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文檔簡介
1、.PAGE :.;第一章 沖擊地壓概述煤礦煤巖動(dòng)力災(zāi)禍主要包括沖擊地壓和有瓦斯氣體參與的煤與瓦斯突出,本次課程他們主要引見沖擊地壓的根本知識(shí)、發(fā)生的緣由、機(jī)理、影響要素以及沖擊地壓危險(xiǎn)的預(yù)測預(yù)告技術(shù)、沖擊地壓危險(xiǎn)的治理措施等方面的適用技術(shù)。第一節(jié) 沖擊地壓動(dòng)力災(zāi)禍沖擊地壓以其忽然、急劇、猛烈的破壞特征對(duì)煤礦、金屬礦井、隧道等的平安輕那么構(gòu)成嚴(yán)重要挾,重那么呵斥宏大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。隨著井工礦井開采深度的添加,煤巖動(dòng)力災(zāi)禍沖擊地壓的危險(xiǎn)也在逐漸添加。原來沒有發(fā)生過沖擊地壓的礦井,如今也開場發(fā)生,原來發(fā)生過沖擊地壓的礦井,如今沖擊發(fā)生的強(qiáng)度越來越大,發(fā)生的次數(shù)越來越多。目前,我國有近對(duì)礦井累計(jì)
2、發(fā)生過多次沖擊地壓,呵斥數(shù)以百計(jì)的人員傷亡,巷道破壞達(dá)多公里。沖擊地壓作為采礦誘發(fā)的地震,與大地地震相比,雖然震級(jí)不大,但由于其震中距地表近,屬淺表層地震,其危害性非常嚴(yán)重。圖為按里氏震級(jí)劃分的德國、向非、波蘭等國以及我同撫順礦區(qū)、三河尖煤礦、華豐煤礦等發(fā)生沖擊地壓的最大強(qiáng)度。第二節(jié) 義馬煤田沖擊地壓概略、消費(fèi)地質(zhì)情況義煤集團(tuán)公司沖擊地壓主要發(fā)生在中部義馬煤田。義馬煤田分布有對(duì)消費(fèi)礦井,即:常村、躍進(jìn)、千秋、耿村、楊村煤礦。目前礦井采深分別是:常村礦-m,躍進(jìn)礦-m, 千秋礦-m,耿村礦-m,楊村礦-m。義馬煤田含煤地層為侏羅系,開采煤層為中侏羅統(tǒng)義馬組,煤田根本構(gòu)造形狀為一簡單的單斜構(gòu)造。地
3、層產(chǎn)狀平緩,走向近東西,傾向南,自下而上分別是-煤、-煤、-煤、-煤和-煤,煤層傾角大部分區(qū)域在左右,現(xiàn)主采-煤和-煤。煤層賦存比較穩(wěn)定,開采條件較好,煤層直接頂為泥巖和砂質(zhì)泥巖、老頂為巨厚礫巖,底板為煤與泥巖互層和炭質(zhì)泥巖;煤田煤層瓦斯含量在.m/t,礦井地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件均較為簡單。煤種為長焰煤,揮發(fā)份大都在-%以上。-煤層煤厚在.m,平均煤層厚度. m;-煤層煤厚在.m,平均煤層厚度. m。煤層具有沖擊傾向性。、沖擊地壓情況義馬煤田沖擊地壓從年代就有顯現(xiàn)。主要表現(xiàn)為響煤炮和部分支架損壞,但沒有詳細(xì)記錄。初次有記錄的沖擊地壓為年月日,千秋煤礦下巷掘進(jìn)任務(wù)面沖擊地壓。當(dāng)時(shí)下巷掘進(jìn)近m,發(fā)
4、生沖擊地壓呵斥整條巷道被煤充溢,破壞巷道m(xù),損壞工字鋼支架棚,沖擊出煤煤量m,兩人死亡,一個(gè)受傷,停產(chǎn)天。該段巷道埋深m。近兩年來,有記錄的沖擊地壓有次,躍進(jìn)煤礦次,千秋煤礦次,常村煤礦次。最嚴(yán)重的是年躍進(jìn)煤礦“.沖擊和最近千秋煤礦“.沖擊。從分類情況看,發(fā)生在回采期間的有次、掘進(jìn)期間次、任務(wù)面安裝、轉(zhuǎn)移、修巷期間次。發(fā)生在采深m以下的次,-m采深的次。巷道表現(xiàn)情況根本上是以底鼓和上幫破壞為主,沒有沖擊地壓呵斥的嚴(yán)重冒頂景象。另外還有很多以“煤炮和細(xì)微巷道支架變形為主要表現(xiàn)方式的弱沖擊景象。第三節(jié) 沖擊地壓景象及特征沖擊地壓是指井巷或任務(wù)面周圍煤巖體,由于彈性變形能的瞬時(shí)釋放而產(chǎn)生忽然猛烈破壞
5、的動(dòng)力景象。常伴有煤巖體拋出、巨響及氣浪等景象。同時(shí)呵斥煤巖體振動(dòng)和煤巖體破壞、支架與設(shè)備損壞、人員傷亡、部分巷道垮落破壞等。沖擊地壓還會(huì)引發(fā)或能夠引發(fā)其他礦井災(zāi)禍,尤其是瓦斯、煤塵爆炸、火災(zāi)以及水災(zāi),干擾通風(fēng)系統(tǒng)等。對(duì)于沖擊地壓景象,世界各國,以及不同的行業(yè),其稱謂是不一樣的,常見的有“巖爆、“煤爆、“沖擊礦壓、“礦山?jīng)_擊、“沖擊地壓等。本書采用“沖擊地壓這個(gè)術(shù)語。通常情況下沖擊地壓將直接產(chǎn)生:將煤巖動(dòng)力拋向巷道;引起巖體的劇烈震動(dòng); = * GB 產(chǎn)生劇烈聲響;呵斥巖體的破斷和裂痕擴(kuò)展。因此,沖擊地壓具有如下明顯的顯現(xiàn)特征:突發(fā)性。沖擊地壓普通沒有明顯的宏觀前兆而忽然發(fā)生、難于事先準(zhǔn)確確定
6、發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度。瞬時(shí)震動(dòng)性。沖擊地壓發(fā)生過程急劇而短暫,像爆炸一樣伴有宏大的聲響和劇烈的震動(dòng),電機(jī)車等重型設(shè)備被挪動(dòng),人員被彈起摔倒,震動(dòng)涉及范圍可達(dá)幾公里甚至幾十公里地面有地震覺得,但普通震動(dòng)繼續(xù)時(shí)間不超越幾十秒。 = * GB 宏大破壞性。沖擊地壓發(fā)生時(shí),頂板能夠有瞬間明顯下沉,但普通并不冒落;有時(shí)底板忽然開裂鼓起甚至接頂;經(jīng)常有大量煤塊甚至上百立方米的煤體忽然破碎并從煤壁拋出,堵塞巷道,破壞支架,從后果來看沖擊地壓經(jīng)常呵斥繁重的人員傷亡和宏大的消費(fèi)損失。第四節(jié) 沖擊地壓的分類根據(jù)沖擊地壓顯現(xiàn)強(qiáng)度、發(fā)生的地點(diǎn)和位置的不同,沖擊地壓有如下幾種分類方法。一、根據(jù)沖擊的顯現(xiàn)強(qiáng)度,可分為四
7、類: ()彈射。一些單個(gè)碎塊從處于高壓應(yīng)力形狀下的煤或者巖體上射落,并伴有劇烈聲響,屬于微沖擊景象。 ()礦震。它是煤、巖內(nèi)部的沖擊地壓,即深部的煤或巖體發(fā)生破壞。但煤、巖并不向已采空間拋山,只需片幫或塌落景象,但煤或巖體產(chǎn)生明顯震動(dòng)伴有宏大聲響,有時(shí)產(chǎn)生煤塵。較弱的礦震稱為微震,也稱為“煤炮。 ()弱沖擊。煤或巖石向巳采空間拋出,但破壞性不很大,對(duì)支架、機(jī)器和設(shè)備根本上沒有損壞,圍巖產(chǎn)生震動(dòng),普通震級(jí)在級(jí)以下,伴有很大聲響,產(chǎn)生煤塵,在瓦斯煤層中能夠有大量瓦斯涌出。 ()強(qiáng)沖擊。部分煤或巖石急劇破碎,大量向已采空間拋出,出現(xiàn)支架折損、設(shè)備挪動(dòng)和圍巖震動(dòng)。震級(jí)在級(jí)以上,伴有宏大聲響,構(gòu)成大量煤
8、塵和產(chǎn)生沖擊波。二、根據(jù)震級(jí)強(qiáng)度和思索拋出的煤量,可將沖擊地壓分為三級(jí):()細(xì)微沖擊( = * ROMAN I級(jí))。拋出煤量在t以下,震級(jí)在級(jí)以下的沖擊地壓。()市等沖擊( = * ROMAN II級(jí))。拋出煤量在l t,震級(jí)在級(jí)的沖擊地壓。()劇烈沖擊( = * ROMAN III級(jí))。拋出煤量在t以上,震級(jí)在級(jí)以上的沖擊地壓。普通面波震級(jí)Ms時(shí),礦區(qū)附近居民能夠有震感;Ms時(shí)對(duì)井上下有不同程度的破壞;Ms.時(shí),地面建筑物將出現(xiàn)破壞景象。 三、根據(jù)發(fā)生的地點(diǎn)和位置沖擊地壓可分為兩大類:()煤體沖擊。發(fā)生在煤體內(nèi),根據(jù)沖擊深度和強(qiáng)度又分為表而、淺部和深部沖擊。()圍巖沖擊。發(fā)生在頂?shù)装鍘r層內(nèi),
9、根據(jù)位置有頂板沖擊和底板沖擊。第二章 沖擊地壓影響要素及機(jī)理分析第一節(jié) 沖擊地壓影響要素分析沖擊地壓發(fā)生的緣由是多方面的,但從總的來說可以分為三類,即自然的、技術(shù)的和組織管理方面的。其關(guān)系如圖所示。圖- 據(jù)沖擊地壓發(fā)生的緣由分類自然要素中,最根本的要素是原巖應(yīng)力,主要由巖體的重力和構(gòu)造剩余應(yīng)力組成,井巷周圍巖體的應(yīng)力由采深決議,而構(gòu)造剩余應(yīng)力那么很難估計(jì),也很難研討。此外斷層附近也會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的程度應(yīng)力。褶曲附近的情況也能夠如此。實(shí)際闡明,在一定的采深條件下,比較劇烈的沖擊地壓普通會(huì)出如今煤系地層中具有強(qiáng)度高的巖層情況下,特別是在煤層頂板中有鞏固厚層砂巖的情況。沖擊地壓危險(xiǎn)的傾向是由煤巖的特性
10、決議的。總的來說,煤的強(qiáng)度大,彈性好,沖擊地壓的傾向性就高。但并不是說,強(qiáng)度小和彈性差的煤層不會(huì)發(fā)生沖擊地壓。只是在這種情況下,發(fā)生沖擊地壓的應(yīng)力值比強(qiáng)度大、彈性好的煤大得多,并且取決于加載方式和加載速度。從發(fā)生沖擊地壓的技術(shù)要素來分析,首光是開采引起部分應(yīng)力集中。其主要緣由是開采系統(tǒng)不完善,或者具有鞏固的頂板,較大的懸頂,呵斥較大的應(yīng)力集中;或者是由于開采歷史呵斥的,如煤柱停采線呵斥的應(yīng)力集中傳送到臨近的煤層。從消費(fèi)實(shí)際來看,消費(fèi)的集中化程度越高,越容易發(fā)生沖擊地壓。開采設(shè)計(jì)或防治措施無法實(shí)現(xiàn),是沖擊地壓危險(xiǎn)添加的要素之一。主要是在多煤層開采情況下,還有多種自然災(zāi)禍一同出現(xiàn),如沖擊地壓、火、
11、瓦斯等。但有時(shí)無法選擇更有效的沖擊地壓防治措施。技術(shù)和管理相互交叉的要素為投資沒有到位。加采礦作業(yè)沒到位,支架和技術(shù)配備沒有到位,沒有選擇有效的沖擊地壓預(yù)告儀器和防治的配備。一、開采深度眾所周知,隨著開采深度的添加,煤層中的自重應(yīng)力隨之添加,煤巖體中聚積的彈性能也隨之添加。義馬煤田現(xiàn)采深已超越或超越米,具有開采深度大的特點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)分析闡明,開采深度越大,沖擊地壓發(fā)生的能夠性也越大。通常情況下,深度H米時(shí),沖擊地壓不會(huì)發(fā)生。深度在Hm時(shí),在一定程度上危險(xiǎn)程度逐漸添加。從m開場,隨著開采深度的添加,沖擊地壓的危險(xiǎn)性急劇增長,當(dāng)開采深度為米時(shí),沖擊指數(shù)比在深度米添加了倍。義馬煤田初次發(fā)生沖擊地壓在千秋
12、煤礦,采深米,而采深在m的躍進(jìn)煤礦和千秋煤礦沖擊地壓高頻出現(xiàn),和上述分析結(jié)果一致。二、煤巖的力學(xué)性質(zhì)消費(fèi)實(shí)際與實(shí)驗(yàn)研討均闡明:在一定的圍巖與壓力條件下任何煤層中的巷道和任務(wù)面均有能夠發(fā)生沖擊地壓。煤的強(qiáng)度越高,引發(fā)沖擊地壓所要求的應(yīng)力越小,反過來說,假設(shè)煤的強(qiáng)度越小,要引發(fā)沖擊地壓,就需求比硬煤高得多的應(yīng)力。煤的沖擊傾向性是評(píng)價(jià)煤層沖擊性的特征參數(shù)之。對(duì)煤的沖擊傾向性評(píng)價(jià),主要采用煤的沖擊、彈性能量指數(shù),即沖擊能量目的KE為強(qiáng)沖擊傾向,K.為中等沖擊傾向,KE.為無沖擊傾向;彈性能量目的WET為強(qiáng)沖擊傾向,WET為中等沖擊傾向,WET為無沖擊傾向。表-為沖擊煤層的煤樣研討結(jié)果。我礦也對(duì)煤的沖擊
13、傾向性進(jìn)展了鑒定,結(jié)果為強(qiáng)沖擊傾向。就是說沖擊地壓構(gòu)成的條件很簡單,發(fā)生沖擊地壓的能夠性較大。三、頂板巖層的構(gòu)造特點(diǎn)義馬煤田現(xiàn)主采煤層#煤的頂板為-厚的泥巖,再上為強(qiáng)度高的砂礫巖,厚度達(dá)米。見義馬煤田煤層綜合柱狀圖-。研討闡明,頂板巖層構(gòu)造特別是煤層上方鞏固、厚層砂巖頂板是影響沖擊地壓發(fā)生的主要要素之一其主要緣由是鞏固厚層砂巖頂板容易聚積大量的彈性能。在鞏固頂板破斷或滑移過程中,大量的彈性能忽然釋放,構(gòu)成劇烈震動(dòng),導(dǎo)致沖擊地壓的發(fā)生。四、斷層影響 實(shí)際闡明,沖擊地壓經(jīng)常發(fā)生在向斜軸部,特別是構(gòu)造變化區(qū)、斷層附近、煤層傾角變化帶、煤層褟曲、構(gòu)造應(yīng)力帶。當(dāng)巷道接近斷層或向斜軸部時(shí),沖擊地壓發(fā)生的次
14、數(shù)明顯上升,而且強(qiáng)度加大。實(shí)際闡明相當(dāng)一部分震動(dòng)集中在斷層附近。其中在斷層的上盤開采時(shí)的震動(dòng)能量大于斷層下盤開采時(shí)的震動(dòng)能量。在向斜部分開采時(shí),震動(dòng)也很劇烈。在斷層和向斜附近震動(dòng)集中的緣由是地殼的運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的剩余構(gòu)造應(yīng)力。該應(yīng)力與開采引起的應(yīng)力集中疊加的位置即為巖體震動(dòng)的位置。巖層在其受力足夠大時(shí)就產(chǎn)生破裂當(dāng)巖層破裂發(fā)生側(cè)向位移時(shí)這種破裂就稱為斷層。斷層通常是鎖住不動(dòng)的,當(dāng)其兩側(cè)的應(yīng)力積累到足以引起沿?cái)鄬拥臄嗔褧r(shí),那么發(fā)生位移,構(gòu)成粘滑,當(dāng)斷層處于粘滑形狀,其周圍巖石可因位移一段而積累彈性能,當(dāng)斷層上的應(yīng)力到達(dá)某一臨界值時(shí),斷層滑動(dòng)(儲(chǔ)存在附近巖石中的彈性能一部分以地震能輻射出去)構(gòu)成劇烈震動(dòng)。
15、 義馬煤田進(jìn)入深部開采后,受南部F大斷層的影響,沖擊危險(xiǎn)性會(huì)大幅度添加。部分礦井在開采過程中受部分小斷層的影響,沖擊也十清楚顯,如躍進(jìn)煤礦下巷掘進(jìn)任務(wù)面在距巷道開口米左右有一落差為米的小斷層,“.沖擊發(fā)生在接近斷層時(shí),“.沖擊那么發(fā)生在剛過斷層時(shí)。五、褟曲的影響他們知道褶曲是巖層在程度應(yīng)力擠壓下構(gòu)成的,這種褶曲大部分在堆積巖層中構(gòu)成。普通情況下,對(duì)于巷道及回采任務(wù)面來說,在褶曲的各個(gè)部位,出現(xiàn)的危險(xiǎn)性是不一樣的,如圖-l所示,I區(qū),裙曲向斜部分,這部分的應(yīng)力,垂直為壓力,程度為拉力,最容易出現(xiàn)冒頂和沖擊地壓,區(qū)褶曲翼,這部分的應(yīng)力,垂直和程度均為壓力,最易出現(xiàn)沖擊地壓,區(qū)褶曲背斜其應(yīng)力形狀為垂
16、直拉力,程度壓力,這部分也是最大礦山壓力區(qū)域。圖- 褟部分的受力形狀及沖擊危險(xiǎn)性 義馬煤田礦井多數(shù)采區(qū)如千秋煤礦西部根本上處于單斜構(gòu)造區(qū),垂直應(yīng)力和程度應(yīng)力均為壓應(yīng)力,最易出現(xiàn)沖擊地壓。也有處于向斜構(gòu)造區(qū)如躍進(jìn)煤礦區(qū)的,同樣是沖擊危險(xiǎn)區(qū)。六、煤層分叉的影響煤層分叉和合并的出現(xiàn),呵斥了煤層頂板條件的變化,從而引起的沖擊地壓危險(xiǎn)形狀的變化,在分叉和合并地段沖擊地壓危險(xiǎn)性較大。義馬煤田#煤在上部分-煤、-煤和-煤,下部合并義馬煤田現(xiàn)主采煤層均處于合并帶,是沖擊地壓頻發(fā)區(qū)域。七、采空區(qū)的影響普通來說,當(dāng)任務(wù)面接近已有的采空區(qū),其間隔 為-m時(shí),沖擊地壓的危險(xiǎn)性隨之添加,假設(shè)任務(wù)面的旁邊有上一區(qū)段的采空
17、區(qū),該采空區(qū)也使得沖擊地壓的危險(xiǎn)性添加,危險(xiǎn)發(fā)生的最大位置在距煤柱lm左右。八、開采區(qū)域的影響在煤層開采面積添加的情況下,巖體的震動(dòng)能量也隨之添加。研討闡明,當(dāng)開采面積為m時(shí),釋放的單位面積的震動(dòng)能量為最大。這就出現(xiàn)了他們所說的一次見方、二次見方問題。九、開采設(shè)計(jì)與開采順序的影響 當(dāng)在幾個(gè)煤層中同時(shí)布置幾個(gè)任務(wù)面時(shí),任務(wù)面的布置方式和開采順序?qū)×矣绊懨簬r體內(nèi)的應(yīng)力分布。 礦井中,沖擊地壓經(jīng)常出如今: 任務(wù)面向老塘推進(jìn)時(shí); 在距采空區(qū)-m的應(yīng)力集中區(qū)內(nèi)掘進(jìn)巷道; = * GB 兩個(gè)任務(wù)面相向推進(jìn)時(shí); 兩個(gè)近間隔 煤層中的兩個(gè)任務(wù)面同時(shí)開采時(shí)。例如,勝利礦相向掘進(jìn)回風(fēng)巷,當(dāng)兩巷相距m時(shí)沖擊地壓,
18、破壞巷道m(xù)。義馬煤田多數(shù)沖擊是由于任務(wù)面相向推進(jìn)構(gòu)成。比如我礦任務(wù)面與上巷的關(guān)系。第二節(jié) 沖擊地壓發(fā)活力理 長期以來,沖擊地壓作為巖石力學(xué)的艱苦難題之一,不斷是國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界關(guān)注的重要研討課題。沖擊地壓發(fā)活力理非常復(fù)雜,是一個(gè)正在深化研討的問題、更是關(guān)注的焦點(diǎn)。下面我簡單引見一下我們義馬礦區(qū)沖擊地壓發(fā)生緣由。 結(jié)合義馬煤田沖擊地壓發(fā)生的實(shí)踐情況、煤層地質(zhì)條件和開采情況,對(duì)中部礦井沖擊地壓發(fā)活力理初步歸納成以下幾點(diǎn)意見:、煤層的沖擊地壓傾向性。義馬煤田-煤合-煤本身具有沖擊地壓傾向性,m采深以下有中等沖擊危險(xiǎn)程度,m采深以下有嚴(yán)重沖擊危險(xiǎn)程度。采深愈大,地應(yīng)力愈高因此沖擊地壓愈嚴(yán)重。、關(guān)鍵
19、層斷裂失穩(wěn)。義馬煤層老頂巨厚礫巖厚m以上,分層厚大于m在任務(wù)面開采過程中構(gòu)成關(guān)鍵層構(gòu)造,關(guān)鍵層斷裂失穩(wěn)來壓直接誘發(fā)了嚴(yán)重沖擊地壓。因此,在任務(wù)面初次周期來壓,末采構(gòu)成正方體“三面采空的孤島區(qū)和相鄰任務(wù)面對(duì)采易發(fā)生大的沖擊地壓。、煤巖層的能量釋放。-煤多為軟底構(gòu)造,在深部高應(yīng)力的作用下,構(gòu)成“夾持作用,高地應(yīng)力能量突破底板圍巖系統(tǒng)力學(xué)平衡,呵斥底鼓。因此,沖擊地壓普通都顯如今底板上,在厚煤層沿頂送巷和-煤與-煤合并附近,更為構(gòu)成以底鼓為主的嚴(yán)重沖擊地壓。、構(gòu)造應(yīng)力的作用。-m以下開采范圍緊鄰F大斷層,次生斷層多,構(gòu)造應(yīng)力明顯,在斷面構(gòu)造帶和向斜軸部是沖擊地壓的高發(fā)區(qū)。義馬煤田深部沖擊地壓類型應(yīng)屬
20、沖擊型頂板或底板型,是沖擊壓力型中治理難度較大的類型。第三節(jié) 沖擊地壓、礦震與巖爆的關(guān)系一、沖擊地壓、巖爆和礦震描畫 、沖擊地壓沖擊地壓是指在一定條件的高應(yīng)力作用下,煤礦井巷或采煤任務(wù)面周圍的煤巖體由于彈性能的瞬時(shí)釋放而產(chǎn)生破壞的礦井動(dòng)力景象,常伴隨有宏大的聲響、煤巖體被拋向采掘空間和氣浪景象。它往往呵斥采掘空間中支護(hù)設(shè)備的破壞以及采掘空間的變形,嚴(yán)重時(shí)呵斥人員傷亡和井巷毀壞,甚至引起地表塌陷而呵斥部分地震。綜觀發(fā)生在煤礦的沖擊地壓可以看出,沖擊地壓景象具有以下典型特征:沖擊地壓多發(fā)生在采煤期間的超前巷道內(nèi),通常在超前任務(wù)面米的范圍內(nèi),沖擊地壓發(fā)生后,煤壁大面積片幫,煤從煤體中拋出。煤礦沖擊地
21、壓的發(fā)生,通常在任務(wù)面前方支撐壓力范圍內(nèi),在應(yīng)力集中和采動(dòng)影響下,導(dǎo)致沖擊地壓的發(fā)生。發(fā)生沖擊地壓的煤巖體,煤層頂、底板在沖擊地壓發(fā)生后,并不發(fā)生或明顯發(fā)生破壞和變形,而煤體卻在發(fā)生破壞并整體移出,還在煤層與頂、底板之間產(chǎn)生明顯的滑動(dòng)擦痕和離層離層高度約.m,甚至更大,如圖-所示。圖- 巷道沖擊地壓景象描畫沖擊地壓往往發(fā)生在頂板來壓期間,支架移架或回柱放頂、爆破等工藝過程中。沖擊地壓多發(fā)生在煤層變薄帶、斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造區(qū)附近。發(fā)生沖擊地壓的礦井構(gòu)造應(yīng)力相對(duì)較大。發(fā)生沖擊地壓的煤層普通具有典型的“三硬構(gòu)造特征,即硬煤、硬頂、硬底。并且往往在煤層與頂板之間存在一層較薄的粉狀軟煤厚度約.m。沖擊
22、地壓發(fā)生后,巷道斷面收縮明顯,通??蛇_(dá),甚至到達(dá)。、巖爆巖爆是高應(yīng)力條件下,地下工程開挖中,硬脆性圍巖因開挖卸荷導(dǎo)致洞壁應(yīng)力重新分布,儲(chǔ)存于巖體中的彈性應(yīng)變能忽然釋放,因此產(chǎn)生爆裂松脫、剝落、彈射甚至拋擲景象的一種動(dòng)力失穩(wěn)地質(zhì)災(zāi)禍。巖爆景象具有以下典型的特征:巖迸發(fā)生時(shí),通常伴有明顯的聲響特征,且由于巖爆的規(guī)模大小的不同,聲響不同。巖爆引起的巖石以片狀彈射是巖爆的最顯著特征。通常情況下,巖爆引起的巖石彈射,其彈射間隔 通常間隔 通常多在m以下,較大巖爆的彈射間隔 可達(dá)m以下。巖爆的發(fā)生與地應(yīng)力構(gòu)造應(yīng)力方向具有親密的關(guān)系,如圖-所示。、礦震礦震是采礦活動(dòng)引起的一種誘發(fā)地震。礦震是礦區(qū)內(nèi)在區(qū)域應(yīng)力
23、場和采礦活動(dòng)作用影響下,使采區(qū)及周圍應(yīng)力處于失調(diào)不穩(wěn)的異常形狀,在部分地域積累了一定能量后沖擊或重力等作用方式釋放出來而產(chǎn)生的巖層震動(dòng)。礦震主要發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜、地應(yīng)力構(gòu)造應(yīng)力較大、斷裂活動(dòng)比較顯著的礦區(qū)。在我國,發(fā)生礦震并構(gòu)成災(zāi)禍的礦區(qū)有北京、新汶、撫順、北票、大同等礦區(qū)。其典型特征為:地面和井下的開采活動(dòng)都有能夠引起礦震景象的發(fā)生,較小礦震地面無震感,而較大礦震地面震感明顯,在景象上與天然地震根本一樣。礦井頂板冒落、煤層片幫、地表塌陷、沖擊地壓、巖爆、煤與瓦斯突出等均可引起礦震的發(fā)生,礦區(qū)范圍內(nèi)的斷裂等構(gòu)造活動(dòng)也能夠?qū)е碌V震的發(fā)生。礦震發(fā)生破壞位置與采礦位置不完全具有針對(duì)關(guān)系。礦震震
24、級(jí)的大小與井下煤巖破壞程度無對(duì)應(yīng)關(guān)系。有的礦震震級(jí)很大,但井下煤巖破壞卻較?。挥械牡V震震級(jí)很小,但井下煤巖破壞卻比較嚴(yán)重。這主要是由于礦震的震中不一定就是破壞位置。比如發(fā)生在采區(qū)的礦震,任務(wù)面或巷道煤巖的破壞能夠就較小。礦震的破壞情況與震級(jí)并不呈正比關(guān)系,在地面震感明顯的較大礦震并不一定呵斥礦井損壞,較小礦震有時(shí)也呵斥較大破壞甚至呵斥災(zāi)禍。二、幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)、沖擊地壓、巖爆與礦震是具有不贊同義的礦山巖石力學(xué)景象,在實(shí)踐工程或研討中,應(yīng)結(jié)合詳細(xì)情況分析確定是沖擊地壓、巖爆,還是礦震。特別是在煤炭行業(yè)中,建議這三個(gè)術(shù)語區(qū)別運(yùn)用,切不可以一個(gè)“沖擊地壓或“巖爆代之。、沖擊地壓和巖爆,往往會(huì)導(dǎo)致礦震的發(fā)生,
25、而礦震那么不一定會(huì)導(dǎo)致沖擊地壓或巖爆的發(fā)生。即沖擊地壓和巖爆往往是礦震的誘發(fā)要素,反之那么不成立。、沖擊地壓和巖爆,其最為顯著的差別在于構(gòu)成構(gòu)造體的巖性具有明顯的不同,從而導(dǎo)致在景象和破壞方式上明顯不同。因此,在控制沖擊地壓和巖爆的實(shí)踐工程中,應(yīng)結(jié)合巖性特點(diǎn)采取適當(dāng)?shù)拇胧?。、礦震的發(fā)生與采礦或地下開采活動(dòng)密不可分。為了減少礦震災(zāi)禍,應(yīng)最大限制地控制采礦活動(dòng)。第三章 沖擊地壓危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及預(yù)測預(yù)告技術(shù)第一節(jié) 概述沖擊地壓危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及預(yù)測預(yù)告是沖擊地壓防治任務(wù)的重要組成部分,它對(duì)及時(shí)采取區(qū)域防備措施和部分性解危措施,防止沖擊危害非常重要。一、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)目前,我國還沒有一個(gè)比較科學(xué)的沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法
26、。目前主要采用沖擊傾向性評(píng)價(jià)方法、數(shù)值模擬分析方法和地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃方法、數(shù)量化實(shí)際方法以及綜合指數(shù)法等對(duì)沖擊危險(xiǎn)性進(jìn)展評(píng)價(jià)。沖擊地壓研討的最終目的是要防治沖擊地壓,針對(duì)不同沖擊危險(xiǎn)等級(jí),現(xiàn)場應(yīng)采取不同對(duì)策。微弱或無沖擊危險(xiǎn):一切的采礦任務(wù)可按作業(yè)規(guī)程規(guī)定進(jìn)展。弱沖擊危險(xiǎn):一切的采礦任務(wù)可按作業(yè)規(guī)程規(guī)定進(jìn)展,但采礦作業(yè)中要求加強(qiáng)沖擊地壓危險(xiǎn)形狀的察看。中等沖擊危險(xiǎn):下一步的采礦任務(wù)應(yīng)與該危險(xiǎn)形狀下的沖擊地壓防治措施一同進(jìn)展,而且至少經(jīng)過預(yù)測預(yù)告以確定沖擊地壓危險(xiǎn)程度不再上升。較劇烈沖擊危險(xiǎn):此時(shí)較劇烈沖擊危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)停頓作業(yè),加以處置后沖擊危險(xiǎn)得以緩解并保證不再上升方可允許下一步作業(yè)。強(qiáng)沖擊危險(xiǎn):此
27、時(shí)應(yīng)停頓采礦作業(yè),不用要的人員撤離危險(xiǎn)地點(diǎn);礦主管指點(diǎn)確定限制沖擊地壓危險(xiǎn)的方法及措施,以及沖擊地壓防治措施的控制檢查方法,確定沖擊地壓防治措施的人員,極劇烈沖擊危險(xiǎn):此時(shí)沖擊地壓的防治措施應(yīng)根據(jù)專家的意見進(jìn)展,應(yīng)采取特處條件下的綜合措施及方法;采取措施后,經(jīng)過專家鑒定,方可進(jìn)展下一步的作業(yè)。假設(shè)沖擊危險(xiǎn)程度在沒有降低的情況下,停頓進(jìn)展進(jìn)一步的采礦作業(yè),該區(qū)域制止人員經(jīng)過。二、現(xiàn)場預(yù)測預(yù)告目前,沖擊地壓現(xiàn)場預(yù)測預(yù)告采用的主要方法有:煤巖體原巖應(yīng)力與采動(dòng)應(yīng)力測定、地音與微震監(jiān)測、電磁輻射法、鉆屑法和煤層含水率測定法等?,F(xiàn)場預(yù)測預(yù)告的中心在于經(jīng)過各種參量的監(jiān)測和測定,來綜合預(yù)測發(fā)生沖擊地壓的危險(xiǎn)性
28、和危險(xiǎn)等級(jí),從而采取有針對(duì)性的解危方法。第二節(jié) 沖擊地壓危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法一、沖擊傾向性評(píng)價(jià)方法沖擊傾向性是識(shí)別煤巖體發(fā)生沖擊破壞的才干,鑒定其能否具有發(fā)生沖擊地壓危險(xiǎn)性的固有力學(xué)性質(zhì)。沖擊傾向性研討在沖擊地壓機(jī)理研討中占有重要的位置,是沖擊地壓預(yù)測與防治研討的根底。二、綜合指數(shù)法綜合指數(shù)法就是在分析各種采礦地質(zhì)影響沖擊地壓發(fā)生要素的根底上,確定各種要素的影響權(quán)重然后將其綜合起來,就可以建立沖擊地壓危險(xiǎn)性預(yù)測的綜合指數(shù)法。主要就是經(jīng)過采掘任務(wù)面周圍地質(zhì)要素和采礦技術(shù)要素對(duì)沖擊地壓的影響程度及沖擊地壓危險(xiǎn)形狀等級(jí)進(jìn)展評(píng)定,從而根據(jù)這兩個(gè)指數(shù)來確定出采掘任務(wù)面周圍沖擊地壓危險(xiǎn)形狀等級(jí)。等級(jí)主要有: =
29、 * GB Wt.,為無沖擊危險(xiǎn)。 = * GB Wt=.,為弱沖擊危險(xiǎn)。 = * GB Wt=.,為中等沖擊危險(xiǎn)。 = * GB Wt=.,為強(qiáng)沖擊危險(xiǎn)。 = * GB Wt.,為不平安。第三節(jié) 現(xiàn)場預(yù)測預(yù)告技術(shù)一、礦壓監(jiān)測一是任務(wù)面超前巷道應(yīng)力監(jiān)測。每班對(duì)上、下平巷超前支柱進(jìn)展阻力監(jiān)測,找出任務(wù)面超前支承壓力影響范圍及應(yīng)力集中系數(shù),確定超前支護(hù)間隔 及方式。根據(jù)阻力大小預(yù)告任務(wù)面頂板來壓及應(yīng)力集中區(qū)域。二是綜采支架任務(wù)阻力監(jiān)測。在任務(wù)面中部布置測區(qū),對(duì)任務(wù)面支架阻力進(jìn)展循環(huán)監(jiān)測,然后畫出監(jiān)測曲線,預(yù)測任務(wù)面頂板來壓情況,結(jié)合其他監(jiān)測手段預(yù)告任務(wù)面沖擊危險(xiǎn)度。同時(shí)對(duì)每個(gè)支架都安設(shè)自動(dòng)測壓表,
30、一方面可以對(duì)支架初撐力進(jìn)展監(jiān)控,另一方面可以對(duì)任務(wù)面頂板來壓情況進(jìn)展全面預(yù)告分析。 三是頂板離層監(jiān)測。在掘進(jìn)和回采巷道安設(shè)頂板離層監(jiān)測系統(tǒng),每米一組傳感器,和地面計(jì)算機(jī)結(jié)合,實(shí)如今線監(jiān)測,對(duì)頂板活動(dòng)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)察看分析,總結(jié)頂板活動(dòng)規(guī)律。四是巷道變形監(jiān)測。在掘進(jìn)和回采巷道安設(shè)巷道變形監(jiān)測系統(tǒng),定期采集巷道圍巖變形信息,分析巷道圍巖變形活動(dòng)規(guī)律,為沖擊地壓巷道支護(hù)提供根據(jù)。二、電磁輻射監(jiān)測技術(shù)電磁輻射監(jiān)測法是一種測定煤巖體電磁輻射強(qiáng)度和脈沖數(shù)來預(yù)測沖擊危險(xiǎn)程度的一種簡單、適用、可靠的沖擊地壓預(yù)測方法,并且實(shí)現(xiàn)了非接觸延續(xù)監(jiān)測,受干擾小,定向性好,延續(xù)監(jiān)測的信息量大,可以提高預(yù)測準(zhǔn)確性。三、鉆屑法監(jiān)測
31、技術(shù) 鉆屑法是經(jīng)過在煤層中打直徑mm的鉆孔,根據(jù)排出的煤粉量及其變化規(guī)律和有關(guān)動(dòng)力效應(yīng),鑒別沖擊危險(xiǎn)的一種方法。其實(shí)際根底是鉆出煤粉量與煤體應(yīng)力形狀只需定量的關(guān)系,即其他條件一樣的煤體,當(dāng)應(yīng)力形狀不同時(shí),其鉆孔的煤粉量也不同。當(dāng)單位長度的排粉率增大或超越標(biāo)定值時(shí),表示應(yīng)力集中程度添加和沖擊危險(xiǎn)性提高。目前已在沖擊地壓礦井全面推行運(yùn)用。四、微震監(jiān)測技術(shù) 他們礦上還沒有運(yùn)用,不再詳細(xì)描畫。第四章 沖擊地壓防治技術(shù)沖擊地壓研討的最終目的就是有效地防止沖擊地壓的發(fā)生。從沖擊地壓構(gòu)成的機(jī)理看,控制沖擊地壓災(zāi)禍的發(fā)生,本質(zhì)上就是改動(dòng)煤巖體的應(yīng)力形狀或控制高應(yīng)力產(chǎn)生,以保證煤巖體缺乏以產(chǎn)生失穩(wěn)破壞或非穩(wěn)定破
32、壞。根據(jù)實(shí)踐煤巖體條件,沖擊地壓的防治包括兩個(gè)方面,即已具備沖擊危險(xiǎn)煤巖層的沖擊地壓防治和目前尚無沖擊危險(xiǎn)但開采過程中能夠發(fā)生沖擊地壓的防治問題。為了從根本上改動(dòng)煤巖體應(yīng)力分布規(guī)律,以降低沖擊危險(xiǎn)程度,目前國內(nèi)外采用的沖擊地壓防治方法主要包括合理的開采布置、維護(hù)層開采、煤層松動(dòng)爆破和煤層預(yù)注水等。對(duì)于已具有沖擊危險(xiǎn)的煤巖層采用的控制方法有煤層卸載爆破、鉆孔卸壓、煤層切槽、底板定向切槽和頂板定向斷裂等。這些方法在我國均獲得了廣泛運(yùn)用。一、煤層卸載爆破技術(shù)煤層卸載爆破是在已確定有沖擊危險(xiǎn)的區(qū)域,經(jīng)過對(duì)煤體實(shí)施爆破,以到達(dá)解除沖擊危險(xiǎn)的一種沖擊地壓防治措施。煤層卸載爆破可分為煤層松動(dòng)爆破、煤層卸載爆
33、破和煤層誘發(fā)爆破三種方式。煤層松動(dòng)爆破是指在煤層尚未構(gòu)成高應(yīng)力集中或不具有沖擊危險(xiǎn)但預(yù)測采煤過程中具有沖擊危險(xiǎn)的區(qū)域?qū)嵤┍?,以改?dòng)煤體的物理力學(xué)性質(zhì),從而使得煤的沖擊危險(xiǎn)性降低,防止煤體內(nèi)的彈性能過于積聚,以防止沖擊地壓的發(fā)生。煤層卸載爆破是對(duì)已構(gòu)成沖擊危險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)展爆破,使煤體中的應(yīng)力集中程度下降,煤體中支撐壓力峰值位置向煤體深部轉(zhuǎn)移,從而降低沖擊危險(xiǎn)性。煤層誘發(fā)爆破是對(duì)具有較高沖擊危險(xiǎn)的煤體實(shí)施爆破,經(jīng)過爆破構(gòu)成的應(yīng)力波與高應(yīng)力煤體的應(yīng)力疊加,進(jìn)一步添加煤體中的應(yīng)力集中程度并誘發(fā)沖擊地壓,即經(jīng)過選擇合理的爆破參數(shù)、爆破時(shí)間和地點(diǎn),在爆破動(dòng)應(yīng)力的作用下,誘發(fā)強(qiáng)度可控、較小的沖擊地壓的發(fā)生,
34、從而防止災(zāi)禍性較大的沖擊地壓的發(fā)生。二、義馬煤田沖擊地壓防治的閱歷沖擊地壓重點(diǎn)防備區(qū)域主要有:地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)帶:包括斷層、褶曲、煤層厚度和傾角忽然變化區(qū)域;綜采面及前方m的采動(dòng)應(yīng)力集中區(qū);任務(wù)面臨近下山煤柱或邊境煤柱期間;孤島煤柱或三面采空煤柱內(nèi)掘進(jìn)和回采任務(wù)面;中部礦井-m以深,尤其是F斷層構(gòu)造帶附近;任務(wù)面初采和末采及停產(chǎn)三天以上恢復(fù)消費(fèi)的任務(wù)面。義煤集團(tuán)中部礦井沖擊地壓發(fā)生的一些規(guī)律:大斷面、高強(qiáng)度巷道支護(hù)可以減輕巷道沖擊,減少?zèng)_擊傷人;沿空送巷沒有發(fā)生沖擊;綜采、綜放任務(wù)面內(nèi)不發(fā)生沖擊,掘進(jìn)頭-米沖擊不明顯;高應(yīng)力巷道經(jīng)過爆破卸壓和高壓注水治理效果比較明顯,危險(xiǎn)區(qū)域可以經(jīng)過爆破方式進(jìn)展誘
35、發(fā),從而防止傷人。多種預(yù)測手段并存。義煤集團(tuán)中部煤田躍進(jìn)、千秋兩礦均采用KBD、KBD電磁輻射監(jiān)測、鉆屑法監(jiān)測,很快將安裝微震監(jiān)測系統(tǒng),構(gòu)成一整套危險(xiǎn)性識(shí)別預(yù)警系統(tǒng),從多方位彌補(bǔ)單一預(yù)測手段的缺乏。多種解危措施并存。義煤集團(tuán)中部各消費(fèi)礦井現(xiàn)采用深孔卸壓爆破、煤層高靜壓注水及爆破誘發(fā)等多種解危方式并存的方法效果比較好。并且在一切采掘任務(wù)面無論有無沖擊危險(xiǎn),均采取先卸壓,后監(jiān)測,再解危的危險(xiǎn)區(qū)處置方法,也獲得了明顯的效果。加強(qiáng)底板支護(hù),采用O型棚全封鎖支護(hù)。義煤集團(tuán)中部礦井沖擊能量多以底板釋放為主?,F(xiàn)躍進(jìn)礦下巷采用的錨網(wǎng)索+O型棚復(fù)合支護(hù)從防沖角度思索,效果很好。該任務(wù)面曾發(fā)生過一次大威力“煤炮,
36、當(dāng)時(shí),整個(gè)巷道煤塵飛揚(yáng),能見度缺乏m,除O型棚斷面有部分收縮外,沒有呵斥其他破壞。采取“五位一體的沖擊地壓總體防治措施?!拔逦灰惑w即:平安培訓(xùn)、預(yù)測預(yù)告、防治措施、防治措施的效果檢驗(yàn)、平安防護(hù)。平安培訓(xùn)是指加強(qiáng)管理、完善制度、健全機(jī)制、強(qiáng)化職工培訓(xùn),加強(qiáng)隊(duì)伍建立,提高自動(dòng)防治的認(rèn)識(shí);預(yù)測預(yù)告是對(duì)有沖擊地壓危險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)展監(jiān)測和預(yù)告,為防治措施提供指點(diǎn);防治措施包括自動(dòng)防備和自動(dòng)解危措施,普通指優(yōu)化消費(fèi)規(guī)劃、減少應(yīng)力集中、加強(qiáng)巷道支護(hù)等措施減少?zèng)_擊地壓的發(fā)生和采取卸壓爆破、煤層注水、鉆孔卸壓等方法弱化沖擊程度,構(gòu)成防沖維護(hù)帶;防治措施的效果檢驗(yàn)是對(duì)防治措施的效果采用電磁輻射法和鉆屑法等方法進(jìn)展沖擊
37、危險(xiǎn)性檢驗(yàn),各項(xiàng)目的均在臨界值以下,才干正常消費(fèi);平安防護(hù)是指在采取防治措施后依然不能完全杜絕沖擊地壓發(fā)生,為降低沖擊地壓發(fā)生時(shí)呵斥的人身損傷所采取的各項(xiàng)平安防護(hù)措施。第六章 礦山震動(dòng)與沖擊地壓對(duì)環(huán)境的影響在采礦巷道中發(fā)生震動(dòng)和沖擊地壓,將會(huì)引起:巷道、任務(wù)面的破壞,人員的傷亡。其主要緣由是地震波傳播過程中動(dòng)載荷脈沖的沖擊使煤層垮落,動(dòng)力拋出煤巖體。 = * GB 在沖擊地壓區(qū)域人員傷亡,但巷遭損壞不大。在較大能量的震動(dòng)和沖擊地壓發(fā)生時(shí),地表產(chǎn)生振動(dòng),使建筑物產(chǎn)生裂痕甚至倒塌。總的來說,沖擊地壓的危害與煤礦五大自然災(zāi)禍并重。附錄:義馬煤田典型沖擊地壓事故實(shí)例事故一:千秋煤礦“.沖擊地壓年月日下
38、午時(shí),義煤集團(tuán)千秋煤礦任務(wù)面下巷在修巷期間發(fā)生沖擊地壓,巷道底鼓嚴(yán)重,巷道斷面瞬間減少至部分缺乏m,突出煤量噸,涌出瓦斯m,瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá).。呵斥人死亡,人受傷。一、礦井概略:千秋煤礦位于河南省義馬市南Km,礦井于年投產(chǎn),是義煤集團(tuán)公司的骨干礦井之一, 年核定礦井綜合消費(fèi)才干萬噸。年礦井產(chǎn)量.萬t。井田開辟方式為立井多程度上、下山混合式開辟,通風(fēng)方式為混合式負(fù)壓通風(fēng)。 井田地質(zhì)構(gòu)造較為簡單,長焰煤種?,F(xiàn)主要開采侏羅系二煤。年礦井瓦斯等級(jí)鑒定為低瓦斯礦井。煤塵爆炸指數(shù)為.%,有爆炸危險(xiǎn)。屬容易自燃煤層,自燃發(fā)火期個(gè)月,最短天。礦井正常涌水量為m/h,最大涌水量m/h。目前礦井區(qū)下山一個(gè)采煤任務(wù)面
39、?,F(xiàn)回采的任務(wù)面采深 m,任務(wù)面采用綜采放頂煤一次采全高回采工藝,全部垮落法管理頂板。該任務(wù)面巷道采用錨網(wǎng)+可縮性拱型支架支護(hù),任務(wù)面設(shè)計(jì)走向長度m,已回采米,剩余米,煤層硬度系數(shù)為.,可采厚度.m,傾角。二、事故發(fā)生及搶救情況:月日時(shí),千秋礦任務(wù)面下巷八點(diǎn)班和四點(diǎn)班交接終了,八點(diǎn)班下班,四點(diǎn)尚未開場從事修棚作業(yè),忽然感到一陣晃動(dòng),接著m巷道迅速合攏,名礦工被困井下。附圖:沖擊地壓發(fā)生后下巷巷道變形情況圖。 沖擊地壓發(fā)生后,千秋礦立刻向公司指點(diǎn)進(jìn)展了匯報(bào),集團(tuán)公司、礦迅速成沖擊地壓發(fā)生后下巷巷道變形情況圖立了搶險(xiǎn)救援指點(diǎn)小組和搶險(xiǎn)指揮部,設(shè)立現(xiàn)場搶險(xiǎn)組、傷員救治組、治安捍衛(wèi)組、后勤保證組、善后
40、處置組和協(xié)調(diào)組,迅速啟動(dòng)緊急救援預(yù)案,開展救援任務(wù)。并立刻啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。先派第一救援小分隊(duì)從下巷進(jìn)入沖擊地壓發(fā)生地點(diǎn),當(dāng)救援小分隊(duì)到達(dá)下巷m處,發(fā)現(xiàn)頂?shù)装搴蠑n,無法實(shí)施救援任務(wù),救援小分隊(duì)迅速通知搶險(xiǎn)指揮部,搶險(xiǎn)指揮部命令救援小分隊(duì)從上巷進(jìn)入沖擊地壓發(fā)生地點(diǎn),到達(dá)下巷轉(zhuǎn)載機(jī)附近時(shí),聽到有呼救聲,救援人員一邊實(shí)施緊急救援,一邊上報(bào)搶險(xiǎn)指揮部,搶險(xiǎn)指揮部迅速展開全方位搶險(xiǎn)救援任務(wù),從事故地點(diǎn)兩端向沖擊地壓發(fā)生區(qū)域(共m)清理巷道,從里端進(jìn)入搶救人員人,其中救護(hù)隊(duì)員人;從外端進(jìn)入搶救人員余人。截止月日點(diǎn),從上巷累計(jì)運(yùn)知名被困人員,人從下巷運(yùn)出。至此,任務(wù)面一切搶險(xiǎn)救援任務(wù)全部終了,此次沖擊地壓事故合
41、計(jì)呵斥人死亡,人受傷。三、現(xiàn)場勘查月日,礦壓研討所組織人員到千秋礦進(jìn)展事故現(xiàn)場勘查,查看了任務(wù)面事故現(xiàn)場,并同千秋礦消費(fèi)科技術(shù)人員和相關(guān)區(qū)隊(duì)當(dāng)班工人進(jìn)展了交流,。現(xiàn)場情況是:、巷道合攏段米;嚴(yán)重受損段米;普通受損段米。合計(jì)受損巷道米,任務(wù)面下巷米以里至任務(wù)面幾乎全部受損;、傷亡人員多在巷道合攏段和嚴(yán)重受損段。沖擊地壓發(fā)生時(shí),現(xiàn)場施工人員正在進(jìn)展修巷任務(wù)和注水、瓦斯抽放等防滅火任務(wù),人員比較集中。四、事故緣由此次千秋礦“.沖擊地壓事故涉及范圍廣、巷道受損嚴(yán)重、破壞性強(qiáng),在義馬煤田歷次沖擊地壓事故中是非常稀有的。鑒于此,年月日,搶險(xiǎn)指揮部特邀中國工程院院士張鐵崗現(xiàn)場指揮搶險(xiǎn)任務(wù),并聘請(qǐng)有關(guān)專家對(duì)這
42、起事故性質(zhì)及緣由進(jìn)展了現(xiàn)場分析鑒定。、這起事故是遭到年月日汶川地震后效的間接影響和年月日時(shí)分澠池縣果園鄉(xiāng)地震直接影響引發(fā)的一次沖擊地壓。分析緣由如下:千秋煤礦開采煤層具有沖擊傾向性,煤層頂板存在巨厚鞏固礫巖層,采面曾經(jīng)進(jìn)入 m開采深度,原巖地應(yīng)力大。上述條為沖擊地壓的發(fā)生提供了根本條件。研討闡明,劇烈地震前后一段時(shí)間內(nèi),地震應(yīng)力場可對(duì)周邊應(yīng)力場產(chǎn)生影響。千秋煤礦據(jù)四川汶川地震震中 km左右,汶川主震時(shí),義馬地域震感劇烈。因此,可以推測義馬地域現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場有受四川汶川地震影響的能夠。據(jù)三門峽市地震局轉(zhuǎn)河南省局指點(diǎn)震情,年月日時(shí)分,北緯.度、東經(jīng).度,在澠池縣果元鄉(xiāng)距千秋礦 km發(fā)生一次里氏.級(jí)
43、地震。這次地震能夠是遭到汶川地震影響的結(jié)果。根據(jù)千秋煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)瓦斯、風(fēng)速的監(jiān)測結(jié)果,年月日時(shí)分采面瓦斯探頭濃度值與風(fēng)速探頭值同時(shí)發(fā)生嚴(yán)重異常,結(jié)合礦山調(diào)查結(jié)果,確定此次沖擊地壓發(fā)生的時(shí)間為年月日時(shí)分。據(jù)井下獲救人員口述,事故發(fā)生時(shí)感遭到較劇烈的震動(dòng),聽到宏大的聲響。、消費(fèi)不正常,推進(jìn)速度快,忽然的周期來壓是此次沖擊地壓發(fā)生的主要緣由之一。月日至今,任務(wù)面下拐頭CO經(jīng)常超標(biāo),為防止采空區(qū)發(fā)火,沖擊地壓發(fā)生前半個(gè)月內(nèi)上巷推進(jìn)米,下巷推進(jìn)米,任務(wù)面平均推進(jìn)米,頂板活動(dòng)加劇,周期來壓忽然。、沖擊地壓發(fā)生段人員集中作業(yè),引起擾動(dòng),是人員傷亡多,巷道損壞涉及面大的一個(gè)重要緣由。一是此次沖擊地壓
44、導(dǎo)致的巷道合攏段和嚴(yán)重受損段從掘進(jìn)到回采變形速度不斷很快,主要緣由是壓力大、支護(hù)強(qiáng)度低,沖擊地壓發(fā)生前有一部分人員正在修巷;二是任務(wù)面發(fā)火地點(diǎn)多,沖擊地壓發(fā)生前,有一部分人員正在進(jìn)展注水、瓦斯抽放等防滅火任務(wù)。、任務(wù)面下巷采深接近米,根據(jù)地質(zhì)資料及以往沖擊地壓發(fā)生規(guī)律分析評(píng)定,任務(wù)面下巷屬于嚴(yán)重沖擊巷道。五、防備措施提高對(duì)防止沖擊地壓的認(rèn)識(shí),開展專項(xiàng)培訓(xùn)任務(wù)。結(jié)合義煤礦區(qū)情況,開展系統(tǒng)、全面、針對(duì)性的沖擊地壓防治研討任務(wù)。采用微震監(jiān)測系統(tǒng)、地音監(jiān)測系統(tǒng)及采動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)沖擊地壓進(jìn)展礦區(qū)及礦井范圍內(nèi)的綜合監(jiān)測,掌握沖擊地壓發(fā)生規(guī)律,提高沖擊地壓監(jiān)測手段與監(jiān)測配備程度。合理開采布置,開展巷道合理
45、支護(hù)方式實(shí)驗(yàn)。對(duì)回采任務(wù)面和兩巷進(jìn)展礦壓觀測,探求千秋煤礦綜放開采條件下采場應(yīng)力分布規(guī)律與特點(diǎn)。加強(qiáng)對(duì)頂板礫巖層的垮斷與應(yīng)力分布規(guī)律的研討,研討沖擊地壓發(fā)生的力源條件。、任務(wù)面在掘進(jìn)過程中,應(yīng)留意沖擊地壓的預(yù)測與防治。加強(qiáng)沖擊地壓的個(gè)人防護(hù)任務(wù),重點(diǎn)沖擊危險(xiǎn)區(qū)域作業(yè)人員應(yīng)采取個(gè)人防護(hù)措施。 = * GB 結(jié)合千秋、躍進(jìn)近幾年沖擊地壓發(fā)生情況,闡明沖擊地壓多發(fā)生在采深接近米的區(qū)域。因此,類似條件巷道的治理必需嚴(yán)厲執(zhí)行“平安培訓(xùn)、預(yù)測預(yù)告、防治措施、防治措施的效果檢驗(yàn)、平安防護(hù)為一體的綜合防治措施,即“五位一體沖擊地壓綜合防治措施。事故二:千秋煤礦“.沖擊地壓年月日下午時(shí)分,義煤集團(tuán)千秋煤礦下巷掘
46、進(jìn)任務(wù)面米至米處發(fā)生沖擊地壓,巷道底鼓嚴(yán)重,最大底鼓量達(dá)m。呵斥人受傷。一、礦井概略:千秋煤礦位于河南省義馬市南Km,礦井于年投產(chǎn),是義煤集團(tuán)公司的骨干礦井之一, 年核定礦井綜合消費(fèi)才干萬噸。年礦井產(chǎn)量.萬t。井田開辟方式為立井多程度上、下山混合式開辟,通風(fēng)方式為混合式負(fù)壓通風(fēng)。 井田地質(zhì)構(gòu)造較為簡單,長焰煤種?,F(xiàn)主要開采侏羅系二煤。年礦井瓦斯等級(jí)鑒定為低瓦斯礦井。煤塵爆炸指數(shù)為.%,有爆炸危險(xiǎn)。屬容易自燃煤層,自燃發(fā)火期個(gè)月,最短天。礦井正常涌水量為m/h,最大涌水量m/h。發(fā)生沖擊地壓的下巷掘進(jìn)任務(wù)面采深m,至沖擊地壓發(fā)生時(shí)已掘進(jìn)m,采用錨網(wǎng)+可縮性拱型支架支護(hù),與正在回采的任務(wù)面(采深m
47、)傾向上相差兩個(gè)區(qū)段未采任務(wù)面和已采任務(wù)面,間距m,走向上對(duì)頭采掘,目前間距m。二、事故發(fā)生及搶救情況:年月日下午時(shí)分,義煤集團(tuán)千秋煤礦下巷掘進(jìn)任務(wù)面工人正在進(jìn)展掘進(jìn)作業(yè)的同時(shí),發(fā)生沖擊地壓,呵斥人受傷。附圖:千秋煤礦下巷掘進(jìn)任務(wù)面“.沖擊地壓事故表示圖。事故發(fā)生后千秋礦一邊迅速啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,組織礦通風(fēng)隊(duì)到現(xiàn)場查看風(fēng)路,搶救人員,一邊立刻向集團(tuán)公司相關(guān)指點(diǎn)及單位匯報(bào)。集團(tuán)公司副總經(jīng)理李建新及其他指點(diǎn)迅速趕到現(xiàn)場,同礦指點(diǎn)率救護(hù)隊(duì)下井積極搶救。時(shí)人員全部救出,并將傷員送至集團(tuán)公司總醫(yī)院救治。三、現(xiàn)場情況發(fā)生時(shí)間:年月日時(shí)分。沖擊地點(diǎn):下巷掘進(jìn)任務(wù)面。施工區(qū)隊(duì):千秋礦掘四隊(duì)。沖擊范圍:距下巷口m范
48、圍。沖擊程度:m處出現(xiàn)m左右的明顯底鼓臺(tái)階,m處左右共米沖擊最嚴(yán)重,最大底鼓量達(dá)m。沖擊發(fā)生前情況:發(fā)生沖擊當(dāng)天上午時(shí)左右,“煤炮頻繁,但一切人員沒有撤離。時(shí)分,掘四隊(duì)工人正在掘進(jìn)時(shí),發(fā)生沖擊。人員傷亡情況:傷三人,無死亡。四、事故緣由分析以為發(fā)生緣由有以下幾個(gè)方面: = * GB 下巷在孤島煤柱中掘進(jìn),巷道整體受雙向應(yīng)力影響; = * GB 同期單翼采掘同時(shí)進(jìn)展,消費(fèi)集中,工程擾動(dòng)大; = * GB 與正在回采的綜放任務(wù)面對(duì)頭推進(jìn),且發(fā)生沖擊時(shí)走向上只需m間距,根本位于超前支撐壓力范圍內(nèi),進(jìn)一步加深了應(yīng)力集中; = * GB 下巷m的采深已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越中部礦井沖擊地壓發(fā)生臨界深度根據(jù)集團(tuán)公司初次
49、沖擊深度m確定; = * GB 下巷雖采取了放炮卸壓等解危措施,但沒有從根本上消除沖擊要挾。五、防備措施下一步千秋礦全體職工思想上要高度注重,措施上要更加有力,重點(diǎn)要做好以下幾方面任務(wù):一是加強(qiáng)職工教育,提高全礦的沖擊地壓認(rèn)識(shí)程度?!?和“.兩期沖擊地壓雖然條件和緣由各不一樣,但有一點(diǎn)是一樣的,就是千秋礦對(duì)沖擊地壓的認(rèn)識(shí)缺乏、防備認(rèn)識(shí)不強(qiáng)、注重程度不夠、研討不深化、措施不到位。因此,必需進(jìn)展全員培訓(xùn)、加強(qiáng)隊(duì)伍建立、提高配備程度、落實(shí)指點(diǎn)責(zé)任、引進(jìn)專業(yè)人才、廣泛交流和學(xué)習(xí),狠抓現(xiàn)場落實(shí),實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)開展。二是嚴(yán)厲按照集團(tuán)公司下發(fā)的規(guī)定,制定千秋煤礦沖擊地壓防治方案和防治細(xì)那么,仔細(xì)編制沖擊地壓災(zāi)禍應(yīng)
50、急救援預(yù)案,進(jìn)一步完善沖擊地壓防治措施,真實(shí)抓好現(xiàn)場落實(shí),搞好沖擊地壓防治任務(wù)。三是仔細(xì)做好采掘面支架變形、頂板離層和圍巖移近量等礦壓觀測,掌握采掘面圍巖應(yīng)力變化規(guī)律。礦壓觀測也是預(yù)測沖擊地壓的一個(gè)重要手段,必需做好相關(guān)礦壓觀測設(shè)備的安裝、維護(hù)及數(shù)據(jù)處置任務(wù),真實(shí)保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn),決不能敷衍了事。四是上下巷全面停頓掘進(jìn),維修巷道,并仔細(xì)制定完善措施,報(bào)安監(jiān)局審批后才干消費(fèi)?,F(xiàn)場防治措施補(bǔ)充建議:、正頭深孔卸壓爆破實(shí)行打三孔,爆破兩孔,留一自在孔的爆破方式。、掘進(jìn)機(jī)截齒去掉,嚴(yán)禁掘進(jìn)機(jī)割煤。、卸壓炮孔深至少m,裝藥量不低于kg。、注水任務(wù)必需立刻實(shí)施,正頭實(shí)施深度不低于m的深孔高壓注水,兩幫注水滯
51、后掘進(jìn)正頭m。、掘進(jìn)和回采必需停頓一頭,或嚴(yán)厲控制掘進(jìn)速度。、任務(wù)面不出現(xiàn)多余設(shè)備資料,屬備用的必需捆綁牢靠。、掘進(jìn)機(jī)后部皮帶架必需銜接于上幫穩(wěn)定錨索上,固定牢靠。、頂、幫必需背實(shí),保證支架均勻受力,防止部分應(yīng)力集中。、支架卡纜上的螺絲必需多次緊固,要求靠正頭m,每班都要緊固螺絲。、盡量少留底煤或?qū)Φ装鍖?shí)施卸壓、加固。、完善卸壓炮措施,加大卸壓深度至少m以上,加強(qiáng)監(jiān)視檢查,保證措施執(zhí)行到位。、利用大孔徑高性能鉆機(jī)在掘進(jìn)正頭打m的深孔,每月卸壓一次。、微震監(jiān)測系統(tǒng)要盡快購置、安裝運(yùn)轉(zhuǎn)。、繼續(xù)采用大斷面支護(hù),并盡能夠加大支護(hù)強(qiáng)度。、再往前掘進(jìn)與任務(wù)面構(gòu)成的煤柱繼續(xù)減小,沖擊危險(xiǎn)會(huì)更大,必需進(jìn)一步加強(qiáng)防沖任務(wù)。、回采任務(wù)面和掘進(jìn)任務(wù)面減小推進(jìn)速度的同時(shí),必需加強(qiáng)防滅火管理任務(wù),不能顧此失彼。五是“.沖擊地壓屬艱苦沖擊地壓事故,集團(tuán)公司要成立事故調(diào)查組,清查相關(guān)事故責(zé)任,以便引起千秋礦對(duì)下一步防沖任務(wù)的高度注重。事故三:引見兩次放炮誘發(fā)沖擊呵斥嚴(yán)重破壞案例躍進(jìn)礦“.和“.沖擊地壓一、根本情況:任務(wù)面下巷埋深約m,任務(wù)面位于采區(qū)上山東部采區(qū)單翼開采,北為任務(wù)面已采,東為常村礦與躍進(jìn)礦邊境煤柱,南為未采區(qū);西為采區(qū)上山保安煤柱。年月日,躍進(jìn)煤礦下巷掘進(jìn)任務(wù)面自開口掘至米時(shí)遇一落差約m的正斷層,點(diǎn)左右進(jìn)展放炮掘進(jìn)和卸壓共裝藥近公斤,誘發(fā)
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