冲击地压的防治及控制.doc

1、冲击地压的防治及控制【摘要】本文主要论述鹤岗分公司兴山矿在叠加支撑应力保护煤柱下，掘进三水平南二石门 21 层回风巷时，受层采动及 F2 断层影响，出现冲击地压显现，本矿采取行之有效地措施，防止了冲击地压事故发生，确保安全生产，并在实践中总结了一些防治与控制冲击地压的经验，为本局其他矿井治理冲击地压提供了依据。 【关键词】冲击地压，矿压显现，卸压技术 1.概述 鹤岗局兴山矿是一个具有近百年开采史的老矿，矿井地质构造复杂，废旧巷道及残留煤柱多、开采深度大，水、火、瓦斯、顶板隐患对本矿安全生产已构成极大地威胁，曾多次出现冲击地压显现，也曾因冲击地压造成瓦斯爆炸事故，排除安全隐患已成为该矿首要任务。

2、 2.21 层回风巷冲击地压实例 该矿三水平南二石门区域，赋存三个可采煤层，1822 层为已采煤层，183 层为正在开采煤层，煤层厚度 11.7m，两层间距 1530m，平均 25m，21 层为准备区，煤层厚度为 3.24m，分两个分层开采，183 层与 21 层间距 718m，平均 9m。回采巷道采用外错式布置。 （1）冲击地压形成原因。受 1822 层采动影响阶段保护煤柱已成为集中支撑应力区，183 层开采时出现支撑应力叠加现象，阶段保护煤柱所受压力加大；区段巷道采用外错式布置，21 层回风巷承受压力更大；21 层回风巷距 183 层采场近，平均间距仅 9m，又处于 183 采场周期来压步

3、距之内，183 层采场周期来压时，采场前方移动支撑应力可直接作用到21 层回风巷上；阶段隔离煤柱上方又有 F2 断层，受断层影响，煤柱整体性较差，裂缝发育，沿断层面易滑动，煤柱抗压强度低。受上述因素影响，21 层回风巷便成为冲击地压危险区，掘进工作面出现了冲击地压显现。 （2）冲击地压显现。21 层回风巷施工段，巷道两帮煤壁瞬间出现断裂、片帮现象，可清晰地听见煤壁炸裂声。顶板下沉，两帮向巷道挤进，底板鼓起。棚子顶梁被压弯、单体支柱下缩、木柱压劈、柱帽被压扁。钻孔时，钻杆跳动剧烈、卡钎杆。放炮时、崩落煤炭极碎。 （3）控制冲击地压措施。针对冲击地压显现，及时采用高强度锚杆、锚索、钢筋网、 “U”

4、形可缩式金属棚及液压单体支柱进行联合支护；对巷道两帮打卸压钻孔；对巷道底板采取切缝让压；加强对冲击地压的预测预报等措施，减缓了冲击地压威胁，避免了事故发生，确保了巷道的安全施工。 3.预防及控制冲击地压经验 认真学习、理解有关冲击地压资料。结合本矿地质构造、煤层赋存状况，认真学习了“冲击地压机理研究” 、 “煤层冲击倾向试验研究” 、“钻屑法研究” ， “地音、微音” 、 “煤层注水” 、 “煤层卸压爆破” 、 “坚硬顶板处理” 、 “水力切缝卸压”等资料1，分析了受动压影响巷道矿压显现基本规律，总结了防治及控制冲击地压方法和途径。 （2）预测冲击地压危险区。根据井田内的地质构造、煤层赋存及巷

5、道布局、回采状况、预测冲击地压危险区。如：煤层向、背斜构造区域；断层带附近的煤层；煤层厚度、倾角突然变化的区域；顶板厚度在 5m 以上，岩石抗压强大于 70MPa 的坚硬岩层；回采工作面前方移动支撑应力升高区；经多次回采形成支撑应力叠加的煤柱；本层或本层上方 100m 范围内的遗留煤柱；弧岛或半弧岛煤柱等区域，进行综合分析，确定冲击地压危险区，作为冲击地压预测、预报的重点。 （3）冲击地压发生前的矿压显现。冲击地压发生前矿压显现特点为：巷道顶板活动加剧，下沉量加快；支架受压变形、断裂、木立柱被压劈、顶帽被压偏；巷道两帮向巷道内挤进、底鼓；钻孔时钻杆颤动剧烈、卡钻、钻杆在钻孔内拔不出来；放炮时爆

6、破效果出现异常，炮眼利用率极高，崩落煤岩呈粉末状、岩石有片状体、岩壁上出现鳞片状痕迹；采场煤壁出现片帮、炸帮现象，发出咕咕叫声；采空区出现哄哄地闷雷声；出现上述现象，意味着冲击地压的来临。 （4）对冲击地压危险区实施卸压措施。对承受支撑压力大的煤柱，采用深孔爆破，让煤柱深部形成破碎或裂隙区域，降低煤柱高度达到卸压目的，称深孔爆破卸压法。在巷道两帮各打一排钻孔，孔距 0.7m，钻孔规格为 89mm*12m 称为巷旁钻孔卸压法。对回采工作面前方移动支撑压力区，采用向瓦斯排放孔用高压水射流切缝软化煤体，增强煤体的可塑性，降低顶板压力，称注水卸压法。沿巷道底板切割一条宽缝称切缝让压法。在被保护巷道的一

7、侧，再掘一条平行的巷道，掘好后使其冒落，称切顶卸压法。利用跨巷回采方式使被维护的巷道处于免压带内，称跨巷回采卸压法。 通过上述卸压手段，使煤柱、掘进巷道、回采工作面达到卸载和降压的目的。 （5）扩大巷道掘进断面、加强支护强度。在冲击地压危险区掘进巷道受矿压影响，一般变形较大，在设计巷道断面时，要求断面设计大一些，为巷道变形留有余地。巷道支护采用加强锚杆、锚索、钢筋网联合支护，必要时再加”U”形可缩式金属棚子支护，加强巷道的支护强度。 （6）巷道布局合理，推广无煤柱开采。在厚煤层分层开采及煤层群联合开采时，回采巷道的布置尽量采用内错式，让下分层或下面煤层的回采巷道处于免压带内，免受支撑压力影响。

8、推广无煤柱开采，让回采巷道处于免压带内。 （7）开采顺序合理。选择合理的开采顺序，严格按工程接续计划施工，抓好链锁工程，加快施工进度，推广一矿一面生产。不留弧岛煤柱，少留隔离煤柱。能开解放层时先采解放层释放瓦斯，减轻瓦斯对采、掘工作影响。 厚煤层分层开采时，采高尽量选择矮些，减轻周期来压时的动压影响，上、下分层同采时，分层间工作面留有足够的错差距离和间隔时间，避免上、下层相互受采动影响。 （8）加强技术管理。制定周密的作业规程和行之有效地技术措施，加强矿压观测及冲击地压预警、预报工作，确保安全生产。 4.结束语 冲击地压就是煤、岩层内积聚大量的高压瓦斯，受采动影响诱发突然释放，造成人员、设备巨大地伤亡和损坏。为确保安全生产，对冲击地压要以防为主，尽量避免冲击地压危险区出现，对集中应力区采取卸压措施，防止和控制冲击地压发生。 随着矿井开采深度的加大，煤层赋存条件的变化，地质构造越来越复杂，冲击地压已成为井工矿井威胁安全生产的重大隐患，是人命关天的大事，局、矿各级领导均已高度重视对冲击地压防治与控制工作。 参考文献： 1钱鸣高、刘昕成矿山压力及其控制 。煤炭工业出版社 1991.P569