A060401 济三矿六采区冲击矿压类型及其防治

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1、济三矿六采区冲击矿压类型及其防治窦林名张广文张士斌牟宗龙郭建全李志华【中国矿业大学，江苏徐州221008；兖矿集团济宁三号煤矿，山东济宁272171】摘要六采区6303工作面回采的3下煤层，而且老顶为坚硬稳定的中砂岩，平均厚度在23m左右。其冲击矿压特点是，冲击发生后顶板与煤层离层、顶板完整没有破碎，冲击与顶板周期运动一致，冲击矿震后部分十字铰接顶梁支柱震歪、震断，十字铰接顶梁被震断。试验表明，单纯煤样和煤岩样组合均为弱冲击倾向性，煤岩组合的动态破坏猛烈。故可确定该区域的冲击矿压为顶板型（冲击型）和

2、顶板煤层型。对于该类冲击矿压，可采用钻孔卸压、煤体爆破卸压和顶板爆破等三种措施进行防治。关键词冲击矿压坚硬顶板冲击倾向性类型防治1概述济三煤矿矿井采用立井分水平上下山开拓方式，井下采用倾斜大巷条带式回采布置，分区域沿煤层倾斜方向平行布置三条大巷，在大巷两侧直接布置走向长壁工作面，开采方式为采区前进，区内后退式。采煤方法为综采放顶煤采煤法，采空区处理方式为全部垮落法。井田含煤地层为二迭系山西组和石炭系太原组，煤系地层平均总厚约250m，共含煤26层，其中主要可采煤层为3上、3下煤，平均厚度6.21m。

3、井田位于南北向的济宁地堑构造内，东西两侧分别为南北向的区域性断裂孙氏店断层和济宁断层，井田内断层受该两断层控制以南北向断层为主。井田的构造形态则是北部以宽缓褶皱为特点，往南逐渐转成北东走向、向北西倾伏的单斜构造。井田内断层有明显的规律性，其中为主的南北向断层组多为东升西降的正断层。3上煤层顶板为细至中粒砂岩，厚度一般在3～45.9m，平均19.2m，3下煤层顶板为中到粗粒砂岩，一般厚6～60m,平均厚27.96m。底板为细砂岩和粉细砂岩互层，一般厚2.5～20m，平均11.53m。济三煤矿目前主要开

4、采西部六采区。六采区的6303工作面辅助顺槽在沿空掘进期间先后多次发生较严重的压力异常显现，造成巷道变形严重，部分地段巷道失稳，影响了巷道正常掘进。在回采期间11月30日，当6303工作面接近掘进发生动力现象的地段时，在工作面前方66m的断层以外，6303工作面辅助顺槽从1376m到1406m共30m段发生煤体突出，实体煤帮瞬间突出1.5~2m左右，同时伴有巨大的声响，掀翻该范围内的电机设备列车，之后在该区域内多次发生小的冲击和矿震。为了保证矿井的安全生产和保护人民生命财产不受损失，对济宁三号煤矿西

5、部六采区的冲击矿压危险进行分析，对具有冲击矿压危险性高的区域进行预测预报，对冲击矿压危险区域采取相应的处理措施，以防止冲击矿压的发生。2采区工作面地质条件济三煤矿西部六采区位于井田中部偏东，西胶巷北侧、北区辅运巷南侧，其东面为四采区，西部以八里铺西断层为界。煤层赋存整体上是东部高、西部低。采区东西宽约1800~1900m、南北长约2200m，采区面积约3.9km2。六采区首采煤层为3下煤层，底板标高-600~-710m，煤厚1.39~7.25m，平均厚度5.5m，靠近湖区煤层因冲刷而变薄。3下煤顶板

6、以中砂岩、细砂岩、粉砂岩为主，老顶以中砂岩为主，坚硬稳定，厚度16.77~42.12m，平均厚度在26m左右。本区主要含水层为煤层顶板砂岩及红层。六采区作为矿井设计投产采区，于2001年4月6301首采工作面正式生产，到2003年底已回采完成6301、6302、6300三个工作面，6303工作面为第四个工作面。6303工作面自北向南推进，推进长度2057.8m，工作面长239.8m，采深600~710m。该工作面位于六采区中部，东临6302、6301、6300三个采空区，与6302采空区留设4m保护

7、煤柱，西临6304工作面（尚未回采）。工作面开采煤层为山西组3下煤，煤层厚度2.8~6.8m，平均厚度4.75m。煤层直接顶为灰黑色粉细砂岩互层，厚度0~13.75m，赋存不稳定，坚固性系数f值为4~6。老顶以中砂岩为主，坚硬稳定，厚度16.77~42.12m，平均厚度在26m左右，坚固性系数f值为8~10。工作面位于姜庄向斜的南北两翼，中南部以单斜构造为主，北部为姜庄向斜，轴向NE，幅度15~20m，并伴生次一级的波状起伏及断层，上下顺槽共揭露断层14条，其中落差在5.0m以上的断层有2条，对工作

8、面生产影响较大。3冲击矿震的冲击现象分析我们对济三矿六采区前后发生的近10次矿震冲击现象进行了分析，可以得出如下几点：（1）发生冲击矿压现象的地点，其开采深度达到700m左右；（2）煤层厚度为剧烈变化带，而且在该区域煤层厚度只有3m左右，见顶见底；（3）冲击区域的顶板岩层与煤层出现离层，且顶板完整没有破碎。2004年11月30日的冲击产生的煤、岩层离层距离达20cm，向煤壁内延伸达5m之深，说明冲击的主要原因可能是坚硬顶板所致；（4）顶板直接为中粒砂岩，根据钻孔C7-