义马煤田冲击地压现状及研究(4)

程度的一种简单、实用、可靠的冲击地压预测方法，并且实现了非接触连续监测，受干扰小，定向性好，连续监测的信息量大，能够提高预测准确性。 三、钻屑法监测技术

钻屑法是通过在煤层中打直径42—50mm的钻孔，根据排出的煤粉量及其变化规律和有关动力效应，鉴别冲击危险的一种方法。其理论基础是钻出煤粉量与煤体应力状态只有定量的关系，即其他条件相同的煤体，当应力状态不同时，其钻孔的煤粉量也不同。当单位长度的排粉率增大或超过标定值时，表示应力集中程度增加和冲击危险性提高。目前已在冲击地压矿井全面推广应用。 四、微震监测技术

我们矿上还没有使用，不再详细描述。

第四章 冲击地压防治技术

冲击地压研究的最终目的就是有效地防止冲击地压的发生。从冲击地压形成的机理看，控制冲击地压灾害的发生，实质上就是改变煤岩体的应力状态或控制高应力产生，以保证煤岩体不足以产生失稳破坏或非稳定破坏。根据实际煤岩体条件，冲击地压的防治包括两个方面，即已具备冲击危险煤岩层的冲击地压防治和目前尚无冲击危险但开采过程中可能发生冲击地压的防治问题。

为了从根本上改变煤岩体应力分布规律，以降低冲击危险程度，目前国内外采用的冲击地压防治方法主要包括合理的开采布置、保护层开采、煤层松动爆破和煤层预注水等。对于已具有冲击危险的煤岩层采用的控制方法有煤层卸载爆破、钻孔卸压、煤层切槽、底板定向切槽和顶板定向断裂等。这些方法在我国均获得了广泛应用。

一、煤层卸载爆破技术

煤层卸载爆破是在已确定有冲击危险的区域，通过对煤体实施爆破，以达到解除冲击危险的一种冲击地压防治措施。煤层卸载爆破可分为煤层松动爆破、煤层卸载爆破和煤层诱发爆破三种形式。煤层松动爆破是指在煤层尚未形成高应力集中或不具有冲击危险但预测采煤过程中具有冲击危险的区域实施爆破，以改变

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煤体的物理力学性质，从而使得煤的冲击危险性降低，避免煤体内的弹性能过于积聚，以防止冲击地压的发生。煤层卸载爆破是对已形成冲击危险的区域进行爆破，使煤体中的应力集中程度下降，煤体中支撑压力峰值位置向煤体深部转移，从而降低冲击危险性。煤层诱发爆破是对具有较高冲击危险的煤体实施爆破，通过爆破形成的应力波与高应力煤体的应力叠加，进一步增加煤体中的应力集中程度并诱发冲击地压，即通过选择合理的爆破参数、爆破时间和地点，在爆破动应力的作用下，诱发强度可控、较小的冲击地压的发生，从而避免灾害性较大的冲击地压的发生。

二、义马煤田冲击地压防治的经验

（1）冲击地压重点防范区域主要有：地质构造变动带：包括断层、褶曲、煤层厚度和倾角突然变化区域；综采面及前方30~300m的采动应力集中区；工作面临近下山煤柱或边界煤柱期间；孤岛煤柱或三面采空煤柱内掘进和回采工作面；中部矿井600-800m以深，尤其是F16断层构造带附近；工作面初采和末采及停产三天以上恢复生产的工作面。

（2）义煤集团中部矿井冲击地压发生的一些规律：大断面、高强度巷道支护可以减轻巷道冲击，减少冲击伤人；沿空送巷没有发生冲击；综采、综放工作面内不发生冲击，掘进头10-15米冲击不明显；高应力巷道通过爆破卸压和高压注水治理效果比较明显，危险区域可以通过爆破方式进行诱发，从而避免伤人。

（3）多种预测手段并存。义煤集团中部煤田跃进、千秋两矿均采用KBD5、KBD7电磁辐射监测、钻屑法监测，很快将安装微震监测系统，形成一整套危险性识别预警系统，从多方位弥补单一预测手段的不足。

（4）多种解危措施并存。义煤集团中部各生产矿井现采用深孔卸压爆破、煤层高静压注水及爆破诱发等多种解危方式并存的方法效果比较好。并且在所有采掘工作面无论有无冲击危险，均采取先卸压，后监测，再解危的危险区处理方法，也取得了明显的效果。

（5）加强底板支护，采用O型棚全封闭支护。义煤集团中部矿井冲击能量

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多以底板释放为主。现跃进矿23130下巷采用的锚网索+O型棚复合支护从防冲角度考虑，效果很好。该工作面曾发生过一次大威力“煤炮”，当时，整个巷道煤尘飞扬，能见度不足2m，除O型棚断面有部分收缩外，没有造成其他破坏。

（6）采取“五位一体”的冲击地压总体防治措施。

“五位一体”即：安全培训、预测预报、防治措施、防治措施的效果检验、安全防护。

安全培训是指加强管理、完善制度、健全机制、强化职工培训，加强队伍建设，提高主动防治的意识；

预测预报是对有冲击地压危险的区域进行监测和预报，为防治措施提供指导；

防治措施包括主动防范和主动解危措施，一般指优化生产布局、减少应力集中、加强巷道支护等措施减少冲击地压的发生和采取卸压爆破、煤层注水、钻孔卸压等方法弱化冲击程度，形成防冲保护带；

防治措施的效果检验是对防治措施的效果采用电磁辐射法和钻屑法等方法进行冲击危险性检验，各项指标均在临界值以下，才能正常生产；

安全防护是指在采取防治措施后仍然不能完全杜绝冲击地压发生，为降低冲击地压发生时造成的人身伤害所采取的各项安全防护措施。

第六章 矿山震动与冲击地压对环境的影响

在采矿巷道中发生震动和冲击地压，将会引起：

①巷道、工作面的破坏，人员的伤亡。其主要原因是地震波传播过程中动载荷脉冲的冲击．使煤层垮落，动力抛出煤岩体。

②在冲击地压区域人员伤亡，但巷遭损坏不大。

③在较大能量的震动和冲击地压发生时，地表产生振动，使建筑物产生裂缝甚至倒塌。

总的来说，冲击地压的危害与煤矿五大自然灾害并重。 附录Ⅰ：义马煤田典型冲击地压事故实例

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事故一：千秋煤矿“6.5”冲击地压

2008年6月5日下午16时，义煤集团千秋煤矿21201工作面下巷在修巷期间发生冲击地压，巷道底鼓严重，巷道断面瞬间缩小至局部不足1m2，突出煤量3975吨，涌出瓦斯1700m3，瓦斯浓度最高达8.1％。造成9人死亡，11人受伤。

一、矿井概况：

千秋煤矿位于河南省义马市南1～2Km，矿井于1958年投产，是义煤集团公司的骨干矿井之一， 2007年核定矿井综合生产能力210万吨。2007年矿井产量209.6万t。

井田开拓方式为立井多水平上、下山混合式开拓，通风方式为混合式负压通风。 井田地质构造较为简单，长焰煤种。现主要开采侏罗系二煤。2007年矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井。煤尘爆炸指数为44.57%，有爆炸危险。属容易自燃煤层，自燃发火期1个月，最短7天。矿井正常涌水量为275m3/h，最大涌水量313m3/h。

目前矿井21区下山一个采煤工作面。现回采的21201工作面采深745 m，工作面采用综采放顶煤一次采全高回采工艺，全部垮落法管理顶板。该工作面巷道采用锚网+可缩性拱型支架支护，工作面设计走向长度1555m，已回采605米，剩余950米，煤层硬度系数为1.5—2.3，可采厚度11.57m，倾角9°—13°。 二、事故发生及抢救情况：

6月5日16时，千秋矿21201工作面下巷八点班和四点班交接完毕，八点班下班，四点尚未开始从事修棚作业，突然感到一阵晃动，接着105m巷道迅速合拢，20名矿工被困井下。

附图：冲击地压发生后21201下巷巷道变形情况图。

冲击地压发生后，千秋矿立即向公司领导进行了汇报，集团公司、矿迅速成

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冲击地压发生后21201下巷巷道变形情况图 千秋煤矿21201工作面“6.5”冲击地压事故示意图 1500-3300mm0-1800mm 底 鼓 3900mm4800mm救灾基地21201工作面下巷变形断面图320m一般受损区严重受损区830m-725m顶底合拢区严重受损区一般受损区21201下巷二一区专 65m55m105m185m220m二一区皮二一区轨道下山带下山二一区进风下山用回风下山总突出煤量3975吨21201工作面下巷变形剖面图 立了抢险救援领导小组和抢险指挥部，设立现场抢险组、伤员救治组、治安保卫组、后勤保障组、善后处理组和协调组，迅速启动紧急救援预案，开展救援工作。并立即启动应急预案。

先派第一救援小分队从21201下巷进入冲击地压发生地点，当救援小分队到达下巷730m处，发现顶底板合拢，无法实施救援工作，救援小分队迅速通知抢险指挥部，抢险指挥部命令救援小分队从上巷进入冲击地压发生地点，到达下巷转载机附近时，听到有呼救声，救援人员一边实施紧急救援，一边上报抢险指挥部，抢险指挥部迅速展开全方位抢险救援工作，从事故地点两端向冲击地压发生区域(共105m)清理巷道，从里端进入抢救人员60人，其中救护队员15人；从外端进入抢救人员70余人。截止6月6日14点，从上巷累计运出19名被困人员，1人从下巷运出。至此，21201工作面所有抢险救援工作全部结束，此次冲击地压事故共计造成9人死亡，11人受伤。 三、现场勘查

6月6日，矿压研究所组织人员到千秋矿进行事故现场勘查，查看了21201工作面事故现场，并同千秋矿生产科技术人员和相关区队当班工人进行了交流，。现场情况是:

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