冲击地压防治工作中长期规划

1、山东金阳矿业集团金阳煤矿冲击地压防治工作中长期规划（2012 年-2017 年）编制单位：金阳煤矿技术科编制时间：2012年01月15日一、矿井概况2二、开采技术条件31、煤层和顶底板情况32、主要断层情况 4三、矿井储量及生产情况 71、矿井资源储量分布72、矿井生产情况 7四、矿井12年-17年采掘接替情况 71、采面接续情况7五、矿井冲击危险性评价 7六、矿井冲击地压灾害防治现状 8七、冲击地压防治工作中长期规划 81、指导思想92、防治目标93、综合防治办法9(1)进一步加强和完善一线安全体系建设 9(2) 认真做好职工预防冲击地压的安全培训工作 9(3) 进一步充实和完善防冲机构10

2、(4) 进一步加大科技投入 10(5) 12年-17年科研项目计划11八、小结11金阳煤矿冲击地压防治工作中长期规划（2012年-2017年）山东金阳矿业集团金阳煤矿位于宁阳煤田东部，在县城东北6km处，井田东西长约3km,南北宽约2km,面积6.1196km2。主要地层 有老至新有：奥陶系、石炭系、二迭系、侏罗系、新四系。井田内含煤 地层主要为华北型石炭二迭系含煤地层，主要含煤地层为山西组和太原 组。二迭系山西组委主要含煤地层，平均厚度66.89m。主要有灰灰白色砂岩、深灰色砂岩和粘土岩组成。含煤 3层（3、16、17煤层）， 其中16、17煤层为局部可采煤层，3煤层为可采煤层。金阳煤矿3煤

3、及其顶、底板情况为：3煤厚度在5.6m-6m ,平均 5.5m,煤层结构简单，偶见粉砂岩夹研。底板为厚度不大的灰色泥岩和 厚度较大的粉细或中细砂岩互层。煤层倾角在25 -30左右，个别地段达350直接底为粉细或中细砂岩互层，厚度1.3m-4m,该岩层层理明显， 局部有10-30cm厚的泥岩，吸水易膨胀，老底为中粗砂岩，灰绿色， 厚度4-6 m。直接顶为砂质页岩，厚度2-4 m,颜色为深灰色，层理明 显，富含羊齿类植物叶部化石。老顶为中粗砂岩，灰白色，厚度8-10 m, 质硬，无层理，块状构造，岩角闪石，黑云母等矿物，可作为全区标志 层。综合柱状图见图1-1。根据煤炭科学研究院总院北京开采研究所

4、岩石力学研究室2012年2月10日煤矿冲击性测定报告结论：山东金阳煤矿 -600m水平以上3 煤、3煤顶板、3煤底板属于I类，均为具有无冲击倾向性的煤、岩层； -600m水平以下3煤层属于II类，为具有弱冲击倾向的煤层。3煤顶板 属于II类，为具有弱冲击倾向的顶板岩层。3煤底板属于I类，为具有无 冲击倾向的底板岩层。冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体由于弹性变形能在 瞬间释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及 气浪等现象，具有突发性、复杂性和极大的破坏性。止匕外，瓦斯矿井中若发生冲击地压，可能造成瓦斯突出、瓦斯爆炸等次生灾害。冲击地压 是煤矿重大灾害之一，被称作煤矿

5、的冷血杀手。做好冲击地压防治工作 至关重要。随着金阳煤矿矿井开采深度的增加冲，冲击地压显现，对矿井的安 全生产和职工人身安全造成了 一定的威胁。为了减少冲击地压事件的发 生所带来的人员伤害以及财产损失， 消除冲击地压对矿井安全生产的威 胁，根据煤矿安全规程等有关规定，结合金阳煤矿的生产实际情况， 特制定本规划，对冲击地压防治工作总体部署，统筹规划，全面提高防 治水平，有效防范冲击地压事故的发生，实现矿井安全发展、科学发展 和可持续发展。一、矿井概况山东金阳矿业集团有限公司位于宁阳煤田东部，在县城东北6km处，井田东西长约3km,南北宽约2km,井田面积6.12km2。矿井1990 年5月开始建

6、设，1996年6月试生产，1996年11月15日由泰安市煤 炭局组织投产验收并准于生产。矿井设计生产能力21万吨/年，核定生产能力30万吨/年。矿井开拓方式：一立一斜单水平上下山开拓方式； 现开采煤层：晚二叠系山西组第 3层煤，厚度1.95-9.05米，平均厚度 5.0米；煤尘爆炸指数37.13% ;第3层煤有自燃倾向，属自然发火煤层。 采煤方法：走向长壁炮采放顶煤采煤方法，顶板管理方法：全部垮落法 管理顶板。现生产水平-350水平。金阳集团有限公司（金阳煤矿），隶 属宁阳县煤炭管理局。位于山东省宁阳县葛石镇境内，宁阳县城东北 6km。地理坐标：东经 116 5056 716 53 25 ,北

7、纬 35 46 43 -35 48 11。井口坐标为：X: 3962560 , Y: 20487960 , Z: +80.5。京沪铁 路和京福公路在井田东部约 20km处通过，省道宁磁公路在井田附近经 过，交通方便。井田内地形较为平坦，东部为低山丘陵，西部为平原，井田内地面标高一般在+ 75+ 85m,地势东高西低。井田内无地表水系，在井田 北部有一季节性小溪自东向西流过。 本区为温带半湿润季风型大陆性气 候，夏热多雨，冬季寒冷干燥，雨雪稀少，四季分明。年平均气温13.3 C , 历年最高气温40.7 C,最低气温-17 C。春夏以东南风为主，秋冬以东 北风为主，平均风速 3.5m/s以上。本

8、地区降水情况：本矿区平均年降 雨量737.4 mm,且降雨多集中在7、8月份，月最大降雨量568 mm (1964 年)，日最大降雨量150 mm (1964年7月8日)，历年最大积雪厚度 17.5cm,最大冻土深度39cm,有霜期116天，本区最高洪水位标高 +66m。本区地震烈度6度。矿井目前开采第3煤层，经鉴定3煤层的 煤尘具有爆炸性，煤尘爆炸指数 36.39%。煤的自燃倾向性鉴定：3煤 层属二类自然发火煤层，自然发火期 6-8个月。二、开采技术条件1、煤层和顶底板情况(1)第2层煤顶底板特征直接顶板为深灰色粉砂岩，厚度不大，一般 25m,平均4m,个 别地段相变为灰白色中细砂岩，含较多

9、植物茎叶化石。粘土胶结，亦见硅质胶结，性脆，较好管理。底板多为 灰色粉细砂岩互层，厚度24m, 一般为3m,含根部化石，具吸水膨 胀性。一般厚度不大，老底为灰白色中砂岩，即3煤层老顶。(2)第3层煤顶底板特征直接顶板多为深灰色粉砂岩。厚度 23m,平均2.5m,富含羊齿 类植物化石，泥质胶结，具胶性大、硬度低。老顶为灰白色中砂岩，厚 度一般6m左右，沉积稳定。矿井对直接顶板管理较容易，老顶则较难。 煤层顶板初垮步距在20m左右。据兴隆庄岩石力学测试，粉细砂岩顶 板抗压强度39.2260.8MPa ,抗拉强度3.24MPa。纯剪强度10.10 11.96MPa。老顶的抗压强度 88.25127.

10、48MPa。底板一般为粉细砂 岩互层，灰至暗灰色，厚度几米至十几米，一般在几米左右。局部沉积 有几十公分厚的灰色粘土岩伪底，含根部化石，吸水性强，易膨胀底鼓。(3)第16层煤顶底板特征顶板为十下灰，厚1.557.78m,平均4.34m,灰至深灰色，质纯 致密，含硅质，较坚硬，中下部含燧石结核，富含化石。据南宁煤矿资 料，十下灰顶板放顶困难，最大悬空面积可达 150m2,来压周期长，较 难管理。底板多为深灰色粉砂岩或泥岩，平均厚度4.70m。(4)第17层煤顶底板特征多为深灰色粉砂岩或泥岩。厚度一般不超过5m,平均4.7m,偶尔沉积有薄层泥灰岩。即十一灰。该层岩石硬度较高，脆性较大，冒落较 为容

11、易。底板为粘土岩，平均厚度在 3m左右。浅灰色，根部含植物化 石，具吸水性，塑性强。2、主要断层情况1、区域构造宁阳煤田断层较密集，断层落差大，倾角小，而且小型褶曲发育。 从区域上看该区构造受北部汶泗断层和东部南落星断层的严格控制。从 全区看，受汶泗断层的控制，一组与其平行的走向断层较为发育；对开 采有一定的影响。2、井田构造该井田以断裂为主并伴有褶曲，补充勘探共查明断层6条如F4、F9、F9-1、F10、F12-1 和 F13-1 ,及基本查明 5 条有 F10-1、F10-2、 F12、F13、F20,另有推断断层10条。据生产矿井揭露有的断层消失、 位移或出现新的断层，生产矿井所揭露的断

12、层一般属压性断层，破碎带 不太明显，不导水，巷道沿断面布置压力不大。受汶泗大断裂的影响，北升南降的大断裂不仅直接控制着宁阳煤 田，而且也直接影响到本井田的构造形态，本井田的南、北两端，均有 东西向展布的北升南降的断层形成的自然边界。受其影响，井田内发育着一组与之相平行的东西向构造，南北向 F4号大断层自北而南从井田 的中部穿过，因此东西向和南北向的断裂，形成了本井田的基本构造轮 廓。金阳井田本区域断层分布如下图所示。根据勘探资料表明，本井田 无火成岩侵入。主要断层特征表：断层 名称断层 性质走向倾向(0)倾角 ()落差(m)备注F2-1正断层东西向18065 72600控制差F3正断层东西向7

13、05454 72控制差F4正断层南北向1001060160查明F4-1正断层南北向1206062控制差F10正断层东西向2005080 120基本查明，原 始资料整理 有误F10-1正断层东西向17055 6035 50基本查明F12正断层东西向2065 7350 76查明F12-1正断层东西向1060 7020 40查明F20正断层东西向17059 7036 92基本查明煤岩层综合柱状图名称厚度 （米）(1: 200)岩性描述粉砂岩7.01. -j 11 k killails1 KBIrn i iiin rbimr，i rr 粉砂岩，颜色暗灰色。水平层理，成分 均一。泥岩8.0一泥岩，暗灰色

14、，无层理，很乱。粗砂岩5.0k aLBi-jit粗砂岩，颜色为灰白色，无层理，块 状构造，含黑石母、角闪石等矿物。2 煤0.8 i ri r2煤,厚度为0.8米，煤层厚度局部变化大。 泥岩9.6泥岩，暗灰色，无层理，很乱。粉砂岩4.8-i. a J n粉砂岩，夹薄层细砂岩，呈薄互层状， 水平层理。中-粗砂岩10.0中-粗砂岩，颜色为灰白色，无层理， 块状构造，含角闪石、黑石母等矿物， 为3煤老顶，井田内辅助标志层。砂质页岩2.0砂质页岩，颜色为深灰色，层理明显， 含叶部化石。3煤5.513煤，沉积稳定，结构简单，不含夹 肝，为低灰、低硫煤，属气煤。粉砂岩9.6卜 ail dill. a ta

15、ubir hi iiir!：岩，呈薄互层状，水平层理。含植 物根部化石。粉砂岩5.8. J : B 1railiiirr ai1 -rr，rir 粉砂岩，颜色深灰色，层理明显，沉积 稳定，夹结核，结核长轴顺岩层走向展 布。4煤0.34煤，厚度为0.3米，局部沉积。泥岩1.0细砂岩8.0泥岩，颜色为灰白色,不规则。细砂岩，颜色为灰色，层理明显，成 一图1-1综合柱状图三、矿井储量及生产情况1、矿井资源储量分布截止11年底，可采储量为404万吨，2、矿井生产情况金阳矿现生产采区为东翼和西翼。现共布置两个放顶煤工作面(3102 H、3211 )和三个掘进头(3301工作面、-350大巷东翼刷扩和 -

16、660集中运输巷)。目前，矿井六大安全系统健全可靠，生产系统完善， 生产布局合理，采掘接续正常。四、矿井12年-17年采掘接替情况1、采面接续情况采一工区 3211工作面-3301工作面采二工区 3102 H工作而3108五、矿井冲击危险性评价目前，矿井已进入深部开采，区的最大开采深度已超过600米，将会面临高地应力和采动应力以及局部支承压力的叠加影响，冲击危险区 域集中，危险性大大增加。矿井东西区布置的工作面，北部为本矿采空区，西南部将受F3、F1。、 F10-1。东区将会受到采深、断层以及采空区边界支撑应力叠加的影响， 生产活动中冲击矿压的可能性增大。其次是井田范围内局部重点区域，如断层、

17、煤柱、停采线区域和回 采和准备工作面下巷、工作面老顶初次来压和周期来压、工作面回采多 次见方区域以及特殊的高应力集中区域等。这些区域在采掘活动的不同 阶段，将面临更加严重的冲击。根据金阳煤矿煤岩样冲击倾向性鉴定结果，-600m水平以下煤岩样 均为弱冲击倾向，其他区域为无冲击倾向。按照综合指数法的原则，分 别采用地质条件和开采技术条件参数确定计算危险性评定指数，确定冲击危险性等级，实行区域划分，等级管理。在实际的生产过程中，要结 合微震、地音、电磁辐射、应力和矿压观测、数据综合分析等，与科研 单位密切合作，科学确定冲击倾向性，具体的指导防治工作。按照综合 指数法，金阳矿未来几年内，依然要对冲击工

18、作进行预测和标定出特殊 区域，提高局部冲击危险性等级，重点管理，采取特殊的防治措施，确 保安全生产。六、矿井冲击地压灾害防治现状在金阳集团公司的正确领导下，我矿高度重视矿井冲击地压灾害的 防治工作。计划在2013年初成立防治冲击地压领导小组、防冲科和专 职防冲队。目前我矿主要以人为本安全第一建设为核心全面在我矿开展各项 冲击地压灾害内容普及及学习活动，让每位职工明白冲击地压的概念， 防治的各项内容。七、冲击地压防治工作中长期规划随着我矿采深的不断增加，地应力集中越来越明显，冲击地压发生 的可能性呈上升趋势。为最大限度的减少冲击地压的发生，加大冲击地 压防治工作的力度势在必行。凡事预则立，不预则

19、废。做好防冲规划对 做好防冲全局工作显得尤为重要。根据金阳集团公司要求，我矿认真做 好防冲规划工作。在接下的五年里，我矿将坚持以人为本，深入贯彻落 实科学发展观。认真贯彻执行党和国家的方针政策，集团公司的指示精 神。下大力度做好冲击地压灾害防治工作。不断完善和丰富我矿安全文明内涵，切实做好冲击地压防治工作。实现矿井的安全发展、科学发展 和可持续发展。为集团公司的合和发展做出新的积极的贡献。1、指导思想我矿将继续坚持以科学发展观为统领，坚持安全发展，坚持以人为 本。认真贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”安全生产方针，坚 持“冲击地压是可防可控的思想”。2、防治目标不发生冲击地压灾害。3、综

20、合防治办法(1)进一步加强和完善一线安全体系建设支护方面预测预警方面，引进并用好矿震、ESG微震监测系统、电磁辐射和 KJ327矿压在线监测系统等监测仪器，2013年计划引进一套KJ550应 力监测系统，2014年建立完善地音监测设备。建立健全预测预警制度， 提高防冲技术人员数据分析能力，实现科学监测，有效预警，充分发挥 监测预警在防冲工作中的先锋主导作用。(2)认真做好职工预防冲击地压的安全培训工作实施大教育、大培训战略，在未来的五年时间里要逐步培养若干名 高素质监测分析技术人员；邀请企业和高校院所著名的防冲专家来矿授 课，计划每年举办至少两场，五年的时间共计举办十场以上；每个月开 展两次以

21、上的防冲知识讲座，五年的时间共计开展不少于一百次的防冲 知识讲座。五年的时间，不间断的培训学习。逐步提高干部职工的防冲 意识，争取在五年的时间里，达到全民懂防冲，全民会防冲。通过教育 培训，开创防冲工作的新局面。防冲技术员要在未来的五年时间里列为重点培养对象。防冲技术员基本都是煤炭院校煤矿主体专业的大学毕业生，具有基础好，素质高， 吸收新知识快的优势。要给给防冲技术员提供和创造各种外出学习的机 会，在未来的五年时间里，保证每一位技术员每年都能够出去学习一次。 去其他防冲工作比较完善的矿井、高等院所进行学习。使他们熟练掌握 防冲技术，增加业务本领，不断学习和运用新的防冲技术力争达到“走出 去，拿回来，用得上”的良好效果。(3)进一步充实和完善防冲机构防冲力量现状，需要增加多少？进一步制定和完善防冲科和防冲队各种管理制度，建立考核激励机 制。不断提高防冲管理水平，逐步形成领导高度重视，机构精干高效， 人员结构合理，不断提高防冲工作的管理水平。(4)进一步加大科技投入科学技术