8.深部高应力区地压与瓦斯协同防治技术研究

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1、深部高应力区地压与瓦斯协同防治技术研究可行性研究报告申报单位：龙煤集团双鸭山分公司通风管理部协作单位：西安科技大学、河南理工大学、黑龙江科技学院2012年5月8日10一、项目摘要“十二五”时期，我国的经济将保持平稳较快发展势头。经济的快速发展将进一步加剧煤、电、油、运等紧张的局面；随着矿产资源的长期大规模开发，矿井生产过渡到深部开采，水压、地压、地温、瓦斯压力都会相应增加，自然条件、工作环境在不断恶化，尤其是以突水、煤与瓦斯突出、冲击地压等动力灾害的复杂性和治理的难度将会更大。冲击地压是矿山开采中发生的煤岩动力现象之一。这种动力灾害通常是

2、在煤岩力学系统达到极限强度时，聚积在煤岩体中的弹性能量以突然、急剧、猛烈的形式释放，在井巷发生爆炸性事故，造成煤岩体振动和破坏，动力将煤岩抛向井巷，同时发出强烈声响，造成支架与设备、井巷的破坏，人员的伤亡等。冲击地压还可能引发其它矿井灾害，尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾，干扰通风系统，强烈的冲击地压还会造成地面建筑物的破坏和倒塌等。因此，冲击地压是煤矿重大灾害之一。近年来，国民经济的快速发展对煤炭的需求迅速膨胀，矿井开采深度以每年约10～20m的速度向深部延伸，许多原来没有发生过冲击地压的矿井，现在也开始发生；原来发生过冲击地压的矿井

3、，现在冲击地压致灾的强度越来越大，频率越来越高。而且在高瓦斯矿井，冲击地压还会造成瓦斯异常涌出，异常动力现象加剧，对井下生产系统具有严重的破坏作用，会造成重大的人员伤亡、环境严重破坏和经济损失。本项目通过理论分析计算、物理方法实验、数值模拟分析及工业性试验多种方法相结合，以集贤煤矿各项参数测试结果为基础，进一步解决矿井深部开采地压与瓦斯耦合发生机制、瓦斯抽采以及防治方法方面的技术难题。通过本项目的研究，为该矿乃至整个矿区地压与瓦斯耦合发生机制及防治提供指导，并最终服务于现场采掘工程，促进矿井深部安全开采技术的发展。因此，有必要研究深部高应

4、力区冲击地压和煤与瓦斯突出共存条件下煤岩层有效卸压、瓦斯抽放及防突技术，加大科研攻关的力度，以确保矿井生产的安全性。10二、项目承担单位基本情况项目名称深部高应力区地压与瓦斯协同防治技术研究承担单位龙煤集团双鸭山分公司协作单位西安科技大学申请资金265（万元）项目总投资265（万元）申报计划类别A国家计划、B龙煤集团计划、C双矿集团计划、D本单位计划（B）项目起止年限2012年1月至2012年12月单位负责人李庆军电话手机联系人何波电话0469-4014290手机15304888548项目负责人情况姓名李庆军年龄53工作单位龙煤集团双鸭山

5、分公司职称、职务总经理联系电话手机在本项目中的分工及作用整体研究方案策划姓名年龄职称从事专业工作单位在本项目中分工10项目组主要成员李庆军男总经理龙煤集团双鸭山分公司整体研究方案策划赵维国男总工程师龙煤集团双鸭山分公司整体研究方案规划刘钦德男副总工程师龙煤集团双鸭山分公司整体研究方案计划孙久政男矿长集贤煤矿矿长整体研究方案规划周金生男部长龙煤集团双鸭山分公司通风管理部瓦斯防治方案确定冯德谦男总工程师龙煤集团双鸭山分公司通风管理部瓦斯防治方案实施何波男副总工程师龙煤集团双鸭山分公司通风管理部瓦斯防治方案实施李春生男总工程师集贤煤矿现场测试总

6、负责人赵秋贵男副总工程师集贤煤矿现场技术负责人徐龙滨男副科长集贤煤矿生产科现场测试陈雪男科员集贤煤矿生产科现场测试韩奎辉男科员集贤煤矿生产科现场测试李树刚男博士、教授西安科技大学整体研究方案确定李凤义男博士、教授西安科技大学瓦斯防治方案确定刘超男博士、讲师西安科技大学理论研究、现场实施、技术负责林海飞男博士、副教授西安科技大学理论研究、现场实施、技术负责王红胜男博士、副教授西安科技大学理论分析陈晓坤男博士、教授西安科技大学现场实施技术张天军男博士、教授西安科技大学实验分析潘宏宇男博士、讲师西安科技大学模拟试验成连华男博士生、讲师西安科技大

7、学数值分析、现场测试徐刚男博士、讲师西安科技大学物理实验10赵鹏翔男硕士生西安科技大学现场试验郭正超男硕士生西安科技大学现场试验邢立杰男硕士生西安科技大学现场试验双海清男硕士生西安科技大学现场试验三、国内外研究现状和发展趋势开采实践表明，冲击地压发生次数与开采深度成显著正相关关系。根据资料，国外主要产煤国家从20世纪80年代开始先后进入深部开采，如20世纪90年代德国平均采深达到900m;英国平均采深700m;波兰平均采深690m。德国一半以上的煤层有冲击倾向，波兰67个煤矿有36个有冲击危险，随着采深增大，这些国家的冲击危险随着采深增加

8、而更加严重。而在1980年，我国煤矿开采平均深度仅为280m，因此当时我国冲击地压煤矿仅有30多个。但近年来随着我国煤炭资源开发力度的加大，煤矿开采深度不断延伸，越来越多的矿井出现了灾害性冲击