, which can promote the stable and healthy development of mineral production.Keywords: mineral resources; Percussive ground pressure; Characteristic; The prevention and treatment of基于增加采掘强度、扩大采掘范围、增加采掘深度影响下,矿井工程冲击地压现象的形成概率大大增加。
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南屯煤矿冲击地压防治技术研究与应用(标准版)
Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times. 实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文
第 2 页 南屯煤矿冲击地压防治技术研究与应用(标准版)
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
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第 3 页 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。实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文
第 4 页 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。 实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文
第 5 页 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),煤岩动力现实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文
第 6 页 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),应力绝对实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文
第 7 页 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实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文
第 8 页 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.煤层实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文
第 9 页 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,