《防治煤矿冲击地压细则》研讨培训 - 区域与局部防冲措施

1、防治煤矿冲击地压细则编写专家组防治煤矿冲击地压细则研讨培训第四章 区域与局部防冲措施第一章 总 则第二章 一般规定第三章 冲击危险性预测、监测、效果检验第四章 区域与局部防冲措施第五章 冲击地压安全防护措施第六章 附 则第四章 区域与局部防冲措施（56-75条）第五十六条第五十六条 冲击地压矿井必须采取区域和局部相结合的防冲措施。在矿井设计、采（盘）区设计阶段应当先行采取区域防冲措施；对已形成的采掘工作面应当在实施区域防冲措施的基础上及时跟进局部防冲措施。解读本条是关于冲击地压矿井采取区域和局部防冲措施的规定，是针对煤矿安全规程第二百三十七条制定的条款，明确了冲击地压矿井采取区域和局部防冲措施

2、的必要性和时机。第五十六条冲击地压的发生与区域应力场和采动局部应力集中密切相关。冲击地压区域防冲措施有利于从区域范围降低应力水平，整体上减弱冲击危险程度。区域防冲措施主要包括两个方面，一是从优化开采设计出发的区域冲击危险防范措施，二是从区域范围弱化煤岩体和降低应力水平的预防措施。第五十六条优化开采设计的区域防范措施主要有开拓方式、采掘部署、煤层群的开采顺序、保护层选择、工作面的顺序开采、煤柱尺寸设计、主要巷道位置及层位选择、采煤方法与采煤工艺的选择等。区域范围的预防措施主要有煤体注水、全区域的煤体预卸压、顶板预裂等。局部防冲措施则是针对受到特殊因素影响的或监测有异常的局部区域，采取的局部范围的

3、防治措施，主要有大直径钻孔卸压、煤体卸压爆破、顶底板爆破卸压、顶板定向水力压裂、加强支护等措施。第五十六条区域防冲措施实施的时机是在工作面采掘作业之前。对于优化开采设计的区域防范措施主要在矿井设计、采（盘）区设计阶段进行考虑；对于区域范围弱化煤岩体和降低应力水平的预防措施主要在掘进前或工作面回采前进行。对于特殊因素影响的或监测有异常的局部区域，局部防冲措施，需要在工作面回采过程中发现异常时及时实施。第五十七条第五十七条 冲击地压矿井应当选择合理的开拓方式、采掘部署、开采顺序、煤柱留设、采煤方法、采煤工艺及开采保护层等区域防冲措施。解读本条是关于冲击地压矿井采取区域防冲措施的规定。属于煤矿安全规

4、程第二百三十七条原有条文规定。第五十七条区域防冲措施是冲击地压矿井防治冲击地压灾害的前瞻性工作，是从根源上开展冲击地压的预防工作。通过采取区域防冲措施，可以极大降低矿井生产过程中的整体冲击危险水平，减少局部防冲措施的工作量，提高生产效率和安全水平。开拓方式：合理的开拓方式是指从矿井整体开拓部署上降低各个开拓区域在回采阶段整体的应力水平。在选取开拓方式进行区域防冲时，主要从有利于降低开拓巷道自身和形成的准备区域（采区、盘区、带区）的应力水平和冲击危险水平来考虑。第五十七条采掘部署：工作面开采和巷道掘进都会在开挖空间附近产生应力扰动。不同回采工作面和掘进工作面引起的应力扰动如果发生叠加，将会明显增

5、大冲击危险水平。因此，工作面的采掘部署应该避免采掘相互扰动，两个采掘工作面应该在时间和空间上留出足够的间隔和距离。开采顺序：合理确定同一煤层开采顺序。针对同一煤层，应优化确定采区间和采区内的开采顺序，尽可能避免形成孤岛采区和孤岛工作面，从而避免在孤岛高应力集中区域进行采掘工作。第五十七条煤柱留设：合理选择煤柱尺寸可降低临空巷的冲击危险。在留设区段煤柱时，应优先选择无煤柱护巷或小煤柱护巷。无煤柱护巷或小煤柱护巷可使邻空巷道处于应力降低区，有效避免和减弱邻空巷道的冲击危险性。在不能进行无煤柱护巷或小煤柱护巷的情况下，可选择留设大煤柱护巷。对于有冲击危险的矿井，应避免留设中等尺寸煤柱护巷。采煤方法：

6、在合理进行开拓布置的基础上，从有利于降低应力集中程度的角度选择合理的采煤方法。对于冲击地压矿井，煤层开采应当采用长壁综合机械化采煤方法。第五十七条采煤工艺：对于冲击地压矿井，应该采用综合机械化采煤工艺，避免采用普通机械化采煤工艺和爆破采煤工艺。缓倾斜、倾斜厚及特厚煤层采用综采放顶煤工艺开采时，直接顶不能随采随冒的，应当预先对顶板进行弱化处理。工作面回采时宜匀速推进，不宜忽快忽慢。生产中需要根据矿震能量释放情况确定合理的工作面推进速度。开采保护层：对于煤层群开采矿井，优先开采无冲击危险或冲击危险小的煤层，作为卸压保护层可有效减弱邻近冲击地压煤层的冲击危险性。第五十八条 冲击地压矿井进行开拓方式选

7、择时，应当参考地应力等因素合理确定开拓巷道层位与间距，尽可能地避免局部应力集中。解读本条是关于冲击地压矿井采取区域防冲措施的规定。是对煤矿安全规程第二百三十七条内容的细化。是关于冲击地压矿井开拓巷道布置的规定。第五十八条冲击地压矿井开拓巷道的布置对于选择合理的采掘部署、开采顺序，保障矿井安全高效生产至关重要。为了尽可能避免局部应力集中加剧冲击危险性，应在明确特定工程范围内地应力的大小和方向后，选择合理的开拓巷道布置层位，确立开拓巷道位置间距。根据矿井区域地质条件，选择科学合理的地应力测试方法，如应力恢复法、应力解除法、水压致裂法、地球物理方法等，准确掌握区域地应力分布，依据地应力的大小与方向，

8、进行开拓布置。避免将开拓巷道布置在高应力区或应力异常区，确定开拓巷道的掘进方位时要充分考虑地应力方向。第五十八条第五十九条 冲击地压矿井进行采掘部署时，应当将巷道布置在低应力区，优先选择无煤柱护巷或小煤柱护巷，降低巷道的冲击危险性。解读本条是关于冲击地压矿井采区巷道布置的规定。第五十九条冲击地压矿井在进行工作面采掘部署时，应掌握巷道围岩的应力分布特征，在保证安全高效回采的前提下，优先选择无煤柱或小煤柱护巷布置巷道。实际执行中应考虑工程地质条件和支承压力分布特征，确定护巷煤柱尺寸，使巷道处于低应力区。护巷煤柱具体尺寸的确定应有专门的设计论证文件。第五十九条第六十条 冲击地压矿井同一煤层开采，应当

9、优化确定采区间和采区内的开采顺序，避免出现孤岛工作面等高应力集中区域。解读本条是关于冲击地压矿井同一煤层开采顺序的规定。第六十条孤岛工作面应力集中程度高，发生冲击地压的危险性增大。应采取合理的开采顺序，尽量减轻或避免孤岛工作面的存在。尽量避免出现跳采情况。第六十条合理规划采区内的开采顺序，重新进行采区接序合理化布置，尽量避免孤岛工作面的产生；对已形成的孤岛工作面，因地制宜，实施诸如卸压爆破、煤层注水、钻孔卸压、定向裂缝等相应措施，消除高应力集中区，保证孤岛工作面安全高效回采。掘进钻孔布置(间距1m，孔深20m)顶板预裂爆破钻孔布置第六十条第六十一条第六十一条 冲击地压矿井进行采区设计时，应当避

10、免开切眼和停采线外错布置形成应力集中，否则应当制定防冲专项措施。解读本条是关于采区设计时工作面开切眼与停采线位置的规定。工作面开切眼和停采线外错布置易造成局部应力集中，加剧冲击危险性。在实际执行中，应尽量保持每一个盘（采）区工作面停采线、开切眼位置在同一条直线上，或采用内错布置，降低应力集中程度。即有利于降低冲击危险，也利于后期资源回收。如果必须外错布置，需制定防冲专项措施，包括冲击危险性的评价、监测预测、防治解危措施、效果检测等。第六十一条第六十二条 应当根据煤层层间距、煤层厚度、煤层及顶底板的冲击倾向性等情况综合考虑保护层开采的可行性，具备条件的，必须开采保护层。优先开采无冲击地压危险或弱

11、冲击地压危险的煤层，有效减弱被保护煤层的冲击危险性。解读本条文是对冲击地压煤层开采设计时是否采取开采保护层的规定。是对煤矿安全规程第二百三十八条第一部分内容的细化。在对保护层的选择方面提出了具体的选择依据。第六十二条保护层是为消除或削弱相邻煤层冲击地压危险而先开采的煤层（或岩层、分层）。开采保护层是指一个煤层（岩层或分层）先采，能使临近煤层岩体应力得到一定时间的卸载。先行开采的煤层称为保护层，后开采的煤层称为被保护层。开采保护层是防治冲击地压的一项有效的、带有根本性的区域性防范措施。先采的保护层必须根据煤层赋存条件选择无冲击倾向或弱冲击倾向的煤层。第六十二条在冲击危险较大的煤层附近，选取没有冲

12、击危险或危险较小的煤层先开采，然后开采危险较大的煤层。1.被保护层；2.保护层；3.保护区（卸载区）；4.载荷恢复区保护层开采示意图第六十二条保护层作用：降压、减震、吸能第六十二条实际执行要点根据实际矿井煤层群分布情况，可以采用开采上保护层、开采下保护层或混合开采形式。上保护层下保护层上保护层下保护层1.开采上保护层；2.开采下保护层；3.开采上、下保护层保护层开采方案执行时要充分考虑冲击地压致灾因素的复杂性，综合考虑保护层开采的合理方案，科学制定各煤层的开采顺序。第六十二条第六十三条 保护层的有效保护范围应当根据保护层和被保护层的煤层赋存情况、保护层采煤方法和回采工艺等矿井实际条件确定；保护

13、层回采超前被保护层采掘工作面的距离应当符合本细则第二十七条的规定；保护层的卸压滞后时间和对被保护层卸压的有效时间应当根据理论分析、现场观测或工程类比综合确定。解读本条文是对矿井决定采取保护层开采防治冲击地压方案后要注意的保护层的有效保护范围、保护层开采时与被保护层采掘工作面的相互影响距离、保护层的有效时间等有关问题作出详细要求，是对煤矿安全规程第二百三十八条第二部分内容的细化。第六十三条处于充分“卸压”的被保护区域，可按无冲击危险管理。在保护层卸压带范围内，卸载作用随着远离保护层而衰减。保护层有效保护范围要结合保护层和被保护层的顶底板岩性、煤层倾角、采高以及保护层开采后上覆岩层运动情况等划定。

14、第六十三条保护层的作用具有时效性，卸压作用和效果会随时间的延长而减小。保护层的时效性一般在1-3年。被卸压煤层50倍采高50倍采高卸压范围首采卸压层裂隙发育卸压区增压区增压区裂隙发育卸压区50m50m被卸压煤层被卸压煤层第六十三条第六十四条 开采保护层后，仍存在冲击地压危险的区域，必须采取防冲措施。解读本条文是煤矿安全规程第二百三十八条第三部分的内容。保护层开采后，由于保护层开采时间太长，或者在开采被保护层时上覆岩层依然会产生高强度运动等情况下，都会降低保护层开采的减冲效果。在这些情况下，必须采取防冲措施。第六十四条第六十五条 冲击地压煤层应当采用长壁综合机械化采煤方法。解读本条是关于冲击地压

15、煤层采煤方法与工艺的规定条款。第六十五条依据根据采煤方法的规定，长度在50 m以上的采煤工作面叫长壁工作面，长度在50 m以下的采煤工作面叫短壁工作面。冲击地压发生最主要的影响因素是煤岩运动、应力集中和能量积聚；采掘活动将使煤岩体产生形变，引起应力和能量的改变；如果由于工作面布置不合理而导致岩体内的弹性应变能升高，将增大冲击地压发生的危险性。第六十五条解读采用长壁综合机械化采煤方法可形成较大的开采空间，2条回采巷道及两端头距离较远，侧向支承应力区相互干扰小，可降低煤体应力叠加。采用长壁综合机械化采煤方法有利于留设小区段煤柱，减少煤柱应力集中程度，降低冲击地压发生的危险性。长壁综合机械化采煤方法

16、采用整体液压支架支护，支架工作阻力大，对顶板支撑效果好，有利与降低冲击地压危险性，也可为人员提供躲避和防护空间。目前一般做法是工作面长度不低于100m。第六十五条第六十六条 缓倾斜、倾斜厚及特厚煤层采用综采放顶煤工艺开采时，直接顶不能随采随冒的，应当预先对顶板进行弱化处理。 解读 本条是关于综采放顶煤工艺开采的规定。第六十六条直接顶不能随采随冒就会引起大面积悬顶，包括直接顶在内的工作面上方将形成覆岩“大结构”；“大结构”的破坏失稳将释放较大的能量形成动载作用于工作面，与其他影响因素的共同作用下，引发冲击地压的发生。应预先对直接顶和上覆坚硬岩层进行弱化处理，弱化覆岩结构，避免能量集中大规模释放；

17、同时减小“大结构”破坏失稳时释放的能量，降低冲击地压发生危险。垮落的直接顶将在煤层底板形成“垫层”，能够有效减少上覆岩层的垮落下降高度，减小因覆岩垮落产生的冲击能量，减小冲击地压发生的危险。第六十六条覆岩大结构破坏的能量传递第六十六条第六十七条 冲击地压矿井应当在采取区域措施基础上，选择煤层钻孔卸压、煤层爆破卸压、煤层注水、顶板爆破预裂、顶板水力致裂、底板钻孔或爆破卸压等至少一种有针对性、有效的局部防冲措施。采用爆破卸压时，必须编制专项安全措施，起爆点及警戒点到爆破地点的直线距离不得小于300米，躲炮时间不得小于30分钟。解读 本条是关于冲击地压矿井采取局部防冲措施的规定，是对煤矿安全规程中第

18、二百四十条规定的补充说明，强调了冲击地压矿井应该在区域防冲措施的基础上选择至少一种局部防冲措施。第六十七条依据区域防冲措施不能完全消除或不能消除所有采掘区域的冲击危险。对于已经形成的老旧矿井或采区，采掘部署已经形成，无法采取经济有效的区域措施。在采掘生产时，还需要针对局部区域所具有的冲击危险水平和类型，采取针对性的局部防冲措施。目前，矿井生产中常用的局部防冲措施包含：煤层钻孔卸压、煤层爆破卸压、煤层注水、顶板爆破预裂、顶板水力致裂、底板钻孔或爆破卸压等。第六十七条实际执行要点煤层钻孔卸压：指通过在煤层中钻进一定深度的大直径钻孔，为煤体变形提供空间，促进钻孔周围煤体裂隙的发展，从而降低采掘空间周

19、围煤体中的应力水平，并使应力峰值向煤体深部转移，释放煤体中积聚的弹性能，降低冲击地压发生的可能性。煤层爆破卸压：指通过在煤层中打爆破钻孔，然后进行装药爆破，在煤体内部产生爆破裂隙，从而降低采掘空间周围煤体中的应力水平，并使应力峰值向煤体深部转移，释放煤体中积聚的弹性能，降低冲击地压发生的可能性。煤层注水：指通过在煤层中打注水孔，然后进行注水软化煤体，降低煤体强度和冲击倾向性，弱化煤体积聚弹性能的能力，从而降低冲击地压发生的可能性。第六十七条顶板爆破预裂：指通过在顶板岩层中打钻，并进行装药爆破，产生顶板岩层裂隙，降低顶板应力集中，释放顶板中积聚的弹性能，从而降低采场附近的动静载应力水平以及冲击地

20、压发生的可能性。顶板水力致裂：指通过在顶板岩层中打钻，并进行高压注水致裂顶板岩层，降低顶板岩层应力集中，释放顶板中积聚的弹性能，从而降低采场附近的动静载应力水平以及冲击地压发生的可能性。底板钻孔或爆破卸压：指在巷道底板上打大直径卸压钻孔或进行装药爆破，从而促进底板岩层变形和内部裂隙发展，降低底板应力水平，释放底板积聚的弹性能，从而降低冲击地压发生的可能性。第六十七条在实施煤体和顶底板爆破时，爆破震动易诱发冲击地压显现。由于冲击地压显现范围一般在数十米，甚至达到上百米;为避免爆破卸压产生的冲击波以及冲击地压造成人员伤亡，起爆点及警戒点到爆破地点的距离不得小于300m。另外，爆破后爆破区域应力场分

21、布将重新调整，调整的过程中也容易出现煤体失稳造成动力显现。因此，爆破后一定时间内工作人员不宜前往爆破区域，生产实践中确定留设不少于30min的躲炮时间是比较合理的。第六十七条第六十八条 采用煤层钻孔卸压防治冲击地压时，应当依据冲击危险性评价结果、煤岩物理力学性质、开采布置等具体条件综合确定钻孔参数。必须制定防止打钻诱发冲击伤人的安全防护措施。 解读本条是关于冲击地压煤层采用钻孔卸压防治冲击地压的规定，是针对煤矿安全规程第二百四十条第一款制定的补充规定，明确了钻孔卸压防治冲击地压的步骤与安全注意事项。第六十八条实际执行要点煤层钻孔卸压分为超前预卸压与及时解危。在煤层的冲击倾向性鉴定、冲击危险性评

22、价，明确煤层物理力学性质与该区域的危险等级的基础上进行。根据危险区域划分结果确定煤体高应力区域，结合开采布置实际，对钻孔排间+距、孔深、孔径、孔布置方式等参数进行确定，设计钻孔卸压方案。钻孔卸压方案确定和调整均需报煤矿技术负责人批准。技术措施深孔-高密度-大直径钻第六十八条钻孔深度钻孔深度应保证深入到支承压力峰值区（回采工作面,至少为10m，以15m以上为宜）。对于煤巷掘进工作面，迎头钻孔一般孔深保证至少为15m，每循环进尺应留不少于5m的安全距离。帮部钻孔滞后迎头不应超过5m，深孔至少为10m，以15m以上为宜。孔径越大，钻孔卸压效果越好（孔径不应小于100mm）。选择施工速度快，移动方便，

23、可远距离操作的卸压钻机，建议采用履带式液压钻机。第六十八条钻孔间距钻孔卸压间距宜小于3m，不能超过5m；强冲击危险取较小值，弱冲击危险取较大值；煤层坚硬、完整性好时缩小间距，煤层松软时取大值。钻孔间距D：第六十八条组织管理煤矿防冲机构工程技术人员负责方案制定、现场技术指导、施工质量监控与钻孔验收。解危作业时，应提前确定冲击危险范围与危险等级。钻孔卸压范围一般应超过冲击危险区两侧各10m。施工结束后，采用电磁辐射、钻屑法等监测技术进行效果检验。同时对卸压区域两侧不少于20m范围进行检测。第六十八条个体防护必须制定防止诱发冲击伤人的安全防护措施。钻孔卸压工作严禁与采掘工作同时进行。施工钻孔前要检查

24、钻机钻具，如钻杆是否有弯曲现象，钻头刃角是否锋利，合金片是否缺损或脱落，不合格的钻杆、钻头应进行更换。施工区队要严格按照现场标定位置，进行钻孔卸压工作。钻眼时钻杆不要上下、左右摆动，以保持钻进方向。钻机前方、钻杆下方不准站人，以免钻杆折断伤人；施工作业时严禁人员从钻杆上下方通过。第六十八条第六十九条 采用煤层爆破卸压防治冲击地压时，应当依据冲击危险性评价结果、煤岩物理力学性质、开采布置等具体条件确定合理的爆破参数，包括孔深、孔径、孔距、装药量、封孔长度、起爆间隔时间、起爆方法、一次爆破的孔数。解读本条文是关于冲击地压矿井在预测有冲击地压危险的区域采取煤层爆破卸压的局部防冲措施防治冲击地压的规定

25、。是针对煤矿安全规程第二百四十条第二款制定，明确了煤层爆破卸压防治冲击地压的步骤与注意事项。第六十九条实际执行要点必须编制专项安全措施，明确给出孔深、孔径、孔距、装药量、封孔长度、起爆间隔时间、起爆方法、一次爆破的孔数。煤层爆破卸压应尽量采取耦合装药，提高爆破效果；炮孔的炮泥必须要填满填实；制订防止拒爆和处理瞎炮的措施。采用煤层爆破卸压防治冲击地压时，编制专项安全措施。煤层爆破卸压简便易行，可以配合使用钻屑法检测冲击危险。一般参数： 1）孔深：1030m 2）间距：520m 3）药长：不超1/2孔深 4）连线：孔内并联、孔间串联 5）同时起爆：单孔或多孔第六十九条第七十条 采用煤层注水防治冲击

26、地压时，应当根据煤层条件及煤的浸水试验结果等综合考虑确定注水孔布置、注水压力、注水量、注水时间等参数，并检验注水效果。解读本条文是关于冲击地压矿井在预测有冲击地压危险的区域采取煤层注水措施防治冲击地压的规定。是针对煤矿安全规程第二百四十条第三款制定的，明确了煤层注水防治冲击地压的步骤与注意事项。第七十条煤层注水依据 减弱煤体的冲击倾向性，降低巷道或采场煤壁中存在高应力。软化煤体降低冲击倾向性转移高应力区弹性转化为塑性降尘煤的强度与冲击倾向指数WET也随煤的湿度的增加而降低 单向抗压强度与其含水量 冲击倾向指数与煤的湿度增量第七十条解读必须明确给出注水孔布置、注水压力、注水量、注水时间等参数。注

27、水前要进行煤层浸水试验，测试煤层含水量和吸水性，分析煤层注水可行性，进而设计合理的注水参数，并评估煤层注水效果。煤层注水后应通过煤层含水率测定和矿压观测进行效果检验。对注水不充分或注水“盲区”应及时采取补救措施。为了提高注水效果，可以采取间歇注水法、孔内松动爆破法、添加增湿剂法等措施。一般参数： 1）压力：不低于6 Mpa； 2）间距：520 m；3）提前时间：不少于30天； 4）范围：不少于100 m范围； 5）时效：3个月 第七十条回采工作面煤层注水布置图掘进工作面煤层注水布置图第七十条第七十一条 采用顶板爆破预裂防治冲击地压时，应当根据邻近钻孔顶板岩层柱状图、顶板岩层物理力学性质和工作面

28、来压情况等，确定岩层爆破层位，依据爆破岩层层位确定爆破钻孔方位、倾角、长度、装药量、封孔长度等爆破参数。解读本条文是关于冲击地压矿井在预测有冲击地压危险的区域采取顶板爆破预裂措施防治冲击地压的规定。是针对煤矿安全规程第二百四十条第四款制定的，明确了顶板爆破预裂防治冲击地压的步骤与注意事项。第七十一条依据坚硬厚层顶板不仅是高应力和积聚高能量的主要因素，而且在坚硬厚层顶板活动过程中将会产生较大的扰动，成为发生冲击地压的诱发因素。实际执行要点必须明确岩层爆破层位，依据爆破岩层层位确定爆破钻孔方位、倾角、长度、装药量、封孔长度等爆破参数。建议爆破要选用直径较大的钻孔（如75cm），并尽量采取耦合装药。必须编制专项安全措施。建议在爆破前在孔壁采取割缝措施，以提高爆破对岩层的致裂效果。第七十一条第七十二条 采用顶板水力致裂防治冲击地压时，应当根据邻近钻孔顶板岩层柱状图、顶板岩层物理力学性质和工作面来压情况等，确定压裂孔布置（孔深、孔径、孔距）、高压泵压力、致裂时间等参数。解读本条是关于冲击地压煤层采用顶板水力致裂防治冲击地压的规定，是针对煤矿安全规程第二百四十条制定的，明确了顶板水力致裂防治冲击地压的步骤与安全注意事项。第七十二条实际执行要点首先应根据GB/T23561规定