梁寶寺煤礦3234工作面開采沖擊危險性評價與防治技術研究

梁寶寺煤礦3234工作面開采沖擊危險性評價與防治技術研究梁寶寺煤礦3234工作面沖擊危險性評價與防治技術研究研究報告梁寶寺能源有限責任公司北京科技大學二○一六年十一月梁寶寺煤礦礦井概況2.1礦井概況梁寶寺煤礦是肥城礦業(yè)集團實施轉移戰(zhàn)略、發(fā)展主業(yè)的重點工程。位于濟寧市嘉祥縣梁寶寺鎮(zhèn)，是巨野煤田先期開發(fā)的第一對礦井。井田面積95．27平方公里，地質儲量5．75億噸，2005年優(yōu)化系統后生產能力為240萬t/a，2011年產量可達300萬t/a。生產特低硫、特低磷、高發(fā)熱量的優(yōu)質動力謀。梁寶寺井田位于山東省西南部，行政區(qū)劃歸嘉祥縣，東南距嘉祥縣城約20km。地理坐標為東經116°10′～116°17′，北緯35°32′～35°38′。井田東西寬約9km，南北長約11km，面積約95.27km。本區(qū)交通方便，兗（州）新（鄉(xiāng)）鐵路經井田南部從嘉祥縣城通過。該鐵路從嘉祥縣城向東56km至兗州，與京滬線相連；向西259km經菏澤至新鄉(xiāng)與京廣線接軌。京九鐵路從井田西南部的菏澤經過。南部濟寧機場已開航，可直達北京、廣州等地。區(qū)內有公路直達梁山、鄆城、巨野、嘉祥、濟寧等城市。另有京杭運河從井田東側通過，煤可以通過水運到達蘇南地區(qū)。圖2.1梁寶寺煤礦交通位置圖肥城礦業(yè)集團梁寶寺能源有限責任公司位于山東省嘉祥縣梁寶寺鎮(zhèn)境內。設計生產能力180萬噸/年，核定生產能力300萬噸/年。主采煤層3層煤，目前開采水平為-708m水平。礦井2006年1月份正式投產，開拓方式為立井開拓，中央并列抽出式通風，走向長壁后退式采煤，采用綜放工藝，冒落法管理頂板。2.2梁寶寺煤礦沖擊地壓基本情況2.2.1梁寶寺煤礦已發(fā)生煤巖沖擊現象梁寶寺煤礦主采煤層為3煤層，煤厚5.0～7.2m，根據相鄰礦區(qū)開采3煤層時以及本礦區(qū)在回采及掘進過程中的礦壓實際顯現情況，3煤層多次發(fā)生煤炮及部分錨桿拉脫等動力現象，給安全生產帶來了影響與潛在的威脅。2012年3月31日20時52分，綜采二隊回采的3301工作面軌道巷由停采線向外180m至310m范圍內底板突然嚴重變形，導致在此范圍向工作面運送材料的兩名工人不幸遇難。2012年4月1日，“3.31”事故調查組邀請有關專家就本次事故進行分析論證。專家組在聽取礦井情況匯報、察看現場實際情況和查閱有關資料后，經調查分析，認定此次事故為地震誘發(fā)的礦震自然災害事故。2.2.2煤層沖擊傾向性鑒定情況根據該礦實驗測得的3煤層（煤層試樣取自3305工作面軌道巷、皮帶巷和3309皮帶巷三個地方）沖擊傾向性測定結果（表2-1所示），對比國家標準《煤的沖擊傾向性分類及指數的測定方法》（GB/T23561.10-2010、GB/T23561.11-2010），可以認為梁寶寺煤礦3煤層具有強沖擊傾向性。在一定的煤層賦存條件、地質條件、開采條件以及大面積采空區(qū)懸頂等條件下，有發(fā)生沖擊地壓的危險性。表2-1梁寶寺煤礦3#煤層沖擊傾向性各項指數測定結果樣別項目動態(tài)破壞時間DT/ms沖擊能指數/KE彈性能指數/WET備注3305工作面軌道巷距頂板0.5m1133.7312.44/21673.038.363155.318.924936.248.895138.877.00平均值605.449.12沖擊傾向性判定結果弱沖擊傾向強沖擊傾向強沖擊傾向表2-1梁寶寺煤礦3#煤層沖擊傾向性各項指數測定結果（續(xù)表）樣別項目動態(tài)破壞時間DT/ms沖擊能指數/KE彈性能指數/WET備注3309工作面皮帶巷距底板1.5m167.785.96/2485.457.333323.4212.8041445.731.145182.709.91平均值505.027.43沖擊傾向性判定結果強沖擊傾向強沖擊傾向強沖擊傾向3305工作面皮帶巷距底板2.0m11403.067.24/245.6011.383354.3310.50445.649.085274.9212.16平均值424.7110.07沖擊傾向性判定結果強沖擊傾向弱沖擊傾向強沖擊傾向3305工作面軌道巷距頂板1.0m1645.343.57/295.595.07365.346.88493.825.565522.958.77平均值284.615.97沖擊傾向性判定結果強沖擊傾向弱沖擊傾向強沖擊傾向33234工作面基本條件3.13234工作面概況3.1.1工作面位置及周邊關系如表3-1所示，為3234工作面基本位置信息及周邊關系。平面圖如圖3.1所示。表3-13234工作面位置及井上下關系概況煤層名稱３上煤層水平名稱-708m水平采區(qū)名稱3200采區(qū)工作面名稱3234掘進工作面地面標高(m)+38.6～+39.2工作面標高(m)-584～-733地面位置該面位于工業(yè)廣場西南2200m。工作面范圍內地面全部為農田。井下位置及四鄰采掘情況該面井下位于3200采區(qū)西翼中段。四鄰采掘情況：北部為二四采區(qū)邊界線，南部無采掘工程為煤層沖刷變薄區(qū)，東部為正在掘進中的3232工作面，西部為F45斷層（落差0～25m）。走向長(m)1570～1646傾向長(m)160面積(m2)24345116083234工作面3234工作面圖3.13234工作面位置示意圖3.1.2煤質情況及煤層賦存特征（1）煤（巖）層產狀工作面設計開采的煤層為３上煤，煤層傾角為3°～12°。具體情況見表3-2。表3-23234工作面3煤層產狀煤層情況煤層總厚(m)1.6煤層結構煤層傾角(°)81.0～2.4簡單3～12該面３上煤層為氣煤，據相鄰3200采區(qū)東翼各工作面揭露情況和工作面附近L10-4、L9-2等鉆孔資料，煤層總厚1.0～2.4，平均1.6m，煤層結構簡單。煤層普氏硬度系數f=1.8。（2）煤層頂底板情況工作面煤層頂底板條件如表3-3所示。表3-33234工作面3煤層頂底板情況表煤層頂底板情況頂底板情況巖石名稱厚度(m)巖石特性老頂中砂巖0～36.67/15.6灰色，成分以石英、長石為主，含少量暗色礦物，細砂巖、粉砂巖互層狀，泥質膠結，具水平互層層理、脈狀層理、波狀層理，含少量粉砂巖包裹體，含少量黃鐵礦結核。直接頂粉砂巖0～7.3/0.6黑灰色，參差狀斷口，含少量植物葉片化石。直接底粉砂巖0.45～17.96/8.75灰黑色，斷口平坦狀，含較多泥質，局部含少量砂質，局部含少量鮞粒，局部夾細砂巖薄層且夾渾圓狀泥巖包裹體，具水平層理、透鏡狀層理，局部裂隙較發(fā)育，被方解石充填。老底中粒砂巖0～9.3/4.3淺灰色，成分以石英為主，長石次之，含暗色礦物，次棱角狀，分選好，孔隙式泥質膠結，具斜層理。3.1.3煤層其它情況在工作面回采過程中，由于其它一些因素，如瓦斯?jié)舛取⒚旱闹瘘c、地溫等都會影響工作面安全開采，在回采前要非常重視這些因素。如表3-4所示，為3煤層其它地質情況的參數值。表3-4煤層其它情況影響回采的其它地質情況瓦斯絕對涌出量：CH4：0.5m3/min，CO2：0.5m3/min。煤(礦)塵具有爆炸危險性，爆炸指數為37.55%。煤的自燃屬自燃煤層。地溫地溫為22℃，地溫梯度為0.99℃/100m。地壓煤層具有強沖擊傾向性。3.23234工作面開采技術條件3.2.1地質構造情況依據三維物探資料，3234面位于賀莊向斜西翼、程莊向斜的東翼。3234面北部煤（巖）層走向30°～80°，傾向300°～350°。3234面南部煤（巖）層走向100°～145°，傾向10°～55°。工作面西部和南部均存在沖刷變薄帶，依物探資料，該面構造較簡單，發(fā)育斷層共五條。該面斷層情況見下表：：表3-53234工作面斷層構造情況表序號構造名稱走向(°)傾向(°)傾角(°)性質落差（m）對掘進影響程度1ZF2-411738370正斷層0～5無影響2ZF2-4299970正斷層0～5無影響3WF124～44114～13470正斷層0～12無影響4WF4309070正斷層0～5無影響5F450～4990～13960～70正斷層0～25無影響3.2.2水文地質情況表3-63234工作面水文地質情況及探放水措施水文地質情況及探放水措施一、水文地質情況影響掘進的含水層主要有３上煤層頂、底板砂巖裂隙含水層和３上煤層底板三灰?guī)r溶裂隙含水層。1．３上煤層頂、底板砂巖裂隙含水層據附近L10-4、L9-2等鉆孔資料及相鄰工作面揭露資料，３上煤層頂板砂巖含水層共兩層，第一層距３上煤層頂板平均0.6m，平均厚度為15.6m，為中粒砂巖；第二層距３上煤層頂板平均43.6m，平均厚度為6.33m，為細粒砂巖。３上煤層底板砂巖含水層共兩層，第一層距３上煤層底板平均間距8.75m，平均厚度4.3m，為中粒砂巖；第二層距３上煤層底板平均間距14.25m，平均厚度27.8m，為中細粒砂巖。根據地質報告資料，單位涌水量0.0227～0.0483L/s.m，富水性弱易疏干。據相臨的3200西翼軌道大巷和3200采區(qū)東翼各掘進工作面資料，頂板淋水較小，一般一點水量小于5m3/h。3200采區(qū)掘進和回采的各工作面均未出現頂、底板砂巖裂隙水突水現象。2．三灰含水層根據L10-4、L9-2等鉆孔資料及相鄰工作面揭露資料，三灰含水層厚度平均5.16m，上距３上煤層平均92.3m，屬巖溶裂隙含水層，據地質報告，單位涌水量q=0.0121～0.1338L/s.m，富水性不均一，為弱至中等。依據3200軌道上山三灰觀測孔觀45孔，現水壓0.2MPa，水位-555.5m。三灰“安全隔水層厚度”計算：t——安全隔水層厚度（m）；L——巷道底板寬度（m）；r——底板隔水層的平均重度（MN/m3）；Kp——底板隔水層的平均抗拉強度（MPa）；P——底版隔水層承受的水頭壓力（MPa）上式中各參數取值如下：L=5m；r=0.025MN/m3；Kp=0.4MPa；P=2.7MPa。經計算，實際隔水層厚度（92.3m）遠大于安全隔水層厚度(8.8m)。除遇較大隱伏構造外，能滿足掘進安全要求。依據3200軌道上山三灰觀測孔觀45孔，現水壓0.2MPa，水位-555.5m，計算的三灰“突水系數”為：Ts=P/M=0.029MPa/m<0.1MPa/mTs——突水系數（MPa/m）P——隔水層底板承受的水壓（MPa）M——底板隔水層厚度（m）上式中各參數取值如下：P=2.7MPa；M=92.3m；突水系數小于防治水規(guī)程規(guī)定，不會造成工作面底板三灰突水。二、涌水量預計涌水量主要為頂板淋水和少量生產用水，預計正常涌水量20m3/h，最大涌水量40m3/h。三、防治水措施1.掘進期間加強頂底板的水情觀測，特別是掘進至構造、裂隙發(fā)育地段，發(fā)現迎頭淋水加大、煤幫及底板滲水等征兆及時停產撤人并匯報有關部門，采取相應措施。2.施工過程中應及時設計施工鉆機房，對頂板砂巖含水層、底板三灰含水層及時施工鉆孔疏放和觀測。3.巷道低洼處及時施工水倉并安設排水能力不小于40m3/h的排水設施，且保證正常運轉，及時清挖水溝保證水流通暢。最大涌水量80m3/h正常涌水量30m3/hPAGE69 第二篇工作面回采期間沖擊危險性評價梁寶寺煤礦3234工作面沖擊危險性評價與防治技術回采期間沖擊危險性評價1沖擊地壓評價的范圍和方法1.1沖擊地壓危險性評價的范圍3234工作面平面尺寸約為151.4×1608m，平均采深720m。由于地質構造因素的影響，在工作面回采過程中，可能滿足沖擊地壓發(fā)生的力學條件，加之煤層具有強沖擊傾向，工作面回采過程中可能發(fā)生沖擊地壓。因此，該工作面存在沖擊地壓威脅，需要進行專門評價。由于相鄰工作面在回采過程中出現了不同程度的動力現象（煤炮、錨桿索破斷等），并結合相關理論分析，可以基本肯定3234工作面在掘進和回采的過程中存在動力現象，而發(fā)生災害性動力現象的范圍和程度，取決于合理的卸壓范圍和卸壓效果。1.2沖擊地壓評價方法和評價流程對沖擊地壓危險性的評價及防治必須有針對性，首先用宏觀評價法來評價沖擊地壓的危險性，常用的方法主要有綜合指數法、沖擊地壓發(fā)生可能性指數診斷法等。其次找出產生沖擊危險的影響因素，然后根據各個因素的不同情況，采用不同的評價方法，劃定危險區(qū)域，最后根據多因素耦合法，劃定不同危險程度的區(qū)域，提前采取防治措施。產生沖擊地壓的主要的影響因素有：煤巖結構、地質構造、覆巖空間結構和煤柱等因素。其主要的評價方法有礦山壓力與巖層控制方法、工程類比法和數值模擬法等。對3234工作面沖擊危險性評價的流程如圖1.1所示。3234工作面沖擊地壓危險性評價3234工作面沖擊地壓危險性評價宏觀評價法巷道多因素評價法沖擊地壓發(fā)生可能性指數診斷法沖擊地壓發(fā)生綜合指數法采動影響覆巖結構地質構造煤巖結構宏觀評價結論多因素耦合評價工程類比法評價數值模擬法評價工程類比法評價關鍵層理論評價劃定不同沖擊危險程度的區(qū)域采取防治措施圖1.13234工作面沖擊危險性評價流程23234工作面沖擊地壓危險性的宏觀評價2.1宏觀評價方法綜合指數法是根據開采和地質條件對發(fā)生沖擊地壓的影響程度的大小，并在此基礎上確定各種因素的影響權重，而建立起的沖擊地壓危險性評價和預測的綜合方法。某采掘工作面的沖擊地壓危險狀態(tài)等級評定綜合指數用表示，以此可以圈定沖擊地壓危險程度，有，式中為地質因素對沖擊地壓的影響程度及沖擊地壓危險狀態(tài)等級評定的指數，為采礦技術因素對沖擊地壓的影響程度及沖擊地壓危險狀態(tài)等級評定的指數，沖擊地壓危險狀態(tài)等級評定綜合指數應取兩者中的最大值，其中((2-1)(2-2)式中：為第個影響因素的實際指數；為第個影響因素的最大的沖擊危險指數，為影響因素的個數。對沖擊地壓的危險程度按評定其等級的綜合指數法可定量化分為五級，表5-1給出了劃分標準及應采取的對策。表2-1沖擊地壓危險狀態(tài)的分級及對策沖擊地壓危險等級沖擊地壓危險狀態(tài)沖擊地壓危險指數采取對策A無沖擊＜0.25所有的采礦工作可按作業(yè)規(guī)程進行。B弱沖擊0.25～0.5(1)所有的采礦工作可按作業(yè)規(guī)程進行。(2)作業(yè)中加強沖擊地壓危險狀態(tài)的觀察。C中等沖擊0.5～0.75下一步的采礦工作應與該危險狀態(tài)下的沖擊地壓防治措施一起進行，且通過預測預報確定沖擊地壓危險程度不再上升。D強沖擊0.75～0.95(1)應當停止采礦作業(yè)，不必要的人員撤離危險地點。(2)礦主管領導確定控制沖擊地壓危險的方法及措施，以及控制措施的檢查方法，確定參加防治措施的人員。E不安全＞0.95應根據專家的意見采取特殊條件下的綜合措施及方法。采取措施后，通過專家鑒定，方可進行下一步的作業(yè)。如沖擊地壓的危險程度沒有降低，則停止進行采礦作業(yè)，該區(qū)域禁止人員通行。2.2工作面沖擊危險綜合指數法評價根據工作面地質及開采技術條件，采用綜合指數法評定其沖擊危險性指數。（1）開采深度的影響3234工作面平均開采深度在720m左右。據統計，當深度H≤350m時，沖擊地壓一般不會發(fā)生，當深度350m＜H＜500m時，在一定程度上沖擊危險程度逐步增加。因此，就開采深度而言，3234工作面具備發(fā)生沖擊地壓的深度條件。（2）頂板巖層結構特征根據3234工作面綜合地質柱狀圖（如圖2.1所示）可知3上煤層頂板中存在較厚的中砂巖老頂，因此在工作面開采過程中堅硬厚層砂巖頂板容易形成懸頂,聚積大量彈性能，在堅硬頂板破碎或滑移過程中，突然釋放的大量的彈性能，導致頂板發(fā)生沖擊事件。（3）煤的沖擊傾向性參考梁寶寺煤礦3上煤層沖擊傾向性測定結果，如表2-1所示。3234工作面煤層沖擊傾向性為：強沖擊傾向性。故3234工作面沖擊地壓危險性受煤層性質影響較大。（4）構造影響斷層：沖擊地壓與斷層有關，62%是巷道接近斷層時發(fā)生的，14%是巷道處于斷層線附近，而只有10%是在巷道離開斷層時發(fā)生的，其中34%是發(fā)生在巷道距離斷層5～20m范圍內的。3234工作面構造較簡單，發(fā)育斷層共五條。向背斜、褶曲：3234面位于賀莊向斜西翼、程莊向斜的東翼。由于褶曲軸部的構造應力作用，預計對工作面產生一定影響。（5）開采因素的影響3234工作面為兩側實體煤的開采，開采因素對工作面發(fā)生沖擊地壓危險的影響非常大。圖2.13234工作面綜合柱狀圖表2-2為評價區(qū)域地質條件對沖擊地壓危險狀態(tài)的影響因素與指數。根據工作面地質條件及表2-2，用公式(5-1)可以確定地質因素影響下的沖擊地壓危險指數，如表2-3所示。表2-2地質條件影響沖擊地壓危險狀態(tài)的因素及指數序號因素影響危險狀態(tài)的因素影響因素的定義沖擊地壓危險指數1W1發(fā)生沖擊地壓該層未發(fā)生過該層發(fā)生過同作業(yè)方式時曾多次發(fā)生過0232W2開采深度＜500m600～700m＞700m0123W3頂板中堅硬厚巖層(Rc≥60MPa)距煤層的距離＞100m100～50m＜50m0134W4開采區(qū)域內構造應力集中程度＞10%正常＞20%正常＞30%正常1235W5頂板巖層厚度特征參數Lst＜50≥50026W6煤的抗壓強度Rc≤16Mpa＞16Mpa027W7煤的彈性能量指數WET＜22≤WET＜5≥5024表2-3地質條件確定的沖擊地壓危險狀態(tài)評定指數序號因素沖擊地壓危險狀態(tài)影響因素沖擊危險指數1W1該煤層中發(fā)生過多次沖擊地壓02W2局部開采深度>700m23W3頂板中堅硬厚巖層距煤層的距離＜50m34W4開采區(qū)域內構造應力集中25W5頂板巖層厚度特征參數Lst<5006W6煤的抗壓強度Rc＞16Mpa27W7煤的彈性能量指數5.974Wt1=∑Wi/∑Wimax0.68由表2-3知，3234工作面地質因素影響下的沖擊地壓危險性指數Wt1=0.68，具有中等沖擊危險性。同樣，根據開采技術條件、開采歷史、煤柱、停采線等這些開采歷史和開采技術因素，確定相應的影響沖擊地壓危險狀態(tài)的指數。表2-4為采掘工作面周圍的開采技術因素對沖擊地壓的影響程度及指數。這樣就可根據表2-4，用公式(2-2)來確定采掘工作面周圍開采技術條件對沖擊地壓危險狀態(tài)的影響程度及沖擊地壓危險狀態(tài)等級評定的指數，如表2-5所示。表2-4開采技術條件影響沖擊地壓危險狀態(tài)的因素及指數序號因素危險狀態(tài)的影響因素影響因素的定義沖擊地壓危險指數1W1工作面距殘留區(qū)或停采線的垂直距離＞60m60～30m＜30m0232W2未卸壓的厚煤層留頂煤或底煤厚度＜1.0m留頂煤或底煤厚度＞1.0m033W3未卸壓一次采全高的煤厚/m＜3.03.0～4.0＞4.00134W5采空區(qū)處理方式充填法垮落法02表2-5工作面開采技術條件確定的沖擊地壓危險狀態(tài)評定指數序號因素沖擊地壓危險狀態(tài)影響因素沖擊危險指數1W1工作面距殘采區(qū)或停采線的垂直距離30~60m22W2未卸壓的厚煤層，留頂煤或底煤厚度＜1.003W3未卸壓一次采全高，煤厚1.6m04W7采空區(qū)處理方式：垮落法2Wt2=∑Wi/∑Wimax0.36由表2-5知，工作面開采技術條件影響下的沖擊地壓危險性指數Wt2=0.36，具有弱沖擊危險性。通過綜合比較分析可知，工作面沖擊地壓危險狀態(tài)等級評定為中等沖擊危險性，沖擊危險指數Wt=max｛Wt1，Wt2｝=0.68，其中，地質因素影響為主要影響因素，工作面開采深度、周圍的采空區(qū)及煤柱、頂板中堅硬巖層距煤層距離等起主要影響作用。整體來講，該面在回采過程中需要提高警惕，由于回采過程中會產生擾動，使工作面前方煤體應力得到進一步疊加，增大了發(fā)生沖擊地壓的可能性。2.3沖擊地壓發(fā)生可能性指數診斷法評價發(fā)生沖擊地壓危險區(qū)的危險程度受到很多因素的影響，但是應力狀態(tài)和煤巖體的性質是最主要的因素，因此，評價中擬采用課題組提出的沖擊地壓發(fā)生的可能性指數診斷法為基本方法，以構造分析、工程類比等為輔助方法進行綜合研究。2.3.1沖擊危險度評價的可能性指數法可能性指數法是一種基于采動應力和沖擊傾向性的沖擊危險度評價方法。它應用模糊數學理論，計算某一應力狀態(tài)和沖擊傾向性指數對“發(fā)生沖擊地壓”的隸屬度，進而判斷發(fā)生沖擊地壓的可能性。應力狀態(tài)對“發(fā)生沖擊地壓”事件的隸屬度UIc：(2-3)式中：Ic=/c，=krH，k為應力集中系數，r為覆巖平均容重，H為埋深，σc為煤體強度。沖擊傾向性指數對“發(fā)生沖擊地壓”事件的隸屬度UWet：(2-4)式中，Wet為沖擊傾向性指數。發(fā)生沖擊地壓的可能性指數U：U=(UIc+UWet)/2(2-5)根據可能性指數U評價沖擊地壓發(fā)生的可能性，評價標準如表2-6所示。表2-6沖擊地壓發(fā)生可能性評價標準U0—0.60.6—0.80.8—0.90.9—1.0可能性不可能可能很可能能夠沖擊地壓發(fā)生可能性指數診斷法的基本內容和步驟為：(1)計算采動應力場分布規(guī)律；(2)測試和計算煤巖體的沖擊傾向性；(3)計算應力和沖擊傾向性各自對“發(fā)生沖擊地壓”事件的隸屬度；(4)計算沖擊地壓發(fā)生的可能性指數；(5)診斷某一點沖擊地壓發(fā)生的可能性。2.3.2采動應力場分布規(guī)律根據經驗和礦山壓力分布的一般規(guī)律，在3234工作面的條件下，這一階段采深平均710m，由于工作面一側為采空區(qū)，工作面支承壓力應力集中系數按1.2計算，則最大應力為1.2×2.5×104×710=21.3MPa，而煤層單向抗壓強度為18MPa，應力比達到了1.18，具有沖擊危險性。根據計算取Ic=1.18。2.3.3測試和計算煤巖體的沖擊傾向性由表2-1知，煤層的彈性能量指數WET＝5.97～10.07，具有強沖擊傾向性。2.3.4計算應力和沖擊傾向性各自對“發(fā)生沖擊地壓”事故的隸屬度將Ic=1.48代入式(2-3)得UIc=0.68即應力對“發(fā)生沖擊地壓”事件的隸屬度為1。將Wet=5.97代入式(2-4)得UWet=1即沖擊傾向性對“發(fā)生沖擊地壓”事件的隸屬度為1。2.3.5計算沖擊地壓發(fā)生的可能性指數可能性指數U=(UIC+UWet)/2=0.842.3.6診斷某一點沖擊地壓發(fā)生的可能性根據表2-6所示，初步確定某一點沖擊地壓發(fā)生的可能性。在工作面沖擊地壓發(fā)生的可能性指數U=0.84，可判斷出該面很可能發(fā)生沖擊地壓，特別是在遇到斷層、巖層強烈的斷裂運動時，如果不提前采取防治措施，具有發(fā)生沖擊地壓的危險。33234工作面沖擊地壓危險性的多因素耦合評價與危險區(qū)劃分3.1工作面沖擊地壓危險性評價及危險區(qū)劃分方法3234工作面平均采深達720m，此時決定工作面周圍礦山壓力顯現程度的巖層運動范圍已經超出了直接頂和老頂的范圍，老頂上方巖層狀況決定了關鍵巖層的運動，從而決定了礦山壓力的顯現程度，即覆巖以空間結構的形式影響采場礦山壓力的顯現。因此，基于覆巖空間結構的觀點，可以進行沖擊地壓的宏觀預測。采場覆巖空間結構的概念中有兩個含義：一是指采場周圍巖體破裂邊緣的形狀特征；二是指破裂區(qū)內部巖層形成的運動結構。前者(破裂)是后者(結構)形成的基礎。對于沖擊地壓而言，引起沖擊地壓的巖層主要有兩部分：一是覆巖空間結構上部直至地表的巖層，這部分巖層產生高應力并使其達到誘發(fā)沖擊地壓的水平；二是覆巖空間結構內部的巖層，這部分巖層產生動應力并誘發(fā)沖擊地壓。因此，除了研究直接頂和老頂巖層外，還需要研究覆巖空間結構上方的巖層運動。沖擊地壓的發(fā)生與否主要取決于煤巖體的沖擊傾向性、開采區(qū)域的應力水平、關鍵巖層的運動以及構造活化等因素的綜合作用。而具有沖擊傾向性的巖層是否發(fā)生沖擊地壓，則主要取決于下列因素：（1）沖擊應力場機理：應力是否達到能夠發(fā)生沖擊地壓的應力水平、高應力差水平以及分布規(guī)律；（2）關鍵巖層運動機理：這里的關鍵巖層是指其運動可能引發(fā)沖擊地壓的巖層或巖層組，也可稱其為沖擊性巖層；沖擊性巖層分為單一巖層和組合巖層兩類，因此，需要研究單一沖擊性巖層的運動效應和組合巖層空間結構的運動效應；（3）沖擊性構造活化機理：構造活化是誘發(fā)沖擊地壓的重要因素，例如，相鄰的煤礦發(fā)生礦震與向斜構造和斷層關系密切，工作面接近這些構造時，必須提前做好卸壓和防范工作。綜合上述(1)、(2)、(3)的研究結果，可以對沖擊地壓發(fā)生的可能性做出初步的評價。具體評價時，首先采用巖層運動與礦山壓力理論，結合3234工作面的開采條件，確定沖擊地壓的潛在危險區(qū)，然后采用應力分析、礦山壓力與地質評價、工程類比等方法，對潛在危險區(qū)的危險程度進行評價。3.2工作面“見方”時采場應力場分析工作面自開切眼推進，采空區(qū)面積逐漸增大，在平面投影圖上看，是由兩短邊長度不變、兩長邊不斷增大的矩形發(fā)展的過程。煤層上方的頂板巖層結構也可以看作是一個不斷變化的矩形板，分析此矩形板作用下煤體應力的分布形態(tài)，對研究工作面見方動壓的本質、深入理解覆巖空間結構對煤體應力演化的作用，有著重要的意義。下面基于橫觀各向同性的采場頂板模型，進行覆巖空間結構運動的力學分析。圖3.1是工作面開采過程采空區(qū)應力計算簡化模型。橫軸a為工作面推進距離，縱軸2b為工作面長度，W0為煤層厚度。yyxBA2a2bW0W0ABxz圖3.1矩形采場的力學模型力學模型如下：（對全平面）將采場巖體視為橫觀各向同性巖體，利用彈性模型，Berry和Wales（1962）研究了橫觀各向同性巖體內的三維位移狀態(tài)。如果對稱軸與z軸重合，則對于橫觀各向同性巖體，胡可定律有以下形式：，，(3-1)，方程（6-1）中的系數可用拉梅常數表示為,,,,,(3-2)式中帶“′”的常數指參照于過軸的任意平面，其余的常數表示參照于平面（x，y）。Shields和Tumbull（1949）已經證明，滿足方程組（7-1）、平衡方程以及平面z=0上減應力為零這些條件的位移場，可表示為以下形式:，，(3-3)函數和可用同一個調和函數表示，(3-4)式中；和是以下四次方程的兩個根(3-5)這些根的實部為正，且(3-6)函數滿足拉普拉斯方程(3-7)像式（7-3）那樣，將位移分量的導數代入方程（7-1）中，則應力張量分量可以由函數表達。經進一步研究，很容易求出沿軸的應力和位移分量(3-8)(3-9)如下邊界條件:平面的其余部分(3-10)全平面可求出調和函數。最終求出z=0時的應力分量對于矩形采場，當時，即當工作面見方時有最大值。當工作面推進至“見方”時，采場的支承壓力達到最大。因此，從力學計算的角度得到了工作面見方時來壓明顯的依據。工作面見方時，沿空順槽附近出現較大的應力集中，從而證明了工作面見方時易來壓的結論。3.3煤巖結構與動力災害（沖擊地壓和礦震）關系評價誘發(fā)沖擊危險的關鍵巖層分布及其與煤層位置的關系。我們以3234工作面附近的鉆孔柱狀圖為依據，分析煤層頂板中能夠誘發(fā)沖擊危險的關鍵巖層：礦震：工作面頂板巖層中沒有巨厚堅硬巖層的存在，因此不存在巨厚堅硬巖層斷裂誘發(fā)礦震的條件，但工作面上方存在平均層厚15.6m的中粒砂巖和平均層厚5.53m的粉砂巖，其斷裂運動可能引發(fā)較大范圍的震頂等動力現象；沖擊地壓：對照柱狀圖可以確定，老頂是由煤層上方0.6m的中粒砂巖至36.34m的細粒砂巖共同砂巖構成，中間按各巖層巖性及厚度分為兩個巖層組，其中第一巖層組由15.6m厚的中粒砂巖（其中6m直接頂）、5.53m厚的粉砂巖和7.06m的泥巖構成，總厚度達到28.19m，這個巖層組形成第一組關鍵層，其斷裂運動會對工作面及兩巷形成較大的動壓影響；第二巖層組由4.45m的泥巖、3.1m厚的粉砂巖、7.26m厚的泥巖和6.33m厚的細粒砂巖構成，總厚度達到21.15m，這個巖層組是第二組關鍵層，其斷裂運動會對工作面及兩巷形成較大影響在堅硬頂板破碎或滑移過程中，突然釋放的大量彈性能易誘發(fā)沖擊災害。表3-13234工作面頂板巖層分析序號頂板巖層巖性頂板巖層/m巖層底部距3煤頂板距離/m是否是關鍵層10泥巖7.1158.489碳質泥巖8.5549.938細粒砂巖6.3343.6第二巖層組（關鍵層二）7泥巖7.2636.346粉砂巖3.133.245泥巖4.4528.794泥巖7.0621.73第一巖層組（關鍵層一）3粉砂巖5.5316.22中粒砂巖15.60.61粉砂巖0.6003上煤2.4————3.4自重應力與沖擊地壓關系評價目前3234工作面最淺采深約620m，最大采深近770m。3234工作面平、剖面圖如圖3.2、3.3、3.4所示。3234工作面3234工作面圖3.23234工作面平面圖圖3.33234皮帶順槽預想地質剖面圖圖3.43234軌道順槽預想地質剖面圖計算自重應力對采掘工作面影響時，主要考慮煤層埋深條件，3234工作面的最大埋深770m，容重按2.5t/m3、煤體單軸抗壓強度按18MPa計算，則自重應力σz為σ僅考慮自重應力條件下，應力比尚未達到沖擊地壓發(fā)生的條件，（1.5~1.8為一般危險，1.8~2.0為中度危險，大于2.0為高度危險）。但掘巷和回采均會使煤體應力集中系數增大，一般掘巷過程中應力集中系數為1.5，回采過程中應力集中系數為2.0，則應力比達為：Ic掘=1.5σz/σc=36.38/18=1.6Ic回=2.0σz/σc=48.5/18=2.14可見，掘進過程中的應力比已經達到一般沖擊危險，回采過程中的應力比更高，達到高度沖擊危險。3.5地質構造與沖擊地壓關系的評價3234工作面掘進和回采時會經過程莊向斜軸部。由于褶曲軸部的構造應力作用，預計對工作面產生一定影響。影響區(qū)域如圖3.5所示。圖3.5褶曲構造應力影響區(qū)域斷層活化是巖層運動的一種特殊形式，斷層處巖層的不連續(xù)性導致斷層本身的不穩(wěn)定性，在高應力作用下，斷層比完整巖層先行運動。如圖3.6所示，隨著工作面的推進，其超前支承壓力的影響范圍不斷向前發(fā)展，當到達斷層影響區(qū)域后，斷層本身構造應力與工作面超前支承壓力疊加，使斷層附近的支承壓力增高，重新分布。斷層與工作面中間位置為應力疊加高峰區(qū)，如果斷層本身能夠積聚能量，則疊加后的應力高峰區(qū)位置同樣容易積聚較大能量。當滿足沖擊條件時，可以誘發(fā)沖擊地壓。圖3.6工作面推進時超前支承壓力與斷層構造應力疊加根據一般經驗，斷層落差是誘發(fā)采掘工作面沖擊地壓的主要影響因素，其對應的應力集中系數和影響范圍如表3-2所示。為了定量的分析斷層兩側應力的分布狀態(tài)，將斷層兩側應力分布情況近似為等腰三角形分布，如圖3.7所示，對斷層上盤應力分布狀態(tài)進行分析：表3-2斷層落差與應力集中系數和影響范圍的關系斷層落差（m）應力集中系數（k）單側影響范圍（m）0~11.04241-21.08282-31.12323-41.16364-51.20405-61.22446-71.24487-81.26528-91.28569~101.36010~151.3256515-201.357020-251.3757525-301.480＞301.5100γhγhkγhLD0斷盤線xy圖3.7斷層上盤應力分布狀態(tài)圖則斷層上盤附近應力狀態(tài)可用下列分段函數表示：σy=（斷層下盤附近的應力分布狀態(tài)也與上盤類似。對3234工作面采掘有影響的構造主要是ZF2-41、ZF2-42、WF1、WF43和F45五個斷層，其斷裂活化會對工作面產生較大影響。根據構造與工作面的位置關系，可以圈定的沖擊地壓危險區(qū)如下圖3.8，黃色圓圈代表斷層型沖擊危險區(qū)。圖3.8構造型沖擊地壓危險區(qū)劃分3.6高錐形應力場誘發(fā)礦震分析3234工作面皮帶順槽緊鄰F45大斷層，工作面開采后，采場覆巖形成高度約為110m的高錐形破裂帶，使F45斷層上的水平應力出現大范圍剪切應力，斷層可能在強剪切作用下“活化”，產生地面有震感、井下有顯現的礦震事件。尤其在工作面開采強度較大時，發(fā)生礦震的可能性較高。因此，工作面初采期間應嚴格控制推采速度，使斷層面上的剪切應力適當釋放，防止大面積失穩(wěn)形成礦震災害。（a）工作面開采前斷層應力狀態(tài)（b）工作面開采后斷層應力狀態(tài)圖3.9高錐形應力場分布特征及誘發(fā)礦震機理礦震誘發(fā)區(qū)礦震誘發(fā)區(qū)圖3.10礦震誘發(fā)區(qū)劃分3.7覆巖空間結構運動與動力災害（沖擊地壓和礦震）關系評價3234里面平均采深為720m，此時決定工作面周圍礦山壓力顯現程度的是覆巖空間結構。工作面推進過程中，隨著覆巖空間結構的變化，若出現應力疊加而產生集中，就可能誘發(fā)煤巖動力災害（沖擊地壓或礦震）。下面運用覆巖空間結構的觀點，進行沖擊地壓的宏觀預測。3234工作面回采形成的覆巖空間結構為“O”型，隨著工作面的不斷推進，“O”型覆巖空間結構會周期性的破壞、形成，覆巖空間結構周期性運動將對工作面兩巷超前產生較大的礦壓影響，尤其在周期性斷裂期間，兩巷若存在構造等其他因素，可能產生災害性沖擊地壓。3.7.1直接頂、老頂厚度計算（1）直接頂厚度計算在一般條件下的采場，只要采空區(qū)有自由空間，頂板就可能垮落。針對3234工作面頂板條件，采場直接頂初次垮落時的厚度為：Mz=H-SA式（3-13）中：為直接頂厚度；H為采煤高度，2.4m；為未跨巖層在觸矸處的沉降量，，一般采場為（0.2~０.3）Ｈ，單位m，取0.3；為冒落巖層的碎脹系數，巖性強度越高，值愈大，KA=1.15~1.5,一般采場為1.25~1.35，取。所以，3234工作面直接頂初次垮落時的厚度為4.8m。通過巖層的質量指數，對直接頂的厚度進行推理計算：自3煤層頂部開始，按與煤層距離的大小，將頂板巖層依次標記為第一層、第二層…第一層粉砂巖的巖層質量指數為μ1=0.45，厚度0.6m，工作面采高2.4m，計算此時采空區(qū)自由空間高度YH：其中，YH為采空區(qū)內允許巖層質量指數μ＜0.76的巖層垮落厚度，m；Mi為已垮落巖層的厚度，i為已垮落巖層數，i=0,1,2…；H為采高，m；為已跨i層巖層的平均碎脹系數，為被判巖層垮落后的碎脹系數。式中的0.75H由H-SA得來，SA為巖層的彎曲沉降，這里取SA=0.25H。將粉砂巖各參數帶入上式計算得到，YH1=5.14m，大于粉砂巖厚度，因此第一層粉砂巖全部垮落；第二層中砂巖的巖層質量指數為μ2=0.46，厚度15.6m，經計算在第一層粉砂巖全部垮落后，采空區(qū)自由空間高度即要求細砂巖垮落厚度YH2為6.36m，小于中砂巖厚度，中砂巖將分層垮落；折算成分層厚度整數倍數后，真實的垮落厚度為：式中，Mc為巖層真實垮落厚度；d為分層厚度。計算得到，Mc=6m，即中砂巖將垮落6m。經過推理計算，工作面直接頂的厚度為Mz=0.6+6=6.6m。綜上分析，3234工作面直接頂垮落厚度為6.6m。（2）直接頂跨落步距計算由于構成直接頂的巖層屬于非大厚度巖層，軟、硬巖層復合，可按下式計算初次垮落步距。式中：L——直接頂巖層初次垮落步距，；M——直接頂分開運動的巖層厚度，；——煤層傾角。其它參數含義同上。計算得到，初次垮落步距L1=5.33m，L2=19.77m。因初次垮落步距受諸多開采因素的影響，因此計算出的初次垮落步距有一個誤差波動范圍。一般取法是：當L≤10m，波動值為±2m；當10﹤L≤15m，波動值為±3m；當15﹤L≤25m，波動值為±4m；當25﹤L≤35m，波動值為±5m；當L﹥35m，波動值為±6m。因此，該工作面初次垮落步距可取為:L1=（5.33±2）m,L2=(19.77±4)m,平均垮落步距為L（3）老頂厚度計算老頂的位置在6~8倍采高的范圍內，對照柱狀圖可以確定，老頂是由煤層上方0.6m的中粒砂巖至36.34m的細粒砂巖共同砂巖構成，中間按各巖層巖性及厚度分為兩個巖層組，其中第一巖層組由15.6m厚的中粒砂巖（其中6m直接頂）、5.53m厚的粉砂巖和7.06m的泥巖構成，總厚度達到28.19m，這個巖層組形成第一組關鍵層，其斷裂運動會對工作面及兩巷形成較大的動壓影響；第二巖層組由4.45m的泥巖、3.1m厚的粉砂巖、7.26m厚的泥巖和6.33m厚的細粒砂巖構成，總厚度達到21.15m，這個巖層組是第二組關鍵層，其斷裂運動會對工作面及兩巷形成較大影響。因此，老頂厚度為ME=49.34m。老頂垮落方式為分層垮落。3.7.2老頂初次來壓和周期來壓步距根據本礦其它工作面的經驗，該工作面初次來壓步距預計約為50~60m。參考本礦井其它工作面的開采經驗，老頂初次來壓時的超前影響距離約25~125m。工作面初次來壓后，老頂開始出現周期性、規(guī)律性的垮落，老頂周期來壓前，將增強工作面前方70～100m范圍內危險區(qū)的危險性。3.7.3老頂動壓分析直接頂垮落之后，工作面上方15.6厚的中砂巖老頂將隨著工作面的推進，同步運動。該巖梁組隨著懸露面積繼續(xù)增大，逐漸形成支點分別位于工作面前方和切眼后方煤體的支撐結構，如圖3.11所示。這種結構首先在兩個支撐點上表面拉壞，然后在巖梁中部下表面拉壞后斷裂。對于3234工作面，老頂巖梁厚度大，且老頂由堅硬的中砂巖組成。因此，可以判斷，老頂初次來壓的烈度較大，又因為3層煤具有沖擊傾向性（較強），老頂初次來壓很有可能誘發(fā)沖擊地壓。參考本礦井其它工作面的開采經驗，老頂初次來壓時的超前影響距離約25~125m。工作面工作面第一組堅硬巖梁（a）工作面上方第一組堅硬巖梁斷裂前的受力分析工作面工作面底板產生動壓（b）工作面上方第一組堅硬巖梁斷裂后的應力轉移圖3.11老頂初次來壓的力學分析3.7.4工作面見方危險區(qū)域分析3234工作面傾斜長度約為160m，隨著工作面推采距離開切眼160m左右，工作面接近“單見方”。覆巖空間結構運動易造成工作面來大壓，并誘發(fā)兩側順槽附近區(qū)域發(fā)生沖擊地壓。根據相似條件工作面回采經驗，工作面“見方”時超前影響距離約為80m。如圖3.12所示。圖3.12工作面見方危險區(qū)域劃分3.8沖刷變薄區(qū)和煤層異常帶應力集中分析沖刷變薄區(qū)，因煤巖物理力學性質差異較大，相當于煤體尖滅，沖刷變薄區(qū)周圍范圍內的集中應力分布范圍廣，梁寶寺3308工作面地質異常帶對微震事件的影響已達到300m左右，充分證明了地質異常帶對工作面安全回采的威脅較大，容易造成煤巖體應力集中程度升高誘發(fā)沖擊地壓災害。危險區(qū)域如圖3.13和3.14所示。圖3.13沖刷變薄區(qū)危險區(qū)平面示意圖圖3.14煤層異常帶危險區(qū)平面示意圖3.9工作面區(qū)域應力場分析3234工作面所在區(qū)域東西兩側均有大斷層，構造在這一區(qū)域形成應力集中區(qū)，使這一區(qū)域整體上處于較高的應力狀態(tài)。因此，在此高應力區(qū)域內掘巷和回采，均會受到較大影響，尤其是掘進或回采過程中超前支承壓力與區(qū)域應力場疊加，很容易達到又發(fā)沖擊地壓的應力條件。斷層構造距離工作面較近，將對工作面及巷道形成顯著影響。因此，可將此區(qū)域作劃分為沖擊危險區(qū)，如圖3.15所示。圖3.15區(qū)域構造應力場分析3.10相鄰工作面和本工作面采掘先后順序及巷道布置分析3234工作面東側為尚未開采的3232外工作面，建議3232外工作面回采結束后再掘進3234軌道順槽，以便于巷道維護工作。根據目前3234工作面巷道布置圖，3234軌道順槽距離3232外面皮帶順槽40~53m，接近采空區(qū)側向支承壓力峰值區(qū)域，危險性較高，建議減小兩條巷道間距至10m。3.11沖擊地壓危險性的多因素耦合評價與危險區(qū)劃分根據以上對沖擊地壓危險性的多因素評價，對各個影響因素下的應力進行多因素耦合分析，綜合考慮每部分影響因素對工作面回采過程中沖擊危險性所起到的作用，劃定沖擊危險區(qū)域并標注沖擊危險程度如圖3.16。將危險區(qū)分別投影到3234工作面平面圖上，則3234工作面共劃分16個危險區(qū)：一般危險區(qū)0個，中度危險區(qū)4個，高度危險區(qū)6個，如表3-2所示。表3-33234回采工作面沖擊危險影響區(qū)劃分巷道名稱編號距離開切眼范圍/m引起沖擊的主要原因危險程度3234面軌道順槽10-205初次來壓、見方、沖刷區(qū)應力高度危險2205-655構造應力、自重應力中度危險3655-1215區(qū)域構造應力、自重應力高度危險41215-1646自重應力中度危險3234面皮帶順槽10-700初次來壓、見方、區(qū)域構造應力、自重應力高度危險2700-1200區(qū)域構造應力、自重應力中度危險31200-1390向斜構造應力、自重應力、斷層高度危險41390-1574煤層異常帶、自重應力高度危險3234聯絡巷5——自重應力中度危險3234切眼——沖刷區(qū)應力、背斜構造應力高度危險注：該面危險區(qū)劃分依據礦山所提供物探資料得出，若地質條件發(fā)生變化時，需要對掘進工作面重新進行沖擊危險性評價。圖3.16工作面沖擊危險區(qū)劃分4沖擊地壓危險性評價的主要結論與建議的防治對策4.1對發(fā)生沖擊地壓可能性的評價結論(1)根據工作面沖擊地壓危險性的綜合指數法，3234工作面沖擊地壓危險狀態(tài)等級評定為中等沖擊危險性，整體來講，該面在回采過程中需要提高警惕，由于該面埋深較大，容易出現應力集中，增大了發(fā)生沖擊的可能性。(2)根據工作面沖擊地壓危險性發(fā)生可能性指數診斷法，該工作面發(fā)生沖擊地壓的可能性指數為0.84，很可能發(fā)生沖擊地壓。(3)多因素耦合評價結果：根據工作面沖擊地壓危險性的多因素耦合評價，首先主要從工作面煤巖結構、地質構造、覆巖空間結構運動等因素單獨求出應力分布曲線，最后根據沖擊地壓危險性的多因素耦合評價，劃定危險區(qū)域，然后根據危險程度不同，將3234工作面沖擊地壓危險區(qū)域劃分為：一般危險區(qū)域0個，中度危險區(qū)4個和高度危險區(qū)6個。沖擊危險性的總體評價：(1)3234工作面整體沖擊危險性較高，整體危險級別屬于中度危險。(2)沖擊類型：以覆巖空間結構運動與構造影響耦合誘發(fā)沖擊為主的沖擊地壓類型；表現形式為“炸幫”、煤炮或局部煤體涌出。(3)不可預見因素：由于沖擊地壓機理復雜，影響因素多，對工作面推進過程中出現錨桿應力異常、巷道變形異常、鉆屑量超限地段，應加以重視。另外，需要加強開采過程中應力動態(tài)的實時監(jiān)測監(jiān)控和微地震監(jiān)測。4.23234工作面沖擊地壓防治的建議沖擊地壓的防治方法主要分為監(jiān)測預警、危險性檢驗和危險區(qū)解危三部分。目前國際上沖擊地壓監(jiān)測方法主要有鉆屑法、沖擊地壓在線監(jiān)測法以及微地震監(jiān)測法等。危險性檢驗一般采用鉆屑法。危險區(qū)解危主要采用大直徑卸壓鉆孔或者卸壓爆破法。沖擊危險區(qū)分為靜態(tài)危險區(qū)和動態(tài)危險區(qū)。靜態(tài)危險區(qū)是指通過沖擊危險性評價獲得的危險區(qū)，是一種潛在的危險區(qū)。動態(tài)危險區(qū)是指通過監(jiān)測獲得的危險區(qū)，是一種已經顯現的危險區(qū)。靜態(tài)危險區(qū)處理思路：在受工作面采動影響之前，對危險區(qū)進行預卸壓處理，通過改變煤體的物理性質，降低沖擊傾向指標，從而達到消除沖擊危險的目的。其特點是預卸壓。動態(tài)危險區(qū)處理思路：顯現危險信息后，對危險區(qū)進行解危處理，通過改變煤體的物理性質，促使應力向深部轉移，從而達到解除沖擊危險的目的。其特點是解危。動態(tài)危險區(qū)主要包括沖擊地壓實時監(jiān)測預警系統進行紅色報警的區(qū)域、抽檢煤粉量超標的區(qū)域、錨桿應力異常區(qū)域、巷道產生異常變形區(qū)域。4.2.1開采之前采用煤層注水軟化煤體技術(1)煤層注水原理煤層注水不僅能起到防塵作用，還能起到防沖作用。研究及現場實踐表明，煤體強度及沖擊傾向指數WET隨煤體濕度的增加而降低。如圖4.1所示為某礦井1301工作面監(jiān)測到的應力計松弛現象。應力安裝過程中經常發(fā)現鉆孔內有水、煤粉濕潤等現象；煤體中裂隙較發(fā)育，應力計出現松弛現象，補壓后又發(fā)生松弛，說明煤體軟化能夠起到卸壓作用。打壓打壓泄壓打壓泄壓打壓打壓泄壓泄壓圖4.1應力計松弛(2)注水孔布置方式及參數設計3234工作面煤層注水采用雙向長鉆孔注水方式，注水孔布置在上平巷的下幫和下平巷的上幫，垂直巷道走向；上平巷和下平巷的第一個注水孔超前回采工作面的距離為30m，孔距15m；上平巷鉆孔使用KYD155型巖石電鉆，施工深度為100m，下平巷鉆孔使用SGZ-ⅢA型煤礦用坑道鉆機，施工深度160m；鉆孔直徑為65mm；鉆孔傾角沿煤層方向鉆進，終孔位置在煤層頂板；鉆桿直徑為42mm，配直徑65mm金剛復合片鉆頭。封孔方法：采用一寸套管注水泥漿的方式進行封孔。使用1寸套管作為注漿及注水管路，下套管長度不小于15m，孔口以及套管里端使用麻絲或者破布纏緊。注水量：上平巷每孔注水量不少于480m3，下平巷每孔注水量不少于920m3。注水方法：采用動壓注水與靜壓注水相結合的方式進行注水施工。即動壓注水的注水量達到規(guī)定要求后，將防塵水管連接到注水孔管口，采用靜壓補水，保持注水煤體濕潤不失水，保證注水效果。圖4.2和4.3所示分別為動壓注水系統示意圖和靜壓注水系統示意圖。圖4.2動壓注水系統示意圖圖4.3靜壓注水系統示意圖4.2.2局部危險區(qū)采用煤層大直徑鉆孔卸壓技術(1)煤層大直徑鉆孔卸壓原理根據“應力三向化轉移”原理(見圖4.4)，對具有沖擊地壓危險的局部區(qū)域采用大直徑鉆孔進行卸壓。通過實施大直徑鉆孔，造成巷道一定深度圍巖發(fā)生結構性破壞,形成一個弱化帶,引起巷道周邊圍巖內的高應力向深部轉移,從而使巷道周邊附近圍巖處于低應力區(qū)(見圖4.5),當發(fā)生沖擊時，一方面大直徑鉆孔的空間能夠吸收沖出的煤粉(見圖4.6)，防止煤體沖出，另一方面卸壓區(qū)內頂底板的閉合產生“楔形”阻力帶，能夠一定程度阻止煤體沖出。圖4.4應力三向化轉移原理圖4.5大直徑鉆孔效果的數值模擬(模擬鉆孔深度為6m)圖4.6鉆孔周圍煤體的運動特征(2)煤層大直徑鉆孔設計及參數煤層大直徑深孔卸壓參數主要包括鉆孔深度、孔間距、孔口高度和鉆孔直徑。鉆孔深度應保證卸壓后煤層處于近乎三向應力狀態(tài)和煤體不易沖出（阻力大于沖出力）；孔間距需根據煤層埋藏深度、煤層硬度、沖擊危險程度等來確定，一般不大于3m；為便于施工，孔口高度一般為0.5～1.5m；鉆孔直徑為100～120mm。按照目前的沖擊地壓評價方法，不同的工作面利用綜合指數法評價后劃分為不同的沖擊危險性等級，利用多因素耦合評價法劃分高度、中度和一般三種程度的危險區(qū)，而不同沖擊等級下工作面所對應的同程度危險區(qū)所采取的防沖措施并無不同，主要體現在大直徑卸壓鉆孔施工間距參數上。這在工程實踐中往往會增加不必要的工程量，提高生產成本。鑒于此種情況，現給出以下施工參照表，供不同沖擊等級工作面在危險區(qū)施工大直徑卸壓鉆孔時所用。表4-1不同沖擊等級工作面在不同程度危險區(qū)施工卸壓鉆孔間距對照表 沖擊等級危險區(qū)程度弱中強高度2m1m1m中度4m3m2m一般5m5m3m根據3234工作面的開采條件，實施大直徑鉆孔卸壓施工方案。一般危險區(qū)：孔深15m，鉆孔直徑100-120mm，孔間距5m；中度危險區(qū)：孔深15m，鉆孔直徑100-120mm，孔間距3m；高度危險區(qū)：孔深15m，鉆孔直徑100-120mm，孔間距1m。采用ZQJ-300/6型氣動架柱式卸壓鉆機進行施工，如圖4.7所示。圖4.7大直徑鉆機要經常打直徑42mm的煤粉鉆孔，抽檢危險區(qū)的應力狀況。4.2.3高度危險區(qū)的防沖措施在高度危險區(qū)，由于沖擊危險性高，大直徑鉆孔卸壓不能完全保證有效卸壓，還需考慮采用以下防沖措施。煤層深孔爆破卸壓若鉆屑法或應力在線監(jiān)測系統出現紅色預警時可采用爆破卸壓，深孔爆破卸壓可以在煤巖體中形成卸壓帶，使支承壓力峰值向煤巖體深部轉移，并釋放一部分積聚的彈性能，從而達到在巷道或工作面附近卸壓，消除沖擊地壓危險的作用。爆破卸壓原理如圖4.8、4.9所示。煤體采用深孔爆破卸壓時，要與大直徑鉆孔錯開，爆破孔間距5m，孔徑50mm，每孔裝藥長度4m，炮眼深度12m。圖4.8爆破卸壓原理圖4.9爆破卸壓原理4.2.4動態(tài)危險區(qū)卸壓解危措施對于動態(tài)危險區(qū)，首先利用鉆屑法進行檢驗。如果煤粉超標，說明該區(qū)域具有發(fā)生沖擊地壓的危險，應對危險區(qū)域進行沖擊地壓解危處理。采用大直徑鉆孔進行卸壓。一般來講，“危險區(qū)”采取煤體深孔卸壓后，均能夠實現安全開采。卸壓孔打完后，在工作面推進過程中，需要經常監(jiān)測和檢驗卸壓區(qū)的沖擊地壓危險性，特別要注意卸壓后，應力能夠“恢復”。如果鉆孔卸壓效果不理想，則在鉆孔中進行爆破卸壓(需制定專門的措施)，直到符合防沖要求為止。圖4.10所示為某礦1302工作面下平巷30號測站應力變化曲線。2012年4月4日，當1302工作面推進到距切眼591m處時，超前工作面150m處的30號測站應力開始上升，4月7日，該測站開始黃色預警，到4月9日，開始紅色預警；4月11日，工作面距該測站102m，淺測點應力上升速度開始變慢。圖4.101302工作面下平巷30號測站應力變化曲線(4月5日-4月18日)圖4.11所示為1302工作面下平巷31號測站應力變化曲線。從圖中可以看出，從4月5日到4月8日，該測站的應力一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，到4月8日，工作面距該測站134m時，深測點應力開始迅速上升，到4月9日，開始黃色預警，隨后開始紅色報警，4月11日，工作面距該測站131m，深測點應力達到29.6MPa。發(fā)現上述報警信息后，果斷實施煤層大直徑鉆孔，于4月12日解除危險，避免了一次潛在的沖擊地壓事故。圖4.111302工作面下平巷31號測站應力變化曲線圖4.12卸壓解危鉆孔工程圖4.2.5效果檢驗對危險區(qū)實施治理后，需進行效果檢驗。根據梁寶寺煤礦目前的裝備條件和本工作面的特點，可采用沖擊地壓實時監(jiān)測系統進行效果檢驗，同時配鉆屑法。工作面回采前，根據不同分區(qū)的沖擊危險等級，采取具有針對性的防沖措施。監(jiān)測達不到預期效果或沖擊危險未解除前，不得生產。鉆屑法是通過煤層中打小直徑鉆孔，當鉆孔進入高應力煤體時，鉆進過程出現動力現象，如孔壁煤體部分突然擠入孔內，并伴有振動、聲響或微沖擊等現象，單位長度排出的煤粉量大于正常量，鉆屑粒度增大，可能出現卡鉆現象等。為了及時客觀地評價采掘地點的沖擊危險程度，必須適時確定支承壓力帶峰值大小和位置。但是直接測定煤層應力相當困難，尚沒有可靠方法。一般采用相對評價方法，即評價鉆進過程中的動力效應與煤體應力之間的關系，從而判定沖擊危險性。鉆屑法預測沖擊地壓時，為保證評價效果，在3234工作面，鉆孔深度為10m，鉆屑孔徑42~50mm。參考圖4.13和圖4.14，在軌道順槽和皮帶順槽內，距離煤層底板1m左右處（根據底板地質情況而定，可取到1.2m），垂直于巷道壁、平行于煤層布置鉆孔；第一個鉆孔距離工作面煤壁5m，孔間距5m。單個鉆孔數據不具有絕對預測意義?！稕_擊地壓煤層安全開采暫行規(guī)定》中規(guī)定，用鉆粉率指數判別工作地點沖擊危險性指標，需要結合實際情況執(zhí)行。在表中所列的鉆孔測量深度內，實際鉆粉量達到相應指標或出現鉆桿卡死現象，可判別為所測地點有沖擊危險。圖4.13鉆孔布置的平面示意圖圖4.14鉆孔布置的剖面示意圖表4-2判別工作地點沖擊地壓危險性的鉆屑量指數鉆孔深度/煤層開采厚度1.51.5～33鉆粉率指數1.52～3≥4鉆粉率指數=每米實際鉆粉量/每米正常鉆粉量。鉆粉率指數應折算成容易測量的指標，一般以測量煤粉的體積比較方便。正常鉆粉量是在支承壓力影響帶范圍以外測得的煤粉量，選擇不受采動影響的煤體中的巷道，測定五個鉆孔并取各鉆孔煤粉量的平均值作為正常煤粉量。最大鉆屑量G(kg/m)與其峰值位置距工作面煤壁距離l之間的關系，可用下述近似公式(等式兩端的數值成近似關系)來描述。(4-1)經北京科技大學課題組與梁寶寺煤礦防沖辦多年研究，提出了適合梁寶寺煤礦地質條件的鉆屑量指標，如表4-2所示。表4-2梁寶寺公司不同厚度煤層鉆屑法預警值參數分類鉆孔深度(m)黃色(kg/m)紅色（kg/m）中厚煤層(1.3～3.5)≤52.63.55＜L≤123.54.0厚煤層(3.5～8.0)≤93.04.09＜L≤164.05.0鉆進過程中，孔壁有可能突然炸裂，沖擊鉆桿造成鉆桿跳動，并伴有聲響現象，嚴重時可能使鉆桿外推，因此，沖擊聲響可以作為判斷沖擊危險的一個指標。鉆進過程中，鉆孔周圍煤體在高應力作用下可能會突然崩塌，卡住鉆桿，嚴重時可能卡死鉆桿。鉆桿卡死是鉆孔周圍煤體應力高度集中或突然變化的標志，因此，也把鉆桿被卡死作為鑒別沖擊危險的一個指標。但是必須注意，鉆桿被卡死除與煤體壓力有關外，還受施工鉆具、施工方法和施工經驗的影響，因此要由專職人員采取正確的施工方法和憑借經驗確認和鑒別沖擊危險。其它動力效應，如推進力變化、純鉆進時間變化、鉆孔沖擊等，也可作為鑒別沖擊危險的參考指標。工作面初采過初壓和處于高度危險區(qū)期間每天監(jiān)測一次，中度危險區(qū)每三天監(jiān)測一次，其余每推采25-50m監(jiān)測一次，具體監(jiān)測周期依據周壓步距確定，監(jiān)測孔布置在工作面兩巷回采側，自工作面向外10m布置第1個監(jiān)測孔，后每隔15m布置1個監(jiān)測孔，兩順槽每次同時布置3個。當應力在線監(jiān)測8m應力計應力值超過7MPa、14m應力計應力值超過9MPa并有持續(xù)上升趨勢時，在該組應力計左右20m范圍內施工鉆屑孔進行校驗，孔間距10m。當工作面300m范圍內煤炮頻繁發(fā)生、出現連續(xù)斷錨桿錨索、兩幫或頂底板移近量大等動力顯現時，對該區(qū)域前后20m范圍內進行鉆屑法校驗，孔間距10m。工作面300m范圍出現105J以上的大能量微震事件后，及時利用鉆屑法監(jiān)測沖擊危險。鉆屑法監(jiān)測出現黃色預警，在應力集中區(qū)域重新施工鉆屑孔再次監(jiān)測，確認黃色預警后，采取加強支護、施工卸壓孔等措施。經鉆屑法校驗，鉆屑量低于預警閾值后方可解除預警，停止卸壓。鉆屑法監(jiān)測出現紅色預警，在應力集中區(qū)域重新施工鉆屑孔，確認紅色預警后，現場停止作業(yè)，作業(yè)人員全部撤出，采取由低應力區(qū)向高應力區(qū)卸壓的措施，卸壓解危后，經鉆屑法校驗低于預警指標后，方可組織生產。4.3沖擊地壓監(jiān)測目前，梁寶寺煤礦引進的沖擊地壓監(jiān)測預警設備主要有微地震監(jiān)測系統、沖擊地壓實時監(jiān)測預警系統。根據梁寶寺煤礦的現有條件，采取沖擊地壓監(jiān)測預警措施如下。4.3.1微地震監(jiān)測系統微震監(jiān)測技術（microseismicmonitoringtechnique，簡稱MS）是近年來從地震勘查行業(yè)演化和發(fā)展起來的一項跨學科、跨行業(yè)的新技術。微震監(jiān)測技術的基本原理是：巖石在應力作用下發(fā)生破壞，并產生微震和聲波。在破裂區(qū)周圍的空間內布置多組檢波器實時采集微震數據，經過數據處理后，應用震動定位原理，可確定破裂發(fā)生的位置，并在三維空間上顯示出來（圖4.15）。檢波器檢波器采空區(qū)實體煤實體煤S波P波1#2#3#6#5#4#震源圖4.15微震監(jiān)測巖體破裂示意圖為實現上述監(jiān)測目標，梁寶寺自2010年開始陸續(xù)引進了北京安科興業(yè)科技有限公司生產的集中式微地震監(jiān)測系統，即KJ551煤礦微地震監(jiān)測系統，共購買了7臺監(jiān)測分站，分別應用于一號井的4個采區(qū)和二號井2個采區(qū)的7個工作面回采監(jiān)測中。礦井安裝了一套SOS微震監(jiān)測系統對全礦井范圍進行微震監(jiān)測。該系統可實現對包括沖擊地壓在內的礦震信號進行遠距離（最大10km）、實時、動態(tài)、自動監(jiān)測，輸出沖擊地壓等礦震信號的完全波形。通過數據處理，可準確計算出能量大于100J的震動及沖擊地壓發(fā)生的時間、能量及三維坐標，通過分析工作面周圍巖層的斷裂信息評價沖擊地壓危險程度。經北京科技大學課題組與梁寶寺煤礦防沖辦多年研究，提出了適合梁寶寺煤礦地質條件的KJ551微地震預警指標：（1）大能量事件預警:根據KJ551微震監(jiān)測系統，能量大于104J微震事件定為大能量事件。采場24小時內出現大能量事件，即可評價為大能量事件預警。（2）單位時間內推進度能量預警:根據KJ551微震監(jiān)測系統，采場24小時內微震事件釋放總能量與推采總進度比值設計為單位推進度能量指標。單位推進度能量釋放超過0.6×104J，即單位時間內推進度能量預警。（3）日釋放總能量預警:采場24小時釋放總能量超過2.5×104J，即采場日釋放總能量預警。（4）日釋放總能量變化趨勢預警:采場24小時釋放總能量超過0.5×104J，且當日釋放總能量較前天釋放總能量增加至1.2倍及以上或一周內總能量變化量超過1.2倍，即可評價為日釋放總能量變化趨勢預警。經中國礦業(yè)大學課題組與梁寶寺煤礦防沖辦聯合研究，提出了適合梁寶寺煤礦地質條件的SOS微地震預警指標：（1）大能量事件預警根據SOS微震監(jiān)測系統，采場24小時內出現單次能量大于105J微震事件，即可評價為大能量事件預警。（2）日釋放總能量預警采場24小時釋放總能量超過5×105J，評價為工作面日釋放總能量預警。（3）日釋放總能量變化趨勢預警采場24小時釋放總能量超過0.5×105J，且當日釋放總能量較前一天釋放總能量增加至2倍及以上，即評價為日釋放總能量變化趨勢預警。（4）能量聚集趨勢預警工作面正常推采，但連續(xù)3天及以上未接收到SOS微震事件，即評價為能量聚集趨勢預警。4.3.2沖擊地壓實時監(jiān)測預警系統(KJ550)沖擊地壓實時監(jiān)測預警系統是基于“當量鉆屑量原理”和“多因素耦合的沖擊地壓危險性確定方法”研制的能夠實現準確連續(xù)監(jiān)測和實時報警沖擊地壓危險性和危險程度的監(jiān)測系統。沖擊地壓實時監(jiān)測預警的基本原理是巖層運動、支承壓力、鉆屑量與鉆孔圍巖應力之間的內在關系。通過實時在線監(jiān)測工作面前方采動應力場的變化規(guī)律，找到高應力區(qū)及其變化趨勢，實現沖擊地壓危險區(qū)和危險程度的實時監(jiān)測預警和預報。該系統是由北京科技大學微地震監(jiān)測研究中心研發(fā)的，可以在工作面開采期間進行沖擊地壓的臨場預報。目前已經在十多個煤礦成功應用。該系統主要由壓力傳感器、通信電纜、井下監(jiān)測主機、通信光纜、監(jiān)測服務器組成。系統結構如圖4.16所示。圖4.16沖擊地壓實時監(jiān)測預警系統結構圖3234工作面可安裝一套KJ550應力在線監(jiān)測系統，用于實時監(jiān)測工作面前煤體應力，進行沖擊地壓危險程度的實時監(jiān)測預警和預報。在超前工作面300m范圍兩順槽煤體內安設應力計，通過壓力變送器和電纜將應力計壓力信號傳遞至井下應力監(jiān)測分站，再通過井下環(huán)網將數據傳輸至地面監(jiān)測主機。自開切眼向外軌道順槽和皮帶順槽各布置12組應力組（深度8m和14m的應力計各一個，間距2.0m），每25m布置一組。當應力組距工作面5-10m時，將監(jiān)測點向外循環(huán)移動。應力孔布置在巷道底板以上1.0-1.5m，沿煤層傾角并垂直于巷道中線施工，鉆孔直徑Φ42mm。鉆孔施工至設計深度后，盡量排空孔內煤粉后，立即用專用導桿將應力計油囊導入孔底，保證壓力枕水平放置，油管外漏長度不超過1.0m，然后使用油泵通過專用壓力轉換件給應力計注油，加壓至4.5Mpa-5.5Mpa作為應力計初始壓力。經北京科技大學課題組與梁寶寺煤礦防沖辦多年研究，提出了適合梁寶寺煤礦地質條件的KJ550應力在線監(jiān)測系統預警指標：（1）低應力預警:當應力在線監(jiān)測系統單個測點應力持續(xù)上升、并接近9MPa，即低應力預警；2個小時內，單測點應力增量超過1.0MPa、且持續(xù)增加，按低應力預警處置。（2）黃色預警:KJ550應力監(jiān)測預警系統及單孔應力計黃色預警閾值：淺測點（8m測點）10MPa、深測點（14m測點）12MPa。（3）紅色預警:KJ550應力監(jiān)測預警系統及單孔應力計紅色預警閾值:淺測點（8m測點）14MPa、深測點（14m測點）16MPa。4.4沖擊地壓防護措施(1)工作面必須加強端頭支護和超前支護，提高上下端頭和切頂線的支護強度，加大兩巷超前支護范圍。(2)有沖擊地壓危險的采煤工作面沿空順槽煤壁向外150m范圍內，禁止存放鋼性材料和設備，正在使用的設備要生根聯牢，支柱要與頂網連接或連為一體防倒。(3)在沖擊地壓特別危險區(qū)段進行爆破作業(yè)時，必須保證躲炮距離和躲炮時間，躲炮半徑不小于150m，躲炮時間不小于30min。(4)工作面處于沖擊危險區(qū)停產3d以上，在恢復生產的前一班，要進行包括電磁輻射監(jiān)測在內的沖擊危險監(jiān)測，監(jiān)測無危險時，方可正常生產，否則，要采取解危措施。(5)在工作面沖擊地壓危險區(qū)段，必須懸掛沖擊危險警示牌，以提醒危險區(qū)域內行走或作業(yè)人員引起注意，盡量減少行走和作業(yè)人員在危險區(qū)域內的停留時間，防止出現人身事故。(6)當割煤、放煤、移架在距具有沖擊危險的順槽端頭范圍內作業(yè)時，必須及時懸掛警戒牌，嚴禁任何人員在具有沖擊危險的順槽內工作或行走。(7)沖擊地壓的治理施工必須制定并執(zhí)行專項措施。4.5其他措施（1）控制推采速度推采速度與沖擊地壓關系密切，推采過快，單位時間內巖層釋放能量較大，容易出現較大的應力集中，若超出煤、巖體承受能力，必然形成沖擊危險。根據相似開采條件的其他礦井經驗，可采用限制最大推采速度的方式控制推采速度，具體方案如下：高度危險區(qū)：最大推采速度限定在2.4m/d；中度危險區(qū)：最大推采速度限定在3.2m/d；一般危險區(qū)；最大推采速度限定在4.8m/d。（2）加強監(jiān)測的分析頻度對微地震監(jiān)測和應力在線監(jiān)測的數據每日進行分析，繪制微地震事件數量、能量變化曲線，繪制應力變化曲線，分析變化趨勢。防沖科要及時與工區(qū)聯系，及時記錄每天生產及非生產期間宏觀動力現象描述情況，如大能量震頂、煤炮、片幫、巷道變形、錨桿錨索拉斷等。（3）加強超前支護工作面接近停采，超前支護已覆蓋兩巷煤柱區(qū)域，應定期檢查支柱支撐力及支柱間連桿的牢靠程度，確保有足夠的整體支護強度。

第三篇工作面掘進期間沖擊危險性評價 梁寶寺煤礦3234工作面開采沖擊危險性評價掘進期間沖擊危險性評價掘進期間，沖擊地壓的發(fā)生與否主要取決于巷道埋深、煤巖體的沖擊傾向性、掘進巷道區(qū)域的應力水平、向背斜構造分布以及斷層構造分布、巷道周圍采動條件、掘進過程的卸壓強度與支護參數、掘進方法、掘進速度等多因素的綜合作用。而具有沖擊傾向性的煤巖層是否發(fā)生沖擊地壓，則主要取決于下列因素：A．地質力學環(huán)境沖擊應力場機理：應力是否達到能夠發(fā)生沖擊地壓的應力水平、高應力差水平以及分布規(guī)律，引起應力場集聚的因素有很多，如地質構造、煤柱、區(qū)段煤柱寬度、埋深等；B．沖擊性構造活化場機理：構造活化是誘發(fā)沖擊地壓的重要因素，例如，相鄰的煤礦發(fā)生礦震與向斜構造和斷層關系密切，掘進工作面接近這些構造時，必須提前做好卸壓和防范工作；C．周圍采動擾動應力誘發(fā)機理：周圍一定范圍內存在采掘活動時，對掘進巷道形成的擾動應力，可能誘發(fā)巷道圍巖的動載失穩(wěn)破壞，在存在高靜載條件的局部區(qū)域形成沖擊地壓，因此，綜合考慮本區(qū)域采掘活動與巷道掘進的時空關系，避免形成相互影響，是掘進巷道防沖重點考慮的技術問題。綜合上述A、B、C因素的研究，可以對巷道掘進過程中的沖擊地壓發(fā)生的可能性做出初步的評價。13234工作面順槽基本力學環(huán)境分析根據柱狀圖和采深可知，3234工作面最大埋深為770m，巷道圍巖受力見圖1.1。正常情況下，順槽掘進過程中圍巖應力集中系數為1.5，可計算得到靜載條件下掘進巷道圍巖的支承壓力：Q=kγH=1.5×0.025×770=28.9MPa式中，k為應力集中系數，取1.5；為上覆巖層的平均容重，此處取0.025MPa/m；H為采深，取770m。煤體所受壓力大于煤層單軸抗壓強度18MPa，煤體處于極限平衡狀態(tài)，達到了發(fā)生沖擊地壓的基本力學條件。在掘進過程中，考慮其它地質條件與開采技術條件因素的影響，受自重應力的影響順槽至少呈現出一般危險性。如圖1.2所示的綠色區(qū)域。