第13卷第
2期 (總第
81期) 煤礦開採
vo1113 no12 (seriesno181)
2023年
4月coalmining technology april 2008
煤礦開採衝擊礦壓災害動態防治技術
李德喜1，丁強
2，顧新澤
2 (11徐州礦務集團****三河尖煤礦
，江蘇徐州
221613; 21徐州礦務集團****生產技術部
，江蘇徐州
221006)
[摘要] 三河尖煤礦是我國最嚴重的衝擊礦壓礦井
，自 2023年發生首起衝擊礦壓以來
，已先後發生
29次破壞性衝擊礦壓。近年來該礦通過衝擊礦壓綜合治理
，創新、實施
，成功地運用衝擊礦
壓動態防治技術
，避免了衝擊礦壓災害的發生。介紹了防治衝擊礦壓的**預報方法
，以及採用的卸
壓爆破動態防治技術。
[關鍵詞
] 衝擊礦壓
；**預報
；動態防治
；治理措施
[中圖分類號
] td32412
[文獻標識碼
]b[文章編號
] 100626225 (2008) 022*******
dynamic prevention technology of rock burst in coalm ining
1 概況
三河尖煤礦年產116m t，礦井分東西兩翼回
採，主採煤層為7#煤和9#煤,800m以
下。隨著開採深度的增加，衝擊礦壓的危險性越來
越大，自2023年5月發生衝擊礦壓以來，已先後
發生29次破壞性衝擊礦壓，嚴重威脅安全生產,
成為礦井的主要自然災害之一。
9202工作面位於礦井西二採區，開採深度達
-850m ，上鄰9112採空區，頂部為7202, 7204工
作面殘留的煤柱及採空區。9202工作面煤層厚度為
114～3166m ，平均厚度212m ，傾角11～28°，平
均為22°，直接頂為粉砂岩，厚112m ，硬度係數f
4～6，基本頂為中砂岩，厚913m ，底板為粉細砂
巖，厚819m。
9202工作面採高212m ，沿底回採。工作面採
用dz25型單體液壓支柱，排距110m ，柱距016m ,
支護密度為1167棵/m2。走向長壁後退式採煤,
全部垮落法控制頂板。
2 煤層衝擊傾向性分析
依據9112工作面衝擊傾向性鑑定結果，結合
9112工作面回採期間衝擊礦壓發生事實，以及
9202面掘進期間衝擊礦壓動力顯現情況，通過類
比分析，認為9202工作面回採期間具有強衝擊傾
向性，衝擊傾向性鑑定結果見表1。
表1 三河尖礦7煤、9煤煤樣衝擊傾向性鑑定結果
9202工作面衝**預報根據微震系統
監測、電磁輻射監測、鑽屑法檢測以及工作面動壓
擊礦壓3 衝擊礦壓的**預報方法
開採深度-
煤層單軸抗壓強度
/mpa彈性能指數衝擊傾向性
7 1611 3165中等衝擊
9 1510 3143中等衝擊
[收稿日期
] 2007-08-03
顯現綜合分析
，判斷區域內衝擊危險性。
311 微震監測
在礦井監測區域內布置拾震器
，由監測裝置連
續自動採集微震訊號
，監測記錄井下震源發生的震
點強度和頻度
，經過實時處理後
，加工成報告圖
表 ,工作人員對資料進行整理分析
,進行衝擊礦壓趨勢預報。
312 電磁輻射監測在採掘生產過程中
,煤岩體因發生破裂而產生電磁輻射訊號
,電磁訊號強度隨煤岩體受載增大而增強
,隨載入及變形速率的增加而增強
;煤體在發生衝擊破壞前
,電磁輻射強度呈明顯的突變現象。
根據這一特徵
,利用電磁輻射儀監測指標
————幅值及脈衝數變化情況進行衝擊礦壓預報。
313 鑽屑法檢測通過測量鑽孔煤粉量的大小以確定相應的煤體應力狀態
,以現場鑽檢的煤粉量和煤粉率指數關係進行衝擊礦壓預報。
314 常規礦壓觀測通過工作面礦壓資料資訊反饋情況
(主要包括工作面煤炮頻數、強度和支柱載荷及安全閥開啟率、頂板下沉速度統計
)等前兆資訊進行預報。
4 衝擊礦壓的動態防治
411 動態防治的基本原則
(1)先防治、後生產的原則先防治
,後生[作者簡介
]李德喜
(1963-),男
,江蘇徐州人
,助理工程師
, 2023年畢業於徐州煤礦學校中,破壞煤岩體結構,
擊礦壓應力傳播途徑。
中,破壞煤岩體結構,
擊礦壓應力傳播途徑。
總第 81期煤礦開採
2023年第
2期效果
,但也存在許多問題。一是巷道破偽頂掘進
,給工作面沿底放頂煤回採
,工作面上下巷替棚串矸下壓增加了工程量
;u型鋼支架託頂煤掘進巷道壓力大易冒頂、巷道易變形等問題還有待研究解決。
二是在鬆軟煤層巷道卸壓過程中
,易出現片幫、滾幫現象。現在在掘進過程
,採用液壓幫浦跟窩頭
,及時對掘進巷道兩幫採用淺孔注水
,提高煤體粘結性
,減少卸壓過程中的片幫現象
,已取得了初步成效。三是要進一步提高
u型鋼支架的整體穩定性
,增強支架強度及均勻受力
,設計出更合理架型
,解決側壓較大、片幫、底鼓、棚腿變形等問題。
[責任編輯
:鄒正立
] 產,保證在安全條件下進行生產作業、生產服從防沖
,防沖服務生產。
(2)能量弱化和能量耗散原則通過不斷和連續地進行衝擊礦壓的治理
,將工作面強衝擊危險逐步弱化
,在不危及安全生產的前提下
,進行安全生產作業。
(3)危險源控制原則工作面衝擊礦壓的防治主要以煤體注水和合理開拓部署、採煤方法優化、煤層卸壓爆破、頂板預裂爆破等方法消除衝擊礦壓的發生條件
,避免高應力區所積聚的能量向工作面空間突然釋放而發生衝擊礦壓事故。
412 動態防治的技術路線衝擊礦壓動態防治的基本程式按照監測監控
2衝擊危險**預報實行措施進行效果檢查安全評
222估
2進行行生產作業
,防治流程見圖
1。(上接
64頁)作面推進
,每月安排
80m左右的上下巷松幫工程
,巷道底鼓變形量一般在
012～014m ,兩幫移近量
013～015m,松幫讓壓單次維護費用
41元/m。
「讓壓、卸壓
」支護技術的應用
,減少了巷道維護費用
,提高了掘進效率
,改善了支護質量
,為礦井質量標準化良性發展打下堅實基礎。
7 存在問題及今後工作方向通過近兩年的對鬆軟圍岩條件下的
「三軟」不穩定煤層巷道支護技術的研究和實踐
,特別是
u型鋼支護進行讓壓掘進、卸壓維護
,取得了一定的道進行頂板預裂爆破
,減少頂板積聚的彈性能量。
(3)超前煤體卸壓爆破在工作面兩巷超前進行煤體卸壓爆破
,形成保護帶
,並在高應力區人為誘發衝擊礦壓
,減少衝擊危害。
區域防治防範措施在於避免形成高度的應力集中
,避免產生能量積聚的條件
,預先改變煤岩體衝擊傾向
,即形成消除衝擊礦壓的應力**。
41312 局域性解危防治措施
(1)鑽孔卸壓採用
qfz222型防突鑽機進行大直徑鑽孔卸壓
, msz2112型煤電鑽鑽孔卸壓。
(2)卸壓爆破通過煤體卸壓爆破和切頂排頂板強制放頂
,實施區域性解危
,釋放煤體內積聚的彈性能量使衝擊礦壓的發生得到解除或減緩。
,減少頂板破斷能量釋放對煤體的載入
,局域性解危防治在於降低煤岩體內的應力集創造能量釋放條件
,消除衝
41313 工作地點防護措施
(1)危險區域隔離開掘降低材料巷
,隔離衝擊危險區域
,形成可靠安全的工作面出口通道。
(2)優化回採工藝機炮結合回採工藝。
工作地點防護措施在於避免造成災害事故。
5 衝擊礦壓動態防治效果圖
1 衝擊礦壓動態防治流程
413 動態防治的基本方法
41311 區域防治防範措施
(1)煤層注水在材料巷超前工作面煤壁下幫
100m範圍進行煤層注水
,注水壓力
215mpa,
注水後全水分在
4%以上。
(2)工作面頂板超前預裂爆破在工作面巷
9202工作面自
2023年
5月開始回採
,歷時18個月
,安全回採
700多公尺
,生產原煤
300kt以上
,創造了可觀的經濟效益
,為該礦類似條件下擱置的
310m t以上資源得以解放
,為強衝擊高應力危險工作面的回採和衝擊礦壓的安全防治積累了成功的經驗
,為持續高效的礦井生產和發展打下了堅實的基礎
,安全、生產、效益全面豐收。
[責任編輯
:毛德兵
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