冲击地压监测系统在梁宝寺煤矿的应用

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1、冲击地压实时监测预警系统在梁宝寺煤矿的应用肥矿集团梁宝寺能源有限责任公司防冲、防治水副总工程师李廷文1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况1梁宝寺煤矿的基本情况梁宝寺矿井位于山东省巨野煤田，是我们肥矿集团公司实施战略转移的希望工程，设计能力240万吨/年。梁宝寺矿井于2005年5月18日各大系统全部形成并一次联合试运转成功。2005年9月26日经山东省煤炭工业局批准正式进行试生产。2006年3月1日，梁宝寺能源有限责任公司正式挂牌成立1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况梁宝寺煤矿主采煤层为3煤层，煤厚5.0～7.2m,梁宝寺矿井村庄

2、压煤严重，压煤面积占94%，目前，矿井采用条带开采，采宽100m，留宽120m，采深千米左右,埋藏深，地压大。经煤科总院北京开采研究所鉴定，3煤层具有强冲击危险性。1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况根据相邻矿区开采3煤层时以及本矿区在回采及掘进过程中的矿压实际显现情况，3煤层多次发生煤炮及部分锚杆拉脱等动力现象，给安全生产带来了潜在的威胁。因此，梁宝寺煤矿自开采初期就受到冲击地压灾害的威胁，并且随着开采深度的增加、开采条件的复杂，冲击地压必将成为梁宝寺煤矿安全生产的重要威胁。因此我们在矿井开采初期就对此高度重视，建立了专业的

3、防冲队伍和制度，保证矿井的安全开采。1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况23305工作面的基本条件（冲击危险性评价）3305工作面为3300采区工作面,巷道沿煤层底板布置,煤层厚6.50米,走向长1208m，倾向长100m，综放开采。3305工作面1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况根据工作面冲击地压危险性的综合指数法，3305工作面冲击地压危险状态等级评定为中等冲击危险性。根据工作面冲击地压危险性的多因素耦合评价，首先主要从工作面煤岩结构、地质构造、覆岩空间结构运动等因素单独划定危险区域，最后根据冲击地压危险性的多因素耦合评价，划

4、定危险区域，然后根据危险程度不同，3305工作面冲击地压危险区域划分为：一般危险区域2个，中度危险区域13个。1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况危险区1危险区3危险区5危险区6危险区7危险区8危险区13危险区14危险区2危险区4危险区9危险区10危险区11危险区12危险区15中度危险区高度危险区一般危险区多因素评价冲击危险区域叠加效果图1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况（1）开采过程中所有移动支承压力影响范围内的巷道存在发生冲击地压的危险，但危险程度较低，属于一般危险区，以监测、检验为主；（2）老顶初次来压期间（工作面推进45～

5、75m范围），又由于受向斜翼部应力集中等因素的影响，存在中度冲击危险，需要提前卸压，基本参数是：大直径（110-120mm）深孔（15m）钻煤帮卸压，孔间距3m；1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况（3）工作面见方期间（工作面推进85～125m），又由于受向斜翼部应力集中等因素的影响，存在中度冲击危险，需要提前卸压，基本参数是：大直径（110-120mm）深孔（15m）钻煤帮卸压，孔间距3m；（4）在断层附近（断层与工作面之间应力集中区），冲击地压危险程度增大，需要提前卸压，基本参数是：大直径（110-120mm）深孔（15m

6、）钻煤帮卸压，孔间距5m；（5）向斜构造影响区（翼部、特别是断层切割的翼部），冲击地压危险程度增大，需要提前卸压，基本参数是：大直径（110-120mm）深孔（15m）钻煤帮卸压，孔间距3m。1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况3冲击地压实时监测预警系统应用冲击地压实时在线监测预警系统是基于钻屑法的基本原理，在冲击地压安全评价的基础上布置测点，通过大量的现场监测数据和理论研究找出岩层运动、支承压力、钻屑量与钻孔围岩应力之间的内在关系进而得到典型煤层条件下“钻屑量-绝对应力-相对应力”之间的关系，通过实时在线监测工作面前方相对应

7、力场的变化规律，实现冲击地压危险区和危险程度的实时监测预警和预报。1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况冲击地压实时监测预警系统结构示意图1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况北京科技大学研制的冲击地压在线监测系统应力变化动态云图1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况3305工作面压力传感器测点布置平面图1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况本系统是基于“当量钻屑法”原理预测、预报冲击地压发生的可能性和危险程度，系统采用的是“单点预警”的方法进行冲击地压危险性的预测预警。“单点预警”是指监测区域内应力监测点的应力值达到设定的预警值而发出预警报告的预警方

8、法。预警值的设定方法首先根据经验确定初始预警值，然后通过钻屑法进行预警值的修订，逐渐找出相对应力与钻屑量之间的关系。经过检验梁宝寺煤矿3305工作面设定的三级预警值见下表。1梁宝寺煤矿冲击地压的基本情况测点深度预警级别预警值8m绿色预警<10Mpa黄色预警10Mpa-12Mpa红色预警>12Mpa14m绿色预警<13