25110工作面回採期間防沖專項措施

2021-08-15 10:23:54 字數 5076 閱讀 3443

會審表會審記錄

1、施工隊:

2、綜採隊:

3、防沖科:

4、生產科:

5、機電科:

6、排程室:

7、機械化科:

8、安監科:

9、副總:

10、採煤礦長:

11、機電礦長:

12、生產礦長:

13、總工程師:

一、概況

25110工作面地表為喬店村東部的丘陵山地。井田內煤系地層為中下侏羅統義馬組,該面為25區下山部分的第乙個綜放工作面,東為23區下山保護煤柱,南為25130工作面(未採),西為25區下山保護煤柱,北為25090工作面(一分層已採);地面標高+551~+596m;工作面煤層標高-390.0~- 451.

6m,可採走向上巷856m,下巷870m,平均863m,傾斜長191m;面積164833m。

二、工作面範圍內煤層賦存情況

煤層走向112°~127°,傾向202°~217°,傾角12.3°~14.4°,平均13°,夾矸2~5層,單層厚0~0.9m,岩性一般為炭質或砂質泥岩。

三、煤層頂底板

偽頂為砂質泥岩,厚0.2m左右,區域性夾石英砂巖,堅硬;直接頂為泥岩,厚18m左右,暗灰色塊狀易破碎,區域性裂隙和節理發育;老頂以砂、礫岩為主,塊狀、灰白色,具含水性;直接底為泥岩,,深灰色。

附:25110綜放工作面綜合柱狀圖

四、地質構造

該面自西向東依次揭露有f2504、f2509、f2510等斷層。f2504正斷層,走向34°~47°,傾向304°~317°,傾角50°~57°,落差0~1.7m;f2509正斷層,走向83°,傾向263°,傾角62°,落差0.

6m。f2504、f2509兩斷層在25090工作面完全揭露,斜交貫穿工作面;在25110上巷沿底掘進中先後出現,斷距和牽引現象明顯;在25110下巷生產中未揭露,只是在預推測位置出現構造翼部牽拉破碎帶。由此斷定,兩斷層在25110工作面內逐漸尖滅,自揭露發育延展長度分別為900m和200m(f2509為派生斷層),對生產都造成一定的影響。

f2510正斷層,走向204°,傾向294°,傾角45°,落差0.6m。該斷層為f2504羽狀派生斷層,斷距和牽引現象明顯,對工作面回採稍有影響。

工作面中部構造帶150m範圍內,受之影響,壓力大,節理發育,頂板圍岩易破碎,對生產造成影響。本面整體構造,兩端簡單,中間複雜,西部煤層頂板走勢平緩,東部煤層有起伏並整體上爬。本區地壓大,易底鼓、片幫和冒頂,同時伴有衝擊地壓釋放。

(掘進期間發生多次衝擊地壓釋放)

五、衝擊危險程度**及衝擊地壓危險區域劃分

衝擊地壓發生的臨界深度為500m-600m,25110工作面採深為993m-1047m,具備發生衝擊地壓的深度條件。根據中國礦業大學衝擊傾向性鑑定結論:2-1、2-3煤層衝擊傾向性類別為1類,強衝擊傾向,其頂板也具有弱衝擊傾向。

以下為煤樣衝擊傾向性測定結果:

在準備工作面的掘進過程中,其下巷發生過5次中等以上衝擊。

由於25110工作面煤層直接頂為18m以上的厚泥岩,老頂為巨厚堅硬砂岩,厚泥岩直接頂和具厚堅硬老頂的運動為衝擊礦壓提供了動載,隨著工作面的推進,上方18m厚的泥岩層週期性垮落,上部的巨厚堅硬砂岩整體性強,採後不易冒落下沉而形成離層空間。隨著採空面積的加大,巨厚砂岩層形成板狀懸空巖梁,砂岩層原來的應力狀態發生改變,從而增加了工作面的應力水平。當板狀砂岩層懸露面積達到一定程度後,開始緩慢下沉並週期性斷裂垮落。

所以隨工作面推進,礦山壓力顯現具有一定特殊性,即直接頂和老頂的雙重初次來壓和週期來壓現象,且影響都很大。

另外,本工作面推進時會受相鄰工作面採空區上方老頂岩層運動的影響。沿走向隨工作面推進,25110工作面潛在的高衝擊危險區有以下5個,具體如下:(見區域劃分示意圖)

(1)工作面回採接近本工作面老頂初次跨落——第一危險區

根據25區相鄰23130工作面初次跨落步距35m,類此分析**該工作面老頂初次跨落步距在35m-40m,該區域前後30m範圍是衝擊地壓第一危險區域;初次來壓期間是衝擊地壓危險時段,步距為35m-40m。

(2)工作面「開採面面積見方」階段——第二危險區

當25110工作面推進到170m左右,推採距離與工作面長度等長,開採面積呈正方形,面積28900㎡,該區域頂板運動和破裂達到最大,釋放的震動能量也最大,並且達到工作面「見方」位置,此區域段前後30m為發生衝擊地壓的第二高危險區。

(3)雙工作面「見方」階段——第三危險區

當25110工作面推進340m左右,工作面逐漸進入到與25090工作面採空區雙「見方」的位置,由於兩個工作面採空區上方高位岩層懸露面積較大,上覆次關鍵層運動可造成工作面支承壓力分布範圍更大,峰值更高,尤其是傾向支承壓力增大的幅度更大,該區域老頂關鍵層有可能突然跨落,易誘發工作面前方巷道和上、下端頭附近區域發生衝擊地壓。並且該區域在掘進過程中多次發生衝擊地壓,因此,該區域前後30m範圍為工作面的第三高危險區。

(4)三工作面「見方」階段——第四危險區

由於躍進煤礦2-1煤層直接頂為20m以上的厚泥岩,老頂為煤巖互疊層和100m以上的巨厚堅硬砂岩,目前沒有關於地面沉陷的資料,老頂可能沒有完全跨落,當25110工作面推進510m左右,工作面與25070、25090三個工作面採空區逐漸形成 「見方」的位置,此區域採空區主關鍵層巨厚砂岩有可能突然大面積跨落,造成工作面支承壓力分布範圍進一步增大,峰值更高,並且該區域處在f2504斷層附近,極易誘發衝擊地壓,因此該區域前後50m範圍為工作面的第四高危險區。

(5)停採線附近——第五危險區

當25110工作面推進接近停採線段時,受固定支撐應力影響,應力集中程度較高,極易形成應力疊加,誘發衝擊地壓。並且該區域在掘進過程中曾發生破壞性衝擊,因此接近停採線50m範圍為第五危險區。

25110工作面回採過程中高衝擊危險區域劃分

另外在工作面回採期間,老頂週期來壓期間,超前工作面30m-100m也是衝擊地壓易發生區域。

六、「六位一體」綜合防治措施

(一)**預報:

1、電磁輻射監測

利用kbd-5型流動電磁輻射儀對工作面進行電磁輻射監測。

①在25110工作面上巷煤柱段及25110工作面下巷施工深1m,間距15m,孔徑ф100mm鑽孔進行定點電磁輻射監測,以此減小監測誤差。具體監測方法:利用kbd-5型流動電磁輻射儀對工作面上巷煤柱段140公尺、下巷切眼外300公尺範圍進行監測。

測點布置在上巷煤柱段上、下幫,下巷上、下幫,測點間距15m,每點監測120s,由防衝科監理員每天監測一遍,公升井後由防沖監測科技術員對資料進行分析處理後每日上報。

②利用kbd-7型電磁輻射儀對工作面切眼前方50~100m範圍下巷上幫和上、下巷煤柱段進行電磁輻射監測。根據強度和脈衝值大小變化趨勢對工作面進行**預報。

2、工作面礦壓監測

工作面安裝kj216頂板壓力動態監測系統,對工作面支架均勻布置13個點進行支架阻力24小時觀測,以便掌握全面支架受力情況,及時對工作面頂板來壓情況進行全面預報分析,為工作面安全推採提供可靠的頂板來壓預報。由專人每日進行監測,並每日上報。

3、頂底板動態監測

在25110工作面下巷6個鑽場內各安裝一台kbu101-200頂底板動態儀,24小時觀測其頂底板移近量,及時掌握頂、底板位移情況,該系統配合工作面壓力監測系統能夠更加準確**週期來壓及頂板運動情況。

4、鑽孔應力監測系統

在25110工作面下巷每50m安裝一台cmc20鑽孔應力感測器,24小時觀測各鑽孔受力情況,及時掌握應力異常區域,提前對應力異常區域進行卸壓,以保證回採安全。

5、微震監測

採用微震監測定位系統,監測記錄微震次數及釋放的能量,利用微震次數及釋放的能量**預報衝擊地壓發生的趨勢及應力釋放情況。下巷布置五個基站,對發生的微震訊號及時進行準確定位,為衝擊地壓**預報及綜合治理提出有效方案。每日由監測人員進行資料整理彙總後進行上報。

(二)卸壓解危措施:

1、高壓注水

為了有效解決衝擊地壓威脅,防治工作面煤塵飛揚,利用掘進期間施工注水孔進行超前工作面上、下巷300m進行交臂高壓注水,對已經壓死鑽孔、無法注水鑽孔,可在該孔附近按設計要求重新打眼注水。

2、靜壓注水

對所有高壓注水過的鑽孔利用防塵水進行24小時不間斷靜壓迴圈注水,直到注水孔處於飽和狀態為止。

25110工作面高、靜壓注水設計

①每個鑽孔安設流量計、壓力表,使用高壓注水,注水壓力不少於16mpa;使用靜壓注水,注水壓力不少於5mpa。

②注水量

注水量根據注水孔承擔的濕潤煤量計算:

q1=k·t·w/100 q=737t

q2=k·t·w/100 q=397t

q3=k·t·w/100 q=227t

式中 q1——長孔注水量,m3;q2——中長孔注水量,m3;

q3——短孔注水量,m3;

q——水的密度,g=1t/m3;

k——富餘係數,一般為1.0-1.55;(取1.0)

t——乙個注水孔承擔的濕潤煤量,t;

w——預計含水率增值,%。(取3)

乙個注水孔承擔的濕潤煤量計算:

t1=l·s·m·γ=24570t

t2=l·s·m·γ=13230t

t3=l·s·m·γ=7560t

式中 t1 ——長孔注水孔承擔的濕潤煤量,m3;t2 ——中長孔注水孔承擔的濕潤煤量,m3;t 3——短孔注水孔承擔的濕潤煤量,m3;

l1、l 2 、l 3——待注水煤體在鑽孔軸向方向的尺寸,m;(長孔取130m、中長孔70 m、短孔40m)

s——注水濕潤直徑,m;(取20m)

m——注水孔附近煤層平均厚度,m;(取7m)

γ——煤的密度,t/m3。(1.35)

③注水時間:根據需要注水量與實際注水流量確定。

④注水鑽孔施工由防衝隊負責,防沖科必須建立詳細的注水鑽孔施工記錄臺帳,記錄內容包括:時間、地點、孔深、孔數、角度等。

⑤防沖隊必須建立注水臺帳,並詳細記錄,內容包括:時間、地點、孔深、孔數、開幫浦時間、注水壓力、停幫浦時間、注水孔個數、注水效果等,每旬10號報防衝科存檔。

3、鑽孔爆破

鑽機採用mqtb-80/2.0型氣腿式錨桿鑽機,鑽孔採用φ75mm鑽頭、φ69mm鑽桿。

①巷幫卸壓爆破

回採期間及時對巷道進行巷幫卸壓爆破;鑽孔布置在下巷下幫時,鑽孔俯角沿煤層傾斜向下布置,孔口距底板1.0m-1.5m; 鑽孔布置在下巷上幫時,鑽孔仰角沿煤層傾斜向上布置,孔口距底板0.

8m-1.0m;孔深20m,間距5m,每孔裝特製炸藥5節(9kg), 雙發同段毫秒延期電雷管正向裝藥,其餘用27節水泥藥捲封孔。孔內雷管間併聯,多個爆破孔的雷管之間採用串聯連線方式。

(見附圖一)

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