1301工作面防治冲击地压安全技术措施2831.docx
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1、山东鲁能菏泽煤电开发有限公司郭屯煤矿 1301工作面冲击地压防治安全技术措施编号:220100-13301-山东鲁能能菏泽煤煤电公司司郭屯煤煤矿冲击地压压防治安安全技术术措施工程名称称:1综采采工作面面编 制 人:区 队 长:编制日期期: 220100年 99 月 9日执行日期期: 220100年 月 日审批意见见会审单位位及人员员签字生产技术术科:年月月日地 测测 科科: 年月月日通防科:年月月日机电科:年月月日安全生产产指挥中中心:年月月日安监处:年月月日副总工程程师:年月月日总工程师师: 年年月日学习和考考试记录录负责人: 传传达人: 班次次:听传达人人听传达人人贯彻时间间签字成绩贯彻时
2、间间签字成绩贯彻时间间签字成绩贯彻时间间签字成绩规程、措措施复查查记录规程、措措施名称称施工单位位复查时间间参加复查查人员签签字一、存在在主要问问题:二、处理理意见:- 3 -山东鲁能菏泽煤电开发有限公司郭屯煤矿 1301工作面冲击地压防治安全技术措施第一节 概况况一、工作作面位置置工作面位位于工业业广场以以西偏南南,北端端距工业业广场约约7000m;南南部至邵邵集村以以北约8800mm,工作作面以东东约1550m处处为文庄庄村,地地表大部部为农田田,有零零星建筑筑,地表表无常年年积水。工工作面位位于一采采区轨道道石门以以南约660m,南南部是焦焦煤分界界线,西西部是113033工作面面胶带顺
3、顺槽(正正在掘进进中)。工作面位位置及井井上下关关系 表11煤(岩)名称3下煤水平名称称-8088m水平采区名称称一采区工作面名名称13011工作面面地面标高(mm)+43.1 +455.1工作面标高(mm)-7833.2- 8865.4地面位置置工作面位位于工业业广场西西南,距距工业广广场7000222400m;南南部至邵邵集村以以北约8800mm处,北北部位于于玻璃厂厂西侧,东东部有文文庄村及零星星建筑,地地表大部部为农田田,有季季节性河河流自西西向东从从工作面面中部穿穿过;北北部有郭郭屯煤矿矿1100KV电电力线(水水郭线)距距工作面面北端约约2000m,地地表无常常年积水水。井下位置置
4、及四邻邻采掘情情况该工作面面位于一一采区轨轨道石门门以南约约60m,南南部是焦焦煤分界界线,西西部是113033工作面面胶带顺顺槽(正正在掘进进中)。走向长(m)200倾向长(m)80面积(mm2)可采:3346337115777210二、 煤煤层赋存存情况根据工作作面巷道道揭露情情况,煤煤层赋存存稳定,厚度00.8553.58mm,平均均3.00m;局局部含炭炭质泥岩岩,厚002mm,直接接顶为中中细砂岩岩,厚88.0mm;倾角角3116,平均均12,产状状变化不不大。煤层情况况表 表2煤 层层 情情 况况煤层总厚厚(m)0.8553.58煤层结构构简单煤层倾角角()3166312工作面煤煤
5、层赋存稳稳定,结结构简单单,在开开采范围围内平均均厚度33m;局局部有伪顶含含夹矸,岩岩性为炭炭质泥岩岩,厚00-2mm,直接接顶为中中细砂岩岩,厚88.0mm;下距距三灰约约56.64mm。三、地质质构造工作面地地层总体体为北高高南低,东东高西低低,受文文庄向斜斜影响,三三联巷以以南煤层层倾角3311,其它它地段煤煤层倾角角38;工作作面局部部煤层略略有起伏伏。根据据两顺槽槽掘进中中实际揭揭露情况况和三维维地震资资料,预预计13301工工作面内内无陷落落柱构造造。断层构造造情况表表 表表3构造名称走向()倾向()倾角()性 质落差(mm)影响回采程度DF47716025055正断层0.5有影
6、响DF46620029065正断层6.5影响较大大DF466-118227275正断层1.2有影响F01-119028065正断层1.0有影响F01-221330365正断层1.0有影响F01-320229264正断层1.5有影响F01-420029055正断层0.5有影响F01-518527568正断层3.5影响较大大F01-61819125正断层2.5有影响F01-718029025正断层1.2有影响F01-815024074正断层1.4有影响四、煤层层顶底板板3下煤层层顶底板板情况表表 表4煤层顶底板情况顶底板情况岩石名称称厚度(平平均)mm岩 性性 特特 征征老顶中细砂岩岩8.0灰白色
7、,夹夹深灰色色,薄层层状,局局部夹薄薄层灰色色细砂岩岩,水平平层理,泥泥质胶结结,硬度度较大。ff7。直接顶中粗砂岩岩10灰白色,以以石英长长石为主主,含云云母碎片片,上部部含黄铁铁矿散晶晶,中厚厚层状,颗颗粒自上上而下渐渐粗,分分选性好好,接触触式泥质质胶结,硬硬度大。ff8。伪顶泥岩02深灰色,块块状,发发育不均均匀,平平坦状断断口,性性脆。含含植物茎茎叶化石石,易风风化。ff=46。局局部发育育。直接底砂质泥岩岩2.0深灰色,上上部成份份较均一一,含植植物根部部化石,下下部夹灰灰色细砂砂岩薄层层,平行行层理。f=46。老底中砂岩16.00浅灰至灰灰白色,主要成成分为石石英、长长石及其其它
8、陆降降碎屑物物质,钙钙泥质胶胶结,分选一一般,上部颗颗粒较细细。波状状层理、斜斜层理、浑浑浊层理理、含底底栖动物物通道,夹夹深灰色色泥岩条条带,高角度度裂隙发发育, 方解石石脉充充填填-未充填填,含黄铁铁矿散晶晶。f8。附图一 13001工作面面地质综综合地质质柱状图图第二节 危险区区域的划划分一、工作作面冲击击地压防防治的目目的经北京煤煤科总院院鉴定,我我矿3下下煤层具具有强冲冲击倾向向性,33下煤层顶顶板具有有弱冲击击倾向性性。为了了防止工工作面回回采过程程中发生生冲击地地压,确确保工作作面回采采期间的的安全,特特编制本本措施。二、13301工工作面冲冲击地压压危险区区域的划划分工作面采采
9、取全部部垮落法法管理顶顶板,后后退式回回采。根根据北京京科技大大学郭郭屯煤矿矿13001工作作面冲击击地压评评告报告告,结结合工作作面现场场情况,综综合分析析,在以以下范围围回采过过程中有有可能引引发冲击击地压: 老顶顶初次来来压期间间,工作作面超前前201000m范围围内,形形成第一个危危险区,该该区域具具有轻度度危险性性; 工作作面采空空区见方方期间(工工作面推推进18802220mm时),受受采动及及推采速速度等因因素的影影响,较较易诱发发冲击地地压,该该区域具具有中度度危险性性; 工作作面推进进至距切切眼955012000m,受受断层DDF466影响,形形成应力力集中区区,可能能诱发冲
10、冲击地压压,该区区域具有有轻度危危险性;工作面面过联络络巷时,当当工作面面与联络络巷之间间煤柱小小于600m后,形形成高应应力区,易易诱发冲冲击地压压,该区区域具有有轻度危危险性。13011工作面面冲击危危险影响响区 表55危险区编编号进入危险险区的推推进距离离引起冲击击的主要要原因危险程度度1距切眼440660m时时,工作作面前方方1000米埋深大、上上覆厚硬硬砂岩的的运动及及老顶初初次断裂裂轻度危险险区2距切眼11802200m时,工工作面前前方1000米埋深大、上上覆多组组厚硬岩岩层运动动及工作作面见方方中等危险险区3距切眼9950-12000米DF466断层,埋埋深大、采采动轻度危险险
11、区4断层与联联络巷相相交的220-440m范范围受联络巷巷影响,形形成高应应力区轻度危险险区此外,工工作面上上部坚硬硬岩层的的周期断断裂,将将增加工工作面前前方2001000m范围围内危险险区的危危险性,但岩层的周期断裂比初次断裂的能量小得多,因此这一阶段发生灾害性冲击地压的可能性较小,经常会出现煤炮,工作面周期来压期间也应加强对冲击地压危险性的监测。 附:易发发冲击地地压范围围预测图图附图二 13001工作作面危险险区域平平面布置置图第三节 冲击击地压监监测工作面冲冲击地压压的监测测主要采采取工作作面压力力观测、电电磁辐射射仪监测测,钻屑屑法对电电磁辐射射仪监测测数据异异常区域域、特殊殊时期
12、(如如顶板初初次来压压、周期期来压)、特特殊地点点(工作作面超前前1000m、所所划定的的冲击地地压危险险区域)进进行监测测。一、工作作面压力力观测在工作面面安设支支架在线线监测、顶顶板离层层在线监监测系统统重点对对工作面面支架阻阻力及倾倾角在线线监测、巷巷道顶板板离层情情况进行行监测,及及时对工工作面顶顶板来压压、超前前压力显显现进行行预报分分析。1、液压压支架压压力监测测支架工作作阻力用用KJ-3455矿用液液压支架架压力监监测系统统连续观观测,沿沿工作面面布置221个测区区,每测测区设22条观测测线,观观测相邻邻两个支支架同侧侧支柱。每每个测区区包括22架支架架,分别别在第11、6、11
13、2、118、224、330、336、442、448、554、660、666、772、778、884、990、996、1102、1108、1114、1120号号支架安安设KJJ-3445型矿矿用液压压支柱压压力倾角角监测系系统的监监测分站站。系统统自动记记录数据据。2、顶板板离层观观测在工作面面上下顺顺槽安装装KZLL-3000型巷巷道顶板板离层自自动监测测报警系系统进行行观测。按按50mm的安装装1个顶顶板离层层仪,对对顶板离离层情况况进行在在线监测测。3、采场场支护质质量与顶顶板动态态统计观观测沿工作面面方向,每每隔100架,进进行端面面破碎度度观测,包包括:煤煤壁片帮帮深度(cc)、顶顶板
14、冒落落高度(hh)、端端面距(bb)、顶顶梁第11接顶点点距梁端端距离(aa)及顶顶板冒落落宽度(dd)等。二、电磁磁辐射仪仪监测1、监测测地点:工作面面两顺槽槽超前工工作面1100mm范围内内临近工工作面的的两帮。每每10mm布置11个测点点,上下下两顺槽槽分别布布置100个测点点,每个个测点监监测2分分钟。2、监测测时间:每天进进行一次次监测,临近所划定的危险区域等特殊情况每班进行一次监测。3、监测测目的:电磁辐辐射强度度主要反反映了煤煤岩体的的受载程程度及变变形破裂裂强度,脉脉冲数主主要反映映了煤岩岩体变形形及微破破裂的频频次。两两者相结结合监测测煤岩体体变形破破裂的过过程。4、监测测方
15、法:采用监监测仪对对煤岩体体进行多多点动态态跟踪监监测。随随着工作作面的推推进,监监测工作作面前方方1000m范围围内的煤煤岩体电电磁辐射射及其变变化规律律,以预预测工作作面前方方煤岩体体的冲击击地压危危险程度度。监测测时必须须尽可能能避开电电缆及电电器设备备、机械械设备影影响,如如确实影影响监测测效果,所所监测范范围内的的电器设设备必须须停电。5、监测测分析内内容: 电磁磁辐射强强度值和和电磁辐辐射脉冲冲数值是是否超过过临界值值。 电磁磁辐射强强度值和和电磁辐辐射脉冲冲数值是是否有明明显增长长趋势。 电磁磁辐射强强度或脉脉冲数值值是否明明显由大大变小,但但一段时时间后又又突然增增大现象象。我
16、矿的电电磁辐射射强度平平均值报报警临界界值暂定定为1550,电电磁辐射射极大值值的报警警临界值值为2000,电电磁辐射射脉冲临临界值为为10000。如果出现现以上情情况之一一,说明明存在冲冲击危险险,必须须立即采采用钻屑屑法进一一步验证证,如煤煤粉量超超标或打打钻过程程中出现现异常动动力现象象,必须须停止作作业,撤撤出作业业人员(解解危人员员除外),必必须进行行冲击地地压解危危工作。三、钻屑屑法监测测1 监测测目的通过此项项监测,及及时客观观的评价价回采工工作面两两顺槽超超前应力力范围内内的冲击击地压危危险程度度,确定定支撑压压力带峰峰值的大大小和位位置,从从而鉴别别冲击地地压危险险程度。2
17、监测测地点及及时期 电磁磁辐射仪仪监测数数据出现现异常地地点; 工作作面回采采临近所所划分出出的冲击击地压危危险区域域; 工作作面回采采时遇到到地质构构造变化化时。3 施工工参数钻屑法监监测采用用FIVV型气动动手持式式钻机或或ZQSSJ-990/22.4AA型气动动手持式式钻机进进行施工工,钻杆杆直径为为42mmm,钻钻孔深度度15mm。在轨轨道顺槽槽和胶带带顺槽内内,距离离煤层底底板1mm左右处处(根据据底板地地质情况况而定,可可取到11.2mm),垂垂直于巷巷道壁,平平行于煤煤层。4 施工工流程 选定定监测地地点,检检查顶板板及周围围支护情情况,防防止冒顶顶片帮,清清理干净净施工地地点巷
18、道道卫生,以以确保施施工期间间的操作作空间和和安全间间距。 将钻钻机与风风管连接接牢固紧紧密,不不得有漏漏风现象象。在钻钻孔下风风口安装装临时补补尘装置置。 安装装钻杆及及钻头,手手持安装装好钻杆杆及钻头头的钻机机抵靠煤煤壁,缓缓慢开启启钻机进进风手柄柄,加大大两侧进进给加力力控制好好钻机,避避免左右右前后晃晃动,保保证钻进进时为水水平钻进进; 打完完1m后后,将事事先准备备的胶结结袋放在在孔口下下方,开开始收集集煤粉; 每钻钻1m,钻钻杆要反反复钻进进和后退退,以便便于使钻钻孔内煤煤粉全部部返出。并并更换11个胶结结袋,直直至钻进进15mm,共收收集144份煤粉粉; 将煤煤粉倒入入专门的的袋
19、中称称重并记记录,之之后倒入入筛子中中筛选,筛筛选后倒倒回胶结结袋中,待待14个个胶结袋袋中的煤煤粉筛选选完后,称称重并记记录,筛筛选和称称重可同同时进行行;5 监测测内容判别工作作地点冲冲击地压压危险性性的钻屑屑量指数数钻孔深度度 / 煤层开开采厚度度1.51.533钻粉率指指数1.5234钻粉率指指数 = 每米米实际钻钻粉量 / 每每米正常常钻粉量量。我矿每米米正常钻钻粉量为为2.330kgg。 如在钻钻进过程程中出现现煤粉量量超标(钻钻粉率指指数大于于上表中中对应数数值)或或钻进过过程中出出现异常常动力现现象,可可判断该该区域具具有冲击击地压危危险性,必必须进行行冲击地地压解危危。 在监
20、测测时,用用专用表表格详细细记录钻钻孔深度度、每钻钻进1mm的煤粉粉重量、煤煤粉粒度度指标、钻钻进过程程中的动动力效应应;若出出现卡钻钻、吸钻钻、孔内内冲击、煤煤炮增多多等动力力现象,再再在本孔孔233m左右右位置进进行验证证,经验验证确实实存在冲冲击地压压危险时时,必须须立即停停止作业业,撤出出人员,进进行解危危卸压。第四节 冲击击地压预预防及解解危措施施工作面采采取超前前施工大大直径卸卸压孔、煤层层注水的的方法预预防冲击击地压的的发生,对对于监测测出的危危险区域域采取减减小大直直径钻孔孔间距进进行钻孔孔卸压及及爆破卸卸压的方方式进行行解危施施工。一、钻孔孔卸压1 施工工方法钻孔卸压压是通过
21、过大直径径钻孔引引起巷道道深部围围岩(钻钻孔远端端附近围围岩)发发生结构构性破坏坏,形成成一个弱弱化带,引起巷巷道周边边围岩内内的高应应力向深深部转移移,从而而使巷道道周边附附近围岩岩处于低低应力区区。钻孔孔施工采采用ZQQJ-3300/6型气气动架柱柱式钻机机配合901100mm钻钻头钻进进。 2 卸压压孔参数数卸压钻孔孔的主要要参数为为:孔深深15mm,钻孔孔直径901100mm。对于所划划定的危危险区域域,按照照一般危危险区内内孔间距距10mm,中度度危险区区内孔间间距5mm,高度度危险区区内孔间间距3mm布置卸卸压孔,单单孔布置置,超前前钻设,提提前预防防。对于监测测出异常常危险区区域
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