某某煤矿冲击地压预测防治技术的应用

1、冲击地压预测、防治技术的应用氺氺*煤矿尊敬的各位领导：上午好！首先感谢上级提供了这次兄弟单位之间相互学习 交流的机会，根据会议安排，我把*煤矿的基本情况和防冲工 作开展情况汇报如下：一、矿井概况*煤矿是*集团在*矿区建设的第一对矿井，也是受冲 击地压威胁严重的矿井。矿井于2001年1月投入生产，核定生 产能力为220万吨/年。矿井采用立井、暗斜井多水平开拓方式， 地面标高+50米左右，共分三个水平，第一水平-505米，第二 水平-850米，第三水平-1030米。目前第一水平已回采完毕， 第二水平剩余可采储量不足20万吨，主要生产水平为三水平， 最大采深超过1200米，开采工艺为条带式综采放顶煤

2、。矿井主采煤层为二迭系山西组3煤，平均煤厚8. 5米。根 据二水平和三水平的煤岩层冲击倾向性鉴定结果，3煤为强冲 击倾向性煤层，其顶底板为弱冲击倾向性岩层。通过对钻孔资 料分析，距3煤360米以上有一层60 - 80米厚的侏罗系红色细 粒砂岩，440米以上有一层70 114米厚的中粒砂岩，经专家 分析，巨厚坚硬岩层的弯曲、断裂是形成冲击地压或矿震的根矿井地质构造复杂，断层多，至今共揭露断层300多条， 冲击地压的发生也与断层存在一定的联系。二、防冲工作开展情况*煤矿自2004年发生冲击地压以来，矿井即把冲击地压防治作为全矿安全生产的中心工作来抓。几年来，我们根据防 冲要求，积极健全防冲组织机构

3、，不断加大资金投入，引进先 进监测设备，开展科技攻关，逐步完善防治措施，冲击地压防 治能力稳步提高。一是强化防冲队伍建设，健全防冲组织机构。*煤矿成立了以矿长为组长，总工程师、分管副矿长为副组长，相关专业 副总工程师与部门负责人为成员的冲击地压防治工作领导小 组，下设防冲办公室，设专职防冲副总工程师，防冲办共编制 47人，负责监测监控、冲击危险区划定、编制防冲措施、大直 径钻孔卸压、钻屑检验和其它卸压解危工作。二是建章立制，落实责任。为保证冲击地压防治工作的有 效开展，矿印发了*煤矿防治冲击地压实施意见，理顺了 防冲责任体系，健全了防冲工作安全责任制，对矿长、分管副 矿长、总工程师及各级人员的

4、防冲责任进行了详细规定，明确 了各相关部门的职责，对各部门相互协作进行了具体要求。三是加大资金投入，配齐防冲设备。为满足防冲需求，* 矿于2007年引进波兰“sos”微震监测系统，目前在1317工作 面、3203皮带顺槽各安装一套冲击地压实时监测预警系统；同 时配备了深孔钻车两台、架柱式钻机7部、手持式钻机12部， 卸压钻具满足防冲需要。是超前分析论证，严抓措施落实。针对矿井冲击危险逐 步增大的实际，在委托北京科技大学编制32采区防冲设计的基 础上，又对3203、3205、3301工作面的冲击危险进行单独论证， 根据评价结果，制定专项防冲措施，通过严格按照设计布置工 作面、加大掘进断面、加强掘

5、进巷道主动支护、大钻孔卸压、 保持工作面合理开采顺序等手段，有效降低了动力灾害的发生。三、冲击地压预测、防治技术的应用sos微震监测系统随着矿井冲击地压隐患的日趋凸显，为进一步丰富监测手段, *煤矿于2007年7月安装波兰矿山研究总院的sos微震监测系 统，该系统能够监测矿山井下开采引起的震动事件。应用效果：1、能定位震动事件的平面位置和深度，通过分析，宏观划定 危险区，是一种通过微震事件综合分析判定危险区域的监测方式。2、每天成图，直观显示震动事件的时间、平面位置和具体标 高，大致推断3煤上覆高位关键岩层的运动情况，评估可能发生 矿震的危险性。3、通过对微震事件的分析，判定周期来压规律，预报

6、因周期 来压引发冲击地压的危险。以*矿2109工作面为例，由于工作 面支架工作阻力为4600kn，相对较小，周期来压显现时，支架活 柱下縮明显，采高不足，矿山压力作用于煤帮上，导致煤壁片帮 甚至架前冒顶，超前应力波及范围广，两巷矿压显现明显，易导 致因周期来压诱发冲击地压的危险。微震监测系统能捕捉周期来 压前、后矿山压力由集中到减弱的过程，根据微震事件分布图中 微震事件的分布特点，对震动事件密集区域及时采取钻屑法检验, 如果存在应力集中，则立即进行钻孔卸压或加强支护、放缓推进 度等防治措施。4、使用微震监测系统大能量震动事件的统计功能，结合工作 面推进情况，通过分析大能量震动事件发生的平面位置

7、及深度， 能基本判定高位关键岩层垮落步距，预测矿震危险。因此我们可 以在工作面推进到预测的位置前，有针对性的防范因高位关键层 的垮落而引起的矿震动力灾害。冲击地压实时监测预警系统2009年10月在2103工作面安装应用了北京科技大学研制的 冲击地压实时监测系统，该系统以连续监测两条顺槽一定范围的 煤层相对应力变化为基础，通过应力变化实时监测和设定的预警 数值，以云图和柱状图的形式直观显示应力集中程度，对工作面 的动力灾害进行监测预警，判断危险区域。目前在1317工作面和 3203工作面周边巷道各安装一套监测预警系统正常运行。1、系统安设情况首先在两顺槽工作面前方10m处开始布置钻孔应力计，每条

8、 顺槽最多可安设15组应力计，应力计垂直煤壁方向布置，每两个 为一组，长度分别是12m和17m，每相邻两组之间的距离为25m, 钻孔直径45mm。应力计所监测的范围为工作面前350m,根据巷道布局特点和 应力分析结果，决定应力计安设在工作面侧或煤柱侧，随着工作 面的回采，最靠近工作面的一组撤换到最远一组的后面，以此不 断往复循环。测点布设平面图顺梢煤帮钻孔应力计布置平面2、主要功能及优点(1) 监测超前应力的波及范围，随着工作面的连续推进，通过 在现场安装的各组应力计的读数变化情况来直观推断超前应力的 波及范(2) 根据本系统的监测情况，发现应力升高区通过黄色甚至红 色预警进行警示，则立即实施

9、二次卸压解危工作。监测结果显示直观，地面监测主机显示器通过监测云图和 柱状图的形式显示现场应力变化情况。(4)由于该系统实现了对冲击危险区的连续监测，全面替代了 电磁辐射仪的各项功能，我矿自该系统正常运行后，已不再使用 电磁辐射仪。：5>?1et£b021s103a»m*1051b1061s80?i.5508通09s：5511.亘:至125-s15b-5-s14-5-s1s«-116触175312厘>519里1吾番2119922麵:呈番:3麵吾:番242-5251呈:篇:6:3蘆 275篇 281:呈:篇29a灞31触2s卽i：3 ?4：».

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23、a4%rtavw v>ti开始 s煤矿冲击地压实wr未命名-bs=o t >3d3微震、实时监测系统以及钻屑（孔）法监测相结合的综 合监测体系依据微震、冲击地压实时监测系统判定出危险区域后，再利 用打钻孔的方式进一步检验应力集中程度，检验采用大钻孔施工， 起到既检验又卸压的效果。2010- 7-15v00000爲11:09 211各通道应力变化数据查询界依据微震监测系统和冲击地压实时监测系统监测到的应力集 中情况，对危险区每5 10m打一监测卸压孔，孔径110mm，深度 20m,通过钻进过程的卡钻、吸钻、煤炮等动力显现情况，结合煤 粉量情况，检测矿山压力集中程度，若存在应力集中，再

24、加密钻 孔，如果加密钻孔仍不能解除煤体高应力，则需要实施爆破卸压， 直至应力消除。四、防治冲击地压的有效形式巷道布局方面：优化采掘布局，合理安排采掘顺序，从 源头上避免形成应力集中区。省内外多起冲击地压事故证实， 在布局不合理的应力集中区进行采掘活动，极易发生冲击事故。 *煤矿通过优化采掘设计，精确计算工作面采宽和留宽，巷道 布置在应力集中区以外，并合理安排采掘顺序，避免相向作业， 同向推进的工作面保持一定的错距等，有效降低了防冲难度。监测方面：微震监测系统通过对采掘活动微震事件的定 位，宏观划定了危险区域，冲击地压在线监测系统有效监测了 工作面两顺槽超前一定范围的应力变化，再利用钻孔进行验证

25、， 基本摸清了应力集中区域和集中程度。治理方面：以钻孔卸压为主、爆破卸压为辅的卸压方式， 使应力集中区域向巷道周边煤体深部转移，避免了冲出式灾害 的发生，保护了巷道人员、设备的安全；冲击危险区域进一步 增加支护强度，掘进巷道加大主动支护强度，回采工作面两顺 槽采用悬浮式支柱、加大超前支护长度、支柱联锁防歪斜等， 增强巷道抵御冲击的能力。管理方面：防冲重点工作面限制推进速度，移动变电站 避开危险区存放，材料、设备的固定以及重点危险区域限制行 人，重点岗位的个体防护等。五、防冲工作存在的不足和技术难题采煤工作面超前支护方式仍存在薄弱环节。总结*煤 矿发生的破坏性冲击地压中，近一半发生在回采工作面两顺槽 距采煤工作面1035m范围内，所以回采工作面防冲的重点是 两顺槽超前支护范围段。目前矿井两顺槽超前支护仍以单体支 柱支护为主，通过以往发生的冲击地压来看，该支护方式抵御 冲击能力较差。*煤矿曾