兖州煤业南屯煤矿冲击地压防治技术研究与应用 文档

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1、南屯煤矿冲击地压防治技术研究与应用http://www.cworksafety.com　2009-07-0314:09:21　中国安全生产网　　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 中图分类号：TD324

2、　　文献标志码：A　　文章编号：0253—2336(2008)04—0039—04 　　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

3、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

4、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。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

5、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。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

6、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

7、屯煤矿开采深度的逐年增加(目前为685m)，煤岩动力现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