综采工作面冲击地压解危综合技术的应用实践

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在 强冲击危险区域及中等冲击危险 区域施工大 直径卸压钻孔超前 预卸压 ,回采期 间在监测 出冲击地压危险 区域 ,及时采取大直径卸压 钻孔、深孔爆破或水力致裂等方法进行解危卸压处理。 4 . 1 超前预卸压大 直径钻孔 ( 1 ) 施 工 范 围 。 划 定 的 强 冲 击 危 险 区 域 o~ 3 7 0 r n , 1 1 0 0 ~1 2 4 0 m东西两帮施工钻孔 , 3 7 0 ~1 1 0 0 m 区域在东帮施工钻孔 。 ( 2 )钻孔布置 方式 。卸压 钻孔布置在 巷道实体 煤帮 ,采 用手持 式气动钻机或履 带式钻机施工 , 钻孔直径 1 5 0 mm, 钻孔深度为 1 5 m( 或 见岩石)。钻孔单排布置 ,垂直 于巷帮 ,距巷道底板高度 1 . 5 m左右 , 布置在煤层中 ,钻孔间距为 2 m。
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柬工案 技术
综 采工作 面冲 击地压解 危综 合技术的应用实践
周 川, 王焕伟 , 魏文辉 , 孙 亮 ( 济 宁三号煤矿 , 山东 济 宁 2 7 2 1 6 9)
摘 要 :随着矿井开采深度的增加及部分采 区受上覆采 空区不规则煤柱等 综合 因素 的影响 ,冲击地压是近年来采煤 工作 面的主要 灾害,治理 不
1 工作 面 概 ຫໍສະໝຸດ 基本 底为粉 砂岩 ,厚度 为 5 . 1 7~ 1 5 . 0 0 m,平 均厚度 为 1 0 . 5 2 m 。直 接 底为泥岩 ,厚度为 0 ~1 . 3 5 m,平均厚度为 O . 7 0 m。 地层整体 为一南 北高中间低 ,向西倾伏 的向斜构造 ,局 部发育次 级宽缓 的波状 起伏 。工作 面共发 育 1 8 条 断层 ,均为 正断层 ,最大 落 差4 . 6 m,工作面 回采接 近这些断层时 ,在采动作用下 ,断层带岩层发 生滑移运动 ,是矿 震的多发区 ,震动频次与 能量均会 上升 ,因此 ,此 区域 的冲击危 险程度也相应增加 ,应加强监测 力度 。同时 ,断层 带附 近顶板相对破碎 ,应加强顶板管理与支护 。 根据 3 下 煤及 围岩 冲击 倾 向性 测定 结果 ,3 下 煤单 向抗 压强 度 1 5 . 9 9 M P a 、动态 破坏 时间 5 4 . 8 2 m s 、 冲击 能指数 4 . 9 3 、弹性能指数 4 . 6 7 。 冲击倾 向性 为 :弱冲击倾 向。在一定 的煤层赋 存条 件、地质条件、开 采条件 、大面积采空 区悬顶等条件下 ,有发生冲击地压的危险。
当 会 对矿井带来严重的安全生产 隐患,甚至 引发伤亡 事故 ,本 文结合 济宁三 号煤矿 1 8 3 0 4 工作 面实际情 况,详 细介绍 了综采 工作 面冲击地压解 危综合 技术的应 用,为今后 煤矿企 业类似 工况下的安全生产具有一定的借鉴意义。
关键 词 :开采深度 :不规 则煤柱 :防冲 D OT: 1 0 . 1 6 6 4 0 / j . c n k i . 3 7 — 1 2 2 2 / t . 2 0 1 6 . 2 4 . 2 1 4
4 . 2 回采 期 间 解 危 措 施
2 冲击地压危险程度评价
根据 中国矿大 对济三矿 1 8 3 下0 4 工作面 冲击危 险性评价 论证 , 结合济 三矿地质及开采条件 ,分析如下 : ( 1 )1 8 3 下O 4 工作面标 高为 一 7 3 8 . 6 ~一 7 8 3 . 9 m,平均为 一 7 6 1 . 3 m。 煤层埋深处于 冲击地压发生深度 , 地应力集 中区域有发生冲击 的可能 。 ( 2 )工作 面基本 顶为细砂岩 及中砂 岩 ,厚度为 9 . 8 5 ~3 0 . 6 3 m, 平均 厚度为 1 5 . 5 2 m。存在 厚层 坚硬顶板 ,在一定的开采条件下形成大 面积悬 顶 , 容 易造成 了较大 的应力集 中。 ( 3 )1 8 3 下 O 4 工 作面上 方为 1 8 3 上0 3 、1 8 3 上o 4 采空 区 ,西侧 3 上煤层 为 1 8 3 上0 5 、1 8 3 上0 6 采 空区 ,3 上煤层 的开采 可 以对 3 下 煤起到一定 的卸压保护作用 ,但 是由于煤层 条件与地质构造 的限制 , 3 上煤层工作面并 未能对 1 8 3 下0 4 工作面实 现完全卸压保 护 , 3 上煤 层工作面宽度发生变化 时 , 支承 压力集中程度高 ,并且 向下传递 ,对 3 下煤的 回采影响较大 , 因此 , 1 8 3 下O 4 辅顺在回采过程中 , 应 力集 中, 冲击危险性高 ,应加强卸压 与监测 。 ( 4 )断层对 冲击地压 影响较大 ,特 别是未 揭露靠近两 巷的 隐伏 断层可能存在构造应力 ,断层 下盘受挤压影响 ,容易形成应 力集 中区 域 ,需要加强监测。 ( 5 )工作面 一次见方 期间 ,上覆 岩层运 动程度加剧 ,冲击危 险 性增加 ,见方期间应加强监测。 ( 6 )类 比其它采 区 3 下 工作面的 冲击地压 显现情况 及根据 中国 矿业 大学编 制的 《 济宁 三号煤 矿 1 8 3 下O 4工作面 冲击危 险性评估 及 防冲方案设计 》以及依 据 3 下煤 及围岩冲击倾 向性及各种冲击 因素分 析 ,确定此工作面 回采 期间冲击危险等级整体评估为 Ⅱ 级 ,即为中等 冲击地压危险 。
1 8 3 下O 4 工作面 回采期间在工作面推进 至 1 3 0 m;1 4 5 m时 出现三 次不 同程度 的冲击地压动力显现 , 发生时不同程度出现顶板震动掉渣、 1 8 3 下O 4 工作 面位 于十 八 采 3 下 回风 巷 的北侧 ,东邻 1 8 3 下0 3 帮部上端煤矸鼓出、底板开裂 、底板有弹起震感 、震动 点附近巷道煤 工作面 ,西邻 1 8 3 下O 5 工作面 ,南至设计停 采线 ,工作面上方为 1 8 3 尘飞扬能见度极低的现象 。现场经钻屑法监测 、微 震监 测均存在冲击 上O 4 采 空区。工作面推进长 度 1 7 5 1 . 8 0 m,净面长 3 0 0 m,煤层厚度 为 危 险 ,震动能量最大 达 1 . 1 ×l O 5 j 。随后工作面临时停采采取一系列解 1 . 6 0~ 5 . 4 0 m,平均厚度 3 . 5 0 m。 危 措施 并制定生产 时的特殊管理规定 。 工作面基本顶为细砂岩及中砂岩 ,厚度为 9 . 8 5~ 3 0 . 6 3 m, 平 均厚 度为 1 5 . 5 2 m。直接 顶为粉砂岩 ,厚度 为 0 ~2 . 0 m,平均厚 度 1 . 2 0 m。 4 工作面冲击地压解危治理措 施