冲击地压2
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冲击地压的防治措施根据发生冲击地压的成因和机理,防治措施的基本原理有两方面:一是降低应力的集中程度;二是改变煤岩体的物理力学性能,以减弱积聚弹性能的能力和释放速率。
1降低应力的集中程度减弱煤层区域内的矿山压力值的方法有:①超前开采保护层;②无煤柱开采,在采区内不留煤柱和煤体突出部分,禁止在邻近层煤柱的影响范围内开采;③合理安排开采顺序,避免形成三面采空状态的回采区段或条带和在回采工作面前方掘进巷道,必要时应在岩石或安全层内掘进巷道,禁止工作面对采和追采。
2改变煤层的物理力学性能改变煤层的物理力学性能主要有:高压注水、放松动炮和孔相卸压等方法。
⑴高压注水是通过注水,人为地在煤岩内部造成一系列的弱面,并使其软化,以降低煤的强度和增加塑性变形量。
注水后,煤的湿度平均增加1%—2.2%时,可使其单向受压的塑性变形量增加13.3%—14.5%。
⑵放松动炮是人为地释放煤体内部集中应力区积聚的能量。
在回采工作面中使用时,一般是在工作面沿走向打4m—6m深的炮眼,进行桧爆破。
它的作用是可以诱发冲击地压和煤壁前方经常保持一个破碎保护带,使最大支承压力转入煤体深处,随后即使发生冲击地压,对采场的威胁也大为降低。
⑶钻孔槽卸压是用大直径钻孔或切割沟槽使煤体松动,达到卸压效果。
卸载钻孔的深度一般应穿过应力增高带。
在掘进石门揭开有冲击危险的煤层时,应距煤层5m—8m处停止掘进,使钻孔穿透煤层,进行卸压。
此外,还可依靠选择最佳采煤方法、回采设备、开采参数和工作制度等方法,局部降低煤层边缘的冲击危险程度。
例如,当开采有冲击危险的单一煤层时,应采用直线式长壁工作面授前进式采煤方法,并在巷道侧不留煤柱。
对有冲击危险的厚煤层,应采用倾斜分层长壁式采煤方法。
上分层的开采厚度应当最小。
开采有冲击危险的煤层时,无论是在回采工作面还是在掘进工作面中,都应采用支撑力大的可缩性金属支架。
综合上述可以认为,在现有技术水平下对冲击地压认真地进行测定和预报工作,并针对具体情况采取有效的防治措施,完全可以消除或大大减少冲击地压事故。
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。
二、实时监控,超前预防。
该矿为准确预测预报冲击地压灾害,引进波兰防治冲击地压技术,在全国首家建成投用了矿井冲击地压危险区域定位系统。
2010年7月30日3时15分左右,我矿-1200东一采区发生一起地质灾害事故,造成6人遇难、1人重伤、4人轻伤,直接经济损失296.29万元。
现将有关情况汇报如下:一、矿井概况及事故区域自然状况㈠矿井概况我矿位于徐州市沛县境内,距大屯煤电公司 6.5km,距徐州市区约79km。
井田东西走向长13.5km,倾斜宽2.9km,面积约37.8623km2。
目前,探明煤层最大埋藏深度为-1200m,现主采山西组7、9煤,矿井正常涌水量870 m3/h,最大涌水量是907 m3/h。
煤层自燃发火期为3-6个月。
属于低瓦斯矿井。
截至2009年末,矿井的工业储量为21492.6万t,可采储量10033.7万t。
我矿于1979年1月开工建设,1986年12月投产,设计生产能力为1.20Mt/a,原隶属大屯煤电公司,1990年1月移交给徐州矿务局。
2009年矿井核定生产能力2.25M t/a。
我矿为立井多水平开拓方式,开采上限-260m,开采下限-1200m。
划分四个水平,即 -500m水平、 -750m水平、-1000m水平、-1200m水平。
通风方式为两翼对角式。
矿井在册职工6332人,其中,原煤生产职工3893人,后勤及非煤职工730人,异地劳务职工1140人,内部退养及其他569人。
目前,全矿共安排3个综采工作面,0.8个炮采工作面和15个掘进工作面进行采掘作业。
2009年生产原煤202万t。
㈡事故区域概况1、自然状况发生事故的区域位于矿井-1200m东一采区,该采区东起大屯铁路保护煤柱,西至工业广场保护煤柱,北至7煤-1200m 底板等高线,南至9煤-1000m底板等高线。
走向长2006m,倾斜长560m,采区面积1.12Km2。
2、煤系地层该区域主要开采山西组7、9煤,煤系地层岩性主要由灰~灰白色细砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色砂岩与灰黑色泥岩组成的砂泥互层以及煤组成,共含煤两层,含煤系数6.3 %。
防治煤矿冲击地压细则第一章总则第一条为了加强煤矿冲击地压防治工作,有效预防冲击地压事故,保障煤矿职工安全,根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《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、法规、规章和规范性文件的规定,制定《防治煤矿冲击地压细则》(以下简称《细则》)。
第二条煤矿企业(煤矿)和相关单位的冲击地压防治工作,适用本细则。
第三条煤矿企业(煤矿)的主要负责人(法定代表人、实际控制人)是冲击地压防治的第一责任人,对防治工作全面负责;其他负责人对分管范围内冲击地压防治工作负责;煤矿企业(煤矿)总工程师是冲击地压防治的技术负责人,对防治技术工作负责。
第四条冲击地压防治费用必须列入煤矿企业(煤矿)年度安全费用计划,满足冲击地压防治工作需要。
第五条冲击地压矿井必须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。
第六条冲击地压矿井必须建立冲击地压防治安全技术管理制度、防治岗位安全责任制度、防治培训制度、事故报告制度等工作规范。
第七条鼓励煤矿企业(煤矿)和科研单位开展冲击地压防治研究与科技攻关,研发、推广使用新技术、新工艺、新材料、新装备,提高冲击地压防治水平。
第二章一般规定第八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)体瞬间位移、抛出、巨响及气浪等。
冲击地压可按照煤(岩)体弹性能释放的主体、载荷类型等进行分类,对不同的冲击地压类型采取针对性的防治措施,实现分类防治。
第九条在矿井井田范围内发生过冲击地压现象的煤层,或者经鉴定煤层(或者其顶底板岩层)具有冲击倾向性且评价具有冲击危险性的煤层为冲击地压煤层。
有冲击地压煤层的矿井为冲击地压矿井。
第十条有下列情况之一的,应当进行煤层(岩层)冲击倾向性鉴定:(一)有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。
(二)埋深超过400米的煤层,且煤层上方100米范围内存在单层厚度超过10米、单轴抗压强度大于60MPa的坚硬岩层。