山东省煤矿冲击地压防治规定释义课件

《山东省煤矿冲击地压防治规定（试行）》2010年10月宣贯提纲第一章总则第一条为加强煤矿冲击地压防治工作，保障煤矿职工生命安全，根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《煤矿安全规程》、《冲击地压煤层安全开采暂行规定》等法律、法规及行业规范，制定本规定。

【介释】我国现有冲击地压规范（标准）

《煤层冲击倾向性分类及指数的测定方法》（MT/T174-2000）《岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法》（MT/T866-2000）《冲击地压煤层安全开采暂行规定》(1987)《冲击地压预测和防治试行规范》(1987)《煤矿安全规程》（2010版）煤炭生产技术及装备政策导向——井工防冲击地压《煤层冲击倾向性分类及指数的测定方法》（MT/T174-2000）

煤层冲击倾向性分类；

煤层冲击倾向性指数测定方法。《岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法》（MT/T866-2000）

顶板岩层冲击倾向性分类；顶板岩层冲击倾向性指数测定方法。我国现有冲击地压规范（标准）我国现有冲击地压规范（标准）《煤矿安全规程》（2010版）第八十一条----第九十条开采冲击地压煤层必须编制专门设计。开采冲击地压煤层必须制定措施。开采严重冲击地压煤层时，在采空区不得留有煤柱。开采煤层群时，应优先选择保护层开采。冲击危险程度和采取措施后的实际效果，可采用钻粉率指标法、地音法、微震法等方法确定。对冲击地压煤层，巷道支护严禁采用混凝土、金属等刚性支架。开采冲击地压煤层时，在同一煤层的同一区段不得布置2个工作面同时回采。在无冲击地压煤层中的三面或四面被采空区所包围的地区、构造应力区、集中应力区开采和回收煤柱时，必须制定防治冲击地压的安全措施。煤炭生产技术及装备政策导向——井工防冲击地压12.1技术名称类别：包括冲击危险性评价技术、冲击地压预测、冲击地压防治和冲击地压安全防护等。12.2技术名称内容12.2.1冲击危险性评价技术12.2.2冲击地压预测12.2.3冲击地压防治12.2.4冲击地压安全防护12.3相关装备（仪器）：包括钻机（泵）、冲击地压监测仪器与系统等。12.3.1钻机（泵）12.3.2冲击地压监测仪器与系统我国现有冲击地压规范（标准）第二条本规定适用于山东省境内具有冲击地压危险的煤矿。第一章总则第三条生产（建设）过程中发生过冲击地压的矿井，认定为冲击地压矿井；未发生冲击地压的矿井，开采煤层、煤层顶底板经鉴定具有冲击倾向性，并且采掘过程中煤粉量超标、有煤炮或钻孔钻进中有卡钻、吸钻、异响等动力现象的，均按冲击地压矿井管理。【介释】1.煤矿在建井期间发生冲击地压的不在少数，多发生在煤巷及首采面试生产期间。2.对于未发生冲击地压的矿井，按冲击地压矿井管理，有两个条件要具备：一是煤的固有属性，即通过对开采煤层、煤层顶底板经鉴定具有冲击倾向性；二是开采技术条件，即采掘过程中煤粉量超标、有煤炮或钻孔钻进中有卡钻、吸钻、异响等动力现象的。【介释】1.矿井冲击地压防治五年规划及年度计划由矿总工程师组织编制，并报煤矿企业审查批准后实施。2.冲击地压防治五年规划应根据矿井采掘接续长远规划编制，对冲击地压危险区域进行分析评估，制定冲击地压防治规划、科技攻关方向等。冲击地压防治五年规划执行期内有较大变化时，要在编制年度计划时作补充说明。3.冲击地压防治年度计划根据冲击地压防治五年规划、采掘接续年度计划等编制，对可能发生冲击地压的危险区域进行排查分析，制定监测治理方案、技术研究内容、资金投入计划等。4.编制冲击地压防治五年规划、年度计划时，必须制定防治冲击地压的一般性安全技术措施。5.冲击地压危险区域特殊疑难地点的判定、治理等，应组织专家进行论证、评估。6.冲击地压防治五年规划、年度计划经总工程师、矿长审核签字后，报送煤矿企业组织审查。冲击地压防治五年规划每五年编审一次，年度计划每年编审一次。第五条煤矿企业、矿井应组织编制冲击地压防治五年规划和年度计划，由主要负责人组织审查批准后实施。第六条冲击地压防治费用必须列入企业（矿井）年度安全费用计划，保证满足防冲工作需要。

第七条煤矿企业、矿井应加强冲击地压防治技术研究，大力开展科技攻关，积极推广应用新技术、新工艺、新设备和新材料。第一章总则【介释】第六、七条是要求企业、矿井在防冲工作资金投入上要有保证。主要是设备、机具及科研、新技术方面要加大资金投入力度。第八条煤矿企业、矿井必须编制冲击地压事故专项应急预案和现场处置方案。第一章总则【介释】煤矿冲击地压事故是煤矿重大地质灾害事故之一，有不可掌控的特点，因此，本条要求企业、矿井必须编制冲击地压事故专项应急预案非常重要。冲击地压事故专项应急预案编制内容主要有：1.事故类型和危害程度分析，包括冲击地压危害险源分析；2.应急处置基本原则；3.组织机构及职责，包括应急组织体系、指挥机构及职责；4.预防与预警，包括危险源监控、预警行动；5.信息报告程序，包括报警系统、报警程序、相关部门的通信联络电话等；6.应急处置，包括相应分级、响应程序、处置措施；7.应急物资与装备保障。第十条煤矿企业、矿井必须制定冲击地压防治安全目标责任考核办法，建立健全冲击地压防治安全生产责任制、岗位责任制以及防冲技术管理制度等。第二章冲击地压防治管理【介释】本条要求明确各部门的业务分工，建立部门及各岗位人员的职责，包括专业防冲机构及防冲队伍的防冲管理制度、生产区队防冲管理制度等。防冲技术管理制度包括矿井防冲实施细则、五年规划和年度计划，采区及工作面冲击地压防治设计方案和安全技术措施的编制、审批制度，冲击危险区域排查制度、冲击危险预测预报制度等。第十一条冲击地压矿井和按冲击地压管理的矿井开采新水平、新煤层，必须对开采煤层、煤层顶底板岩层按照国家相关标准进行冲击倾向性鉴定，鉴定结果报省级煤炭管理部门备案。第二章冲击地压防治管理【介释】1、已经列矿井管理的矿井或者按冲击地压管理的矿井，开拓新水平或新煤层必须要进行冲击倾向性鉴定。2、未列入冲击地压管理的矿井，采深超过400m，建议进行冲击倾向性鉴定。3、鉴定结果经企业审查后报省局备案。第二章冲击地压防治管理第十二条煤矿企业、矿井必须根据矿井生产作业计划，开展冲击地压危险区域的排查工作；有冲击危险的采掘工作面，必须按照《山东省煤矿安全隐患排查治理办法》规定的B级及以上安全隐患进行管理。【介释】矿井根据本单位月度、季度和年度的采掘接续计划对生产安全事故隐患进行排查。有冲击危险的采掘工作面都作为B级及以上隐患进行治理。排查方法一般采用经验类比法，应着重考虑的因素：本矿和邻矿的冲击地压现状和发展趋势；本煤层或邻层、邻区已发生过冲击地压；煤层老顶为厚5m以上、单轴抗压强度大于70MPa的坚硬岩层；岛形或半岛形煤柱；支承压力影响区；上部或下部遗留煤柱或回采边界，煤层厚度或倾角突然变化区；褶曲或断裂构造带等。根据地质条件和生产技术条件的分析，按照冲击地压发生条件和影响因素，首先应该圈定以下区域为冲击地压特别危险区：断层、褶曲、煤层突然变化区域；采空区周围；本层或邻层的开采边界或遗留煤柱影响区；工作面前方回采巷道或其它巷道等。第三章冲击地压危险的预测预报冲击地压的预测方法，除经验类比法外，大致可以分为两类。一类是以钻屑法为主的局部探测法，包括煤岩体变形观测法、煤岩体应力测量法、流动地音检测法、岩饼法等，主要用于探测采掘局部区段的冲击危险程度。这类方法简便易行，直观可靠，已经得到广泛应用。其缺点是预测工作在时间和空间上不连续，费工费时。第二类是系统监测法，包括微震系统监测法和地音系统监测法，以及其它地球物理方法。根据连续记录煤岩体内出现的动力现象预测冲击地压危险状态。所依据的基本条件是岩体结构的危险破坏过程，是以超前出现的一系列物理现象为信息的。这些物理现象的出现被视为动力破坏的前兆。通常是在井上下设置测点，建立冲击危险区的监测网，把连续收集记录的地音和微震信号传输到监测站，利用计算机自动进行数据整理和加工分析，预测监测区的冲击危险。这类方法可以实现在空间上和时间上的连续监测。但维护管理较困难，分析数据和判定煤岩体的力学状态难度较大，需要经过长期试验，积累大量经验数据，方可准确预测。第三章冲击地压危险的预测预报应力在线监测及电磁辐射法第十五条冲击地压矿井必须建立冲击地压危险分析预测预报制度。各采掘工作面的冲击危险程度预测预报结果由矿井总工程师组织审定，提出处理意见，逐一建档，以备分析。第三章冲击地压危险的预测预报【介释】对冲击危险的重点区域必须每班进行监测，发现异常及时向矿长、总工程师汇报，由总工程师组织有关人员进行分析判定。判定有冲击危险时，由矿长组织实施解危。目前，兖矿重点采用钻屑法监测预测预报和采用综合指数法预测并对危险等级划分。（一）钻屑法监测预测（二）综合指数法预测并对危险等级划分第三章冲击地压危险的预测预报矿山微震监测系统示意图第三章冲击地压危险的预测预报冲击地压在线监测系统示意图

第三章冲击地压危险的预测预报第十七条有冲击危险的开采区域必须摸清以下地质参数：（一）煤层性质：包括煤的冲击倾向、煤的强度、弹性和脆性等力学性质；煤的厚度、埋藏深度以及煤的含水率、孔隙度、煤层结构等物理性质。（二）煤层顶底板性质：赋存煤层的上覆坚硬岩层的厚度、强度、冲击倾向、距煤层的距离等，底板岩层的厚度、性质等。（三）地质构造：褶曲构造和断裂构造情况，局部地应力异常，煤层厚度和倾角的突然变化等。第十九条有冲击危险采掘工作面必须视危险程度定期现场监测，重点区域必须每班监测。检测方法主要有钻屑法、应力在线监测法、电磁辐射仪监测、微震监测、地音监测等。以钻屑法为主，结合其它方法，参照采场矿压监测数据预测预报冲击危险。第三章冲击地压危险的预测预报【介释】确定冲击危险指标的一般要求：1.采用以上各种方法时，按照有关技术规范确定冲击危险性临界指标。2.冲击危险指标由矿井冲击地压防治组负责，以井田为单位按煤层分别测定，确定冲击危险指标应通过科学试验，现场实测验证并报企业公司批准。3．冲击危险的评定工作由专人负责，评定结果由评定人通知有关领导及部门。第三章冲击地压危险的预测预报第二十条钻屑法采用小直径钻头(一般为42mm)，钻孔深度不小于7m，间距为3～5m(重点区域需加密)。记录每米钻进时的煤粉量，接近或超过临界指标时，判定为有冲击危险；记录钻进时的动力效应，如声响、卡钻、吸钻、钻孔冲击等现象，作为鉴别冲击危险的参考指标。第二十一条钻屑法检测冲击危险的指标及判定方法：（一）检测指标由煤粉量、深度和动力效应组成。煤粉量是每米钻孔长度所排出的煤粉的质量，单位为kg；深度是从煤壁至所测煤粉量位置的钻孔长度，可折算成钻孔地点实际采高的倍数，动力效应是钻孔产生的卡钻、孔内冲击、煤粉粒度变化等现象。第四章冲击地压煤层的开采设计第二十四条冲击地压矿井的开采设计参照以下原则：（一）开采冲击地压煤层时，具备开采解放层条件的，应首先开采解放层。（二）开拓巷道及永久硐室应布置在岩层或无冲击危险的煤层中，服务期不超过2年的硐室可以布置在解除了冲击危险的煤层地段内，保护带宽度不得小于3.5倍采高。（三）各煤层、各水平、各采区和各区段应按合理顺序开采，在褶曲构造中应从轴部开始回采，在盆地构造中应从盆底开始回采。第四章冲击地压煤层的开采设计第二十三条开采有冲击地压危险煤层时，必须编制专门防治冲击地压设计。在编制矿井开拓设计、水平延深设计及采区开采设计方案时必须有防治冲击地压的专项内容。【介释】采区防冲设计方案一般编制内容：一、地质条件二、开采条件三、煤冲击地压危险程度评定及分析四、防治冲击地压的生产技术措施五、监测区域六、防治冲击地压的专门措施1、冲击地压监测2、冲击地压治理措施（四）开采冲击地压煤层，应选择不留煤柱、少掘巷道、避免大面积悬顶的采煤方法，尽量采用长壁开采方法。（五）缓倾斜或倾斜煤层在采取行之有效的安全措施的前提下，应采用无煤柱或小煤柱护巷布置巷道。（六）开采煤层必须留设煤柱时，煤柱形状应规则，不得留有锐角。（七）开采煤层群时，应优先选择无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层开采。保护层有效范围的划定方法和保护层回采的超前距离，应根据对矿井实际考察的结果确定。第四章冲击地压煤层的开采设计第二十五条采区(工作面)设计必须遵循以下原则：（一）设计回采工作面时，必须对冲击危险性进行分析评估。有冲击危险的工作面除编制专项防冲设计外，在编制采掘工作面作业规程时必须制定专项防冲措施。（二）同一采区内的工作面必须按顺序进行开采，避免形成孤岛工作面。由于村庄压煤等因素影响形成的孤岛工作面，必须逐面进行冲击地压评估，由矿井总工程师审批。（三）相邻工作面切眼、停采线应对齐，避免出现梯形、三角形或锯齿形等不规则煤柱。多煤层(或单一煤层分层)开采时，下层工作面不应越过上层工作面的切眼或停采线，开采上层煤不应留下给开采下层煤带来困难的煤柱区。第四章冲击地压煤层的开采设计第四章冲击地压煤层的开采设计（四）采区一翼内各工作面应向同一方向推进，严禁相向回采。回采工作面均应背向采空区方向推进，避免形成孤岛煤柱。（五）同一区段(条带)采空区两侧不得同时进行采掘(巷修)活动，掘进工作面不得在采煤工作面影响区内掘进。（六）严重冲击地压厚煤层中的所有巷道应布置在应力集中圈外。【介释】回采工作面防冲专项设计一般编制内容：（一）地质条件（二）开采条件（三）冲击地压危险程度（四）防治冲击地压的生产技术性措施（五）防治冲击地压的专门措施 1.冲击地压监测2.冲击地压治理措施第四章冲击地压煤层的开采设计一、公司下文建立防治冲击地压专家库，成立专家库运行管理领导小组，并制定其运行管理办法。防治冲击地压专家库人员主要由国内从事冲击地压防治技术研究的科研人员、大专院校的教授，以及具有丰富现场经验的专业人员等矿区内外部专家组成。二、专家库运行管理领导小组，在下列情况下，联系聘请专家组织冲击地压危险性评估，并提出防治意见：（一）开采有冲击地压危险煤层，相关矿井应委托外聘专家编制防冲专项报告，公司组织专家评估。（二）对矿井防冲五年规划、年度计划的审查。（三）组织评议矿井开采煤层的煤、岩层冲击倾向性鉴定报告。（四）对水平或采区防冲专项设计的审查。（五）矿井发生冲击地压事故，造成人员伤亡或停产，或较大财产损失的，公司组织开展事故原因调查分析时。（六）公司认为有必要召集专家进行评估的。三、领导小组组织外聘专家或内部专家对矿区防治冲击地压重点、难点问题进行科研攻关，解决现场难题，提高防治技术水平。☆兖矿实施防冲评估具体办法介绍如下：第五章掘进和回采第二十六条冲击危险区内的掘进与回采工作，必须始终在卸压保护带内进行，卸压保护带的宽度不小于3.5倍巷道高度(或回采高度)。第二十七条冲击地压危险区应避免双巷同时掘进，必要时两条平行巷道之间的煤柱不得小于8m，联络巷道应与两条平行巷道垂直，两工作面的前后错距不得小于50m。如相向掘进的巷道相距30m（机掘50m）时，必须停止一个头掘进。停掘的巷道要加固，继续掘进的巷道除加强支护外，冲击地压危险严重时，还必须采取解危措施。第二十八条巷道应采用锚网支护，不具备锚网支护条件的可采用带整体性结构的可缩性金属支架，严禁采用混凝土支架和金属刚性支架。第二十九条采掘工作面通过附近应力集中区的老巷前应进行冲击危险的监测和处理。有冲击危险的采掘工作面停产3天以上的，恢复生产的前一班内，应鉴定冲击地压危险程度，并采取相应的安全措施。第三十条在冲击地压煤层进行回采，同一煤层同一采区双翼开采的，两翼工作面不得对采；其他情况下相邻工作面必须进行评估。第五章掘进和回采第五章掘进和回采第三十一条开采严重冲击地压煤层时，不应在采空区留有煤柱。如果在采空区留有煤柱，必须将煤柱的位置、尺寸以及影响范围标在采掘工程图上。第三十二条冲击地压煤层的回采工作面，采用冒落法管理顶板的，大面积悬顶时必须实施强制放顶措施。第三十三条在冲击地压煤层中进行爆破作业时，躲炮时间不得少于30分钟，撤人距离不得小于150m。

常用的冲击地压防治措施冲击地压防治措施区域性防范措施局部性解危措施合理开拓布置和开采方式开采保护层预处理厚层坚硬顶板卸压爆破钻孔卸压防护措施冲击地压个体诱发爆破局部断底措施煤层预注水第六章冲击危险的治理第三十四条冲击地压危险区开采过程中必须坚持“先解危后开采”的原则，按照“监测→落实防冲措施→效果检验→再治理”的基本程序，及时消除冲击危险隐患。第六章冲击危险的治理第三十五条实施解危时，必须编制专门措施，由矿总工程师审批。解危后，必须以钻屑法为主，结合其它方法进行效果检测，确认危险解除后方可进行采掘作业。第三十六条解危主要采用钻孔卸压、爆破卸压，也可视情况采用强制放顶、断顶（底）、煤层注水等方法。第三十七条采用煤层钻孔卸压措施有关规定如下：（一）打卸压孔前应当用钻屑法查明压力带的范围和程度。只允许在低应力区开始施工卸压孔，且要由低应力区向高应力区钻进，并同时记录每米钻孔的钻屑量、高压特征和特殊情况。第六章冲击危险的治理（二）卸压钻孔的技术参数参照下表：采放厚度钻孔深度孔径与间距75mm90mm≥110mm≤3m>10m3孔一组/3m2～3m3～5m3～5m>15m5～8m>20m>8m需专门设计注：危险性高的区域可加密钻孔；要注意应力恢复后应二次卸压。（三）采用钻孔卸压时，必须有防止诱发孔内冲击伤人的专项安全措施。表2卸压钻孔的技术参数表第六章冲击危险的治理1.煤层卸压钻孔是利用高应力条件下，煤层中积聚的弹性能来破坏钻孔周围的煤体，使煤层卸压、释放能量，消除冲击危险。2.打卸压孔前一定要用钻屑法查明压力带的范围和程度。只允许在低应力区开始施工卸压孔，且要由低应力区向高应力区钻进，并同时记录每米钻孔的钻屑量、高压特征和特殊情况。3.钻孔的直径一般为90～110mm；钻孔深度对于采掘工作面为煤层厚度（采高）的3倍加推进度，对于巷道侧帮为采高的4倍；孔间距一般不得超过5m。钻孔要求尽可能打在高压区。4.卸压孔的布置方式和参数应根据具体情况确定，一般在巷帮或采掘工作面布置单排钻孔，钻孔高度视施工情况而定。掘进迎头两侧钻孔应向巷帮两侧向外有一定角度施工。5.在高应力区施工卸压钻孔时，必须使用远距离操纵的钻机进行施工。6.采用卸压钻孔方法时，要制订防止诱发孔内冲击伤人的专门安全措施，由矿总工程师批准。【介释】钻孔卸压的一般要求：1、德国哈泽玛格TURMAG腾马FIVS/L型手持风动钻机。该钻机钻孔孔径28～140mm，在煤层或类似岩层内钻孔最深约70米，整机重量7.5Kg，额定供风压力0.4Mpa，额定扭矩40.6Nm，额定转速550r/min。在济三矿使用主要为直径42mm和76mm钻头，直径42mm钻头最多曾钻进30m，未做更深钻孔尝试；直径76mm最深曾钻进16m。该钻机最突出特点是：（1）重量轻，一个人即可操作；（2）钻杆轴向性好，成孔质量高；（3）性能稳定，维护简单，每工作10小时加一次润滑油脂即可保证钻进；（4）适应环境能力强，适合狭小空间使用；（5）工效高，每完成一个10m深钻孔监测用时约10分钟。2、德国哈泽玛格P75风动防冲钻机。该钻机主要用于煤层卸压钻孔和钻探施工。由于该钻机带有导轨和固定立柱，其导向性能好，钻进稳定，运输、安装较方便，使用直径94mm钻头钻进时，最大深度为75m。3、石家庄赛恩特生产的ZQSJ-90/2.1手持式正反转钻机。该钻机主要用于采掘工作面卸压钻孔施工和沿空巷道疏放水施工。由于具有凡转功能，吸钻、卡钻时，可利用反转将钻杆旋出。☆

兖矿使用的钻具简介第六章冲击危险的治理第三十八条冲击地压煤层采用煤层爆破处理措施时，应根据实际情况选取超前松动爆破、卸压爆破和诱发爆破方法，消除或减缓冲击地压危险。第六章冲击危险的治理【介释】煤层爆破卸压的一般要求：（一）煤层爆破处理是在煤层中进行爆破以消除或减缓冲击地压危险的一种治理措施。（二）煤层爆破参数（三）煤层爆破施工的安全措施第六章冲击危险的治理☆兖矿针对坚硬厚层顶板治理准备开展的两个研究试验项目简介一、水力致裂技术

1、水力致裂技术基本原理其基本原理是：首先在岩石中钻孔，然后利用机械在孔底附近开槽，最后利用高压水在开槽的尖端形成应力集中，致使岩石不断在尖端被拉裂。2、主要技术参数该技术初始钻孔直径42mm，水压30～35Mpa（在波兰最大水压35Mpa），压裂时压力30Mpa，压裂后压力15Mpa（压裂后持续注水15分钟，保持压力15Mpa），从注水开始至初始压裂仅持续几秒。3、水力致裂技术关键在于开槽工艺，开槽操作的好坏直接影响压裂效果。另外，岩层中裂隙、层理等对压裂效果影响较大，因此开槽位置应避免选择在裂隙和层理发育区。第三，开槽处岩石性质对开槽效果影响较大，如开槽位置岩石遇水易粉化或强度较低，则不能形成有效的尖端应力集中，无法压裂。1-启动/起爆头；2-化学活化/加热器；3-炮管；4-液态二氧化碳；5-垫片及破裂片；6-排放头；7-锁紧装置第六章冲击危险的治理（一）CO2炮破岩原理CO2炮破岩是利用液态转化为气态的物理原理，因为是物理原理的转化过程，在爆破时将不会产生火花，同时二氧化碳释放后被空气稀释不会对人体产生危害。CO2炮破岩时高压气体做功充分，冲击波小，不会诱发顶板事故。1.二氧化碳炮的构造2.二氧化碳炮的爆破原理3.二氧化碳炮的技术优势（二）国内CO2炮使用情况及应用前景二、二氧化碳炮爆破技术第七章冲击危险区防护第三十九条在冲击危险区域作业的所有人员必须熟悉冲击地压发生的征兆及应急措施，发现异常立即撤出或躲到安全地点避灾。第