卸压技术在矿井冲击地压防治中的应用

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1、第3期水力采煤与管道运输No．32010年9月HYDRAULICC0ALMINING＆PIPELINETRANSPORTATIONSep．2010卸压技术在矿井冲击地压防治中的应用孟景凤赵宝珍(义煤集团战略规划部河南叉马472300)摘要：分析了义马矿区中部矿井冲击压成因，采取了卸压爆破、钻孔卸压、顶板深孔断顶爆破等卸压技术，取得一定效果。关键词：冲击地压卸压钻孔中图分类号：TD324．2文献标识码：B文章编号：1006—0898(2010)03—0008—03自重应力增加，煤岩体中聚积的弹性能也随之增1概况加。统计分析结果显

2、示，开采深度越大，冲击地义马煤业集团主要矿区煤田规模开采历史压发生的可能性也越大。从开采水平来看，开采已有近百年，开采深度400～600m的有6对矿深度在500m以下时，冲击危险性较小，开采深度井，600—800m的有3对矿井，800—950m的有3在500～700m之问，冲击地压发生的危险程度随对矿井；3处新建矿井采深也在700～800m左着采深的增加会逐渐上升。当矿井开采深度大右，主力矿井千秋煤矿、跃进煤矿和常村煤矿采于700m后，冲击地压的危险性大幅度上升。深已接近和超过900m，并且开采深度以15—义马矿区后期开采大部

3、分矿井的采区已经40m／a的速度增加，冲击地压已经显现并成为矿转向深部，跃进煤矿在开采25和23采区时曾发井的重要灾害。冲击地压灾害能不能得到有效生多次冲击地噩。该区域煤层上限标高约解决，已成为义煤集团安全生产的一个突出问一250m，下限标高约一600m，地面标高500～题。600m，采深750—1200m。目前开采深度已经超2冲击地压成因过800m，而且随着采深增加，危险性会逐渐增加。义马中部矿区随开采深度的增加，诱发冲击2．1开采深度地压发生机率加大。研究表明，随着开采深度的增加，煤层中的暗t蕊火作陋-·暗诅均I袢阻力——

4、．前杜l触奎1：佳阻—!地』{：l三兰J_图22222工作面前柱、后柱工作阻力对比曲线仍有较大富裕，说明轻型放顶煤支架具有良好的快工作面的推进度是避免煤壁片帮的有效措施。适应性。②深水平高应力下，煤l2表现出明显的软作者简介：张法慧(1965一)男，河北廊坊人，1988年毕业于抚顺煤炭岩性质。开采过程中顶板破碎及煤壁片帮较为工业学校采煤专业，2007年毕业于中国矿业大学采矿工程专业(本科)，助理工程师，开滦林南仓矿准备二区。普遍，因此，加强顶煤控制，保证工作面正常推进度是实现极软煤层轻放开采的技术关键之一；加收稿日期：2010

5、—02—0382010年9月孟景风等：卸压技术在矿井冲击地压防治中的应用第3期2．2巨厚坚硬的砾岩顶板多为软底结构，并且巷道多沿顶板或煤层中部布研究表明，顶板岩层结构，特别是煤层上方置，在深部高应力的作用下，高地应力能量突破坚硬、厚层顶板是影响冲击地压发生的主要因素底板围岩系统力学平衡，造成底板冲击。之一，其主要原因是坚硬厚层砂岩顶板容易聚积2．5开采因素大量的弹性能。在坚硬顶板破断或滑移过程中，矿井产量逐年增加，煤炭资源转向深部，采大量的弹性能突然释放，形成强烈震动，导致顶区和工作面接替紧张，工作面回采、掘进相互干板煤层型(

6、冲击压力型)冲击地压或顶板型(冲击扰严重，冲击工作面对头开采采动应力叠加是重型)冲击地压。要原因。义马矿区2—1煤层顶板有巨厚的粗砾岩、3卸压技术的应用粉砂岩，厚度400m以上且稳定性好，整体性强，容易大面积悬露。在巨厚坚硬砾岩破碎或滑移针对冲击地压成困分析，对强冲击危险地过程中，可能会突然释放大量的弹性能，形成强区，根据现场具体情况，可采取卸压爆破、卸压钻烈冲击震动，从而诱发冲击地压。孔等多种措施，确定各项措施的合理参数，进行2．3煤岩的物理力学特性煤体卸压解危。义马煤田2—1煤和2—3煤硬度系数f=0．93。1爆破卸压—1

7、．6，具有冲击地压倾向性，个别矿井具有强冲掘进迎头上台阶卸压，采用2个12m深孔爆击倾向性。破，每孔装被筒炸药3节(5．4kg)，双发同段毫秒2．4煤层厚度变化大，软底结构延期电雷管正向装药，其余用水泥药卷封孔4m冲击地压往往发生在煤层厚度变化处，特别(使用18节水泥药卷)，孔内雷管问并联，多个爆是煤层变薄地方，因为该处的支承压力增高，在破孑L的雷管之间采用串联连线方式。两帮每5m采动影响下会增加冲击发生的危险性。义马矿布置1个卸压炮孔，随掘进施工。见图1。区煤层组成复杂，厚度变化较大。另外，2—3煤迎头下台阶卸压，底部向下倾

8、斜17。打1图1掘进头卸压爆破布置图个破底眼进行底板断裂爆破，孔深lOm，每孔装被筒炸药4节(7．2kg)，双发同段毫秒延期电雷被筒炸药3节(5．4kg)，双发同段毫秒延期电雷管正向装药，其余用水泥药卷封孔4m(使用18管正向装药，其余用水泥药卷封孔4m(使用18节水泥药卷)