掘进工作面冲击地压防治技术的实践和应用.pdf

2 0 1 4年第 1期 互瞧晨 科技 8 1 掘进工作面 冲击地压 防治技 术的 实践和应 用 陈 峰， 苗传靠， 徐守金 枣庄矿业集团高庄煤业有限公司， 山东 微山2 7 7 6 0 5 摘要该文介绍 了枣矿集团高庄煤业有限公司深部开采掘进施工过程中所出现的； 中 击地压问题， 分析 了工作面的安全隐 患 ， 并提 出了防治措施 ， 给类似矿井的深部开采提供 了一种借鉴 。 关键词深部开采冲击地压防治 中图分类号T D 3 2 4 ． 2 文献标识 码 B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 5 2 8 0 1 ． 2 0 1 4 ． 0 1 ． 3 9 Pr a c t i c e a nd Appl i c a t i on o f Ro c k Bur s t Pr e v e nt i o n Te c h no l o g y i n Dr i v i n g Fa c e C h e n F e n g Mi a o C h u a n k a o X u S h o u - j i n Z a o z h u a n g Mi n i n g G r o u p ．G a o z h u a n g C o a l C o ． ， L t d ， S h a n D o n g We i S h a n 2 7 7 6 0 5 1 Ab s t r a c t T h a t p a p e r b r i e f l y i n t r o d u c e s s e c u r i t y p r o b l e ms Z a o z h u a n g Mi n i n g Gr o u p Ga o z h u a n g C o a l L i mi t e d d e e p mi n i n g w o r k i n g f a c e i n t h e p r o c e s s o f e x c a v a t i o n，d e t a i l e d a n a l y s i s o f t h e f a c e s e c u rit y r i s k s ，a n d p u t f o r w a r d t h e p r e v e n t i v e me a s u r e s ，t o p r o v i d e s i mi l a r mi n e d e e p mi n i n g r e f e r e n c e ． Ke y wo r d s d e e p mi n i n g r o c k b u r s t p r e v e n t i o n 1 3 上1 1 0 7工作面情况简介 3 原因分析 工作 面北 部为 3 1 1 0 9工作面采空 区 ， 东部为 邵 集断层及村庄保护煤柱 ， 西部为西十一采区四条下 山及二线船闸保护煤柱 ， 南部 为未开拓区域。工作 面采深在 5 1 6～5 3 8 ． 5 m， 地质构造较发育 ， 预计揭露 l 0条断层 ， 其中 F 6 、 乃 、 邵集支二、 邵集支三断层断 层落差分别为 1 3 ． 5 m、 1 6 ． 5 m、 2 0 m， 1 4 m。 2 工作面掘进期间出现的问题 1 3 1 1 0 7工作面掘进期间， 运输巷 、 材料巷经 常 出现断锚杆和锚索现 象。 2 在 3 1 1 0 7运 输巷掘进 期 间 ， 断层 和构 造带 附近经常 出现煤壁 片帮 和顶板 破碎现象 。 3 2 0 1 2 年 1 2月 2 1 13 夜班 ， 3 1 1 0 7面运输巷过 F 9 4逆断层及过完后的施工中巷道压力大， 煤炮频繁， 发 生综掘机掘完后， 一个大煤炮连续带起六个小煤炮的现 象， 并且打帮部锚杆眼时， 出现明显的动力效应， 有卡 钻、 顶钻、 吸钻、 钻杆跳动剧烈、 钻孔内有异响等现象。 收稿 日期2 0 1 30 9 0 5 作者简介陈峰 1 9 7 4 ． 6一 ， 男， 工程师， 大学， 1 9 9 6年毕业于西安 矿 业学院采矿工程 专业 ， 现在 高庄煤业有限公司防冲办公室工作。 1 煤层具有强冲击倾 向性。3 煤层的煤质较 硬 ， 容易形成较 大 的集 中应 力 和 聚集 较 多 的弹性 变 形能， 在采掘过程中易发生脆性破坏。 2 应力集 中。3 1 1 0 7工作面开采深度为 5 l 6 ～ 5 3 8 ． 5 m， 同时受 到该采 区内采 空 区的影 响 ， 应 力集 中程度 较大 ， 且分布不均 。 3 3 1 1 0 7运输巷巷紧邻 3 1 1 0 9采空区。采 空区形成后， 低位岩层 冒落， 充填采空区， 高位岩层 悬露部分的重量向两侧转移， 3 1 1 0 9采空区高位岩 层悬露部分 的一半重量将转 移至 两侧 的煤 体上 。3 1 1 0 7运输 巷在 3 1 1 0 9采空 区的影 响范围内 ， 造成 冲 击危险性显著增大。 4 构造变化。断层的发育导致构造形态复杂 化， 致使煤层埋深向地堑中心方向逐渐加深， 煤层倾角 增大形成牵引褶曲， 煤层的产出状态也趋于复杂。当 构造应力与采动应力叠加时很可能发生冲击灾害。 4 采取措施 4 ． 1 巷道支护方式改进 由锚网梯索改为锚网带索。顶板 2 02 2 0 0 m m 8 2 互聪蕉 甜技 2 0 1 4 年 第 1 期 高强预应力锚杆 ， 升级为 2 2 2 6 0 0 m r n高强 预应 力 锚杆 ； 帮部 1 81 8 0 0 ra m高 强预 应力锚 杆改 为 2 0 1 8 0 0 m m等强螺纹 钢锚杆 。梯 改为 宽 厚 2 7 5 X 2 ． 7 5 m m的 w 钢 带 ； 锚 索 改 为 2 1 ． 6 ra m 钢 绞 线 锚 索 ； 锚杆托盘和锚索托盘与网间增设一块胶带板； 其 他 支护材料及参数不变 。 4 ． 2采 用 “ 五 位 一体 ” 综合 防 治技 术 4 ． 2 ． 1 预测 预报 1 矿压监 测。加强矿压观测工 作 加 强后路 矿 压观测 ， 每隔 5 0 m设一组顶板离层 检测器 ， 并 保证 数 据能够实时上传， 每隔8 0 m设一组顶板变形观测站， 矿压组每天及时进行观测 ， 做好变形记 录。 2 钻 屑监测 。在工作 面迎 头 打设 3 0 m 长度 的 超前钻孔， 工作面两帮每隔 5 m设立一个煤粉检测 孔， 钻机队及时对钻进过程 中的动力现象 卡钻 、 吸 钻 、 煤粉超标 、 煤炮等 做好 记 录 ， 一 旦发 现煤粉 量超 过 3 ． 0 k g ／ m危险煤粉量时， 预报有冲击危险， 应及时 实施卸压措施 。 3 巷道 变形 量监 测 。每 日对 工作 面两 巷超 前 1 0 0 m处巷道 宽度 、 高 度 进行 测 量 ， 利用 十 字 交叉 法 进行巷道 围岩变形量监测 。 4 ． 2 ． 2 卸压解危 1 煤层注水卸压。综掘一区按照注水要求， 每 班进行超前注水。注水孔间距为 1 5 m， 材料巷首孔距 煤壁 1 0 m， 运输 巷首孔距 煤壁 1 5 m， 孔径 均为 5 0 m m， 孔的仰俯角按孔的位置处的煤层赋存情况确定 ， 做 到一孔一 分析， 钻孑 L 角 度尽量平行于工 作面倾 向 角度 。 2 大直径 钻孔 卸压 。由钻机队在 3 1 1 0 7面运 输巷 F 9 4逆断层 附近进 行 大直 径 钻孔 卸 压 ， 以减 少 冲击地压事故 的发生 。此 外在 掘进过 程 中监测 煤粉 量超过 3 ． 0 k g ／ m危险煤粉量 时 ， 预报 有 冲击 危险 ， 应 及 时实施 大直径钻孔 卸压 。对 钻进过 程 中的动力 现 象 卡钻 、 吸钻、 煤粉超标、 煤炮等 做好记录。 3 钻孔爆破卸压。大直径钻孔卸压后， 监测煤 粉量超过 3 ． 0 k g ／ m危险煤粉量时， 预报有冲击危险， 应及 时实施钻孑 L 爆破卸压 。 4 ． 2 ． 3效果 检验 当监测发 现有 冲击 危 险 时 ， 由防 冲办 公 室根 据 矿压监测系统 、 顶底板动态监测系统煤粉监测结果 ， 辅以钻屑法效验 ， 确有冲击危险时， 实施局部卸压解 危爆破。对高危区采取卸压解危措施后用钻屑法进 行效果检验 ， 必须使钻粉量都低于临界值后才能正 常生产 。否则继续实施 局部卸 压解危爆 破 和钻屑法 效果检验工作 ， 如此循环 ， 直至确认 冲击危 险解 除。 4 ． 2 ． 4 安全 防护 1 对工作面运输巷超前 2 0 0 m范围利用防冲支 架进行强力 支护 ， 并进行 巷道软包。 2 严格做好工作面运输巷把 口工作 ， 生产期 间， 严禁任何人员进入下巷。必须对工作面材料巷 超前 4 0 0 m范围内实行封闭管理， 控制工作面下巷生 产人数。生产班严禁任何人员进入 转载机、 破碎 机 、 运输机司 机 、 看 机尾 人 员共 四人 除外 ； 实 现远 距 离监控操作后 ， 严禁 任何 人员 进入 ， 工作 面停 止割 煤、 移架、 放煤 3 0 m i n以后方可进人。检修班除在材 料巷的施工人员外 ， 其他 人员一 律不得 通过或 进入 ， 通巷工区防灭火工作 和其他单 位的监 测工作 必须在 割煤机停止割煤的情况下进行 ， 所有人员上下班期 间必须从运输巷进 出。 ． 3 运输巷超前4 0 0 m范围内除必要的作业人员 外， 无关人员禁止逗留， 不得存放 闲置物料 ， 必须存 放的物料和设备必须按要求进行捆绑 。 4 运输巷 换棚 期 间 ， 锚索 头必 须安 装锚 索 帽 ， 施工 队要及 时回收锚索 帽以备复用 。 5 材料巷 、 运输 巷 支护要 可靠 ， 有失 效 棚现 象 应及 时处 理 。支 柱要 拴 全 防倒绳 ， 并 固定 在顶 梁 或 挂在顶 网上 。 4 ． 2 ． 5 职工培训 积极开展全员职工培训 ， 对所有煤巷工作面， 都 根据冲击等级制定了相应的防冲设计和措施 ， 各区 队利 用班前 会 、 每周一安 全活动会 、 周 四学 习会进 行 全员防冲基础知识、 专项防冲安全措施学习和培训 ， 提高职工主动防范 的意识 和能力 。并且 进行答 题考 试 ， 考试不合格不准入井 。 5 结论 通过对 3 1 1 0 7工作面进行巷道支护设计优化和 冲击地压五位 一体 的治理 ， J ib , N地完 成 了 3 1 1 0 7工 作面的掘进任务， 确保了采掘接续工作的正常进行。 【 参考文献】 [ 1 ] 李华平． 煤矿深部开采冲击地压的防治对策[ J ] ． 煤 矿开采 ， 1 9 9 8 0 3 ． [ 2 ] 闫明． 掘进工作面发生冲击地压原因探讨[ J ] ． 煤炭 技术 ， 2 0 1 0 O 6 ．