煤矿冲击地压防治方法分析

河南大有能源 耿村煤矿 黄 懿

煤矿冲击地压防治方法分析

河南大有能源 耿村煤矿 黄 懿

冲击地压又称岩爆，指井巷或工作面周围岩体弹性变形能的瞬时释放而突然产生剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。它具有很大的破坏性，是煤矿重大灾害之一。在我国，冲击地压最早于1933年发生在抚顺胜利煤矿。近年来，陕渑煤田义马矿区某矿先后有冲击地压现象发生。

一、某煤矿冲击地压成因

1.主采2#煤层及其顶板的冲击倾向性。煤岩层冲击倾向性揭示了煤岩层是否具有积聚大量能量并在破坏时瞬间释放的基本属性，是产生冲击地压的必要条件。

2.主采2#煤层采深达到我国冲击地压频繁发生的临界深度。冲击地压存在一个开始频繁发生的临界深度，小于此深度开采时，尽管也可能发生冲击地压，但都是零星的，当大于此深度开采时，冲击地压会频繁发生。我国冲击地压发生的平均临界深度约600 m，某煤矿工作面平均采深约700 m，因此从采深的角度来讲是有助于冲击地压形成的。

3.主采2#煤层夹矸多、完整性较差。实践证明，冲击地压多发生在断层、褶曲及煤层厚度变化大的地带。这是因为煤岩层存在的的断层、褶较多，煤层厚度变化大时，易形成较大的集中应力，由于煤层含夹矸较多，完整性较差，煤岩分界线处黏结性较差，因此，容易发生滑动摩擦失稳。

二、某煤矿冲击地压防治过程

1.建立健全防冲管理制度和责任制。下发了《某煤矿防治冲击地压工作细则》、《某煤矿防治冲击管理办法》、制定了《防冲工作各级责任制和责任追究制》；建立健全了《冲击地压预测预报制度》、《矿压观测工作制度》、《冲击危险区封闭制度》、《冲击地压重点管理区最少人数工作制度》、《冲击地压区域人员进出签到制度》以及《冲击地压隐患排查制度》等管理制度 。

2.加强防冲图纸资料管理。安排1名技术员专门负责防冲图纸资料的管理。对采掘工程平面图、冲击地压预测和防治工程图 、地质剖面图和地层综合柱状图等图纸资料进行严格管理。

3.收集冲击地压资料，分析冲击发生机理。冲击地压发生后，防冲办应立即安排专人到发生地点收集冲击地压资料，为每一次冲击地压建立个体档案，从巷道变形、气体变化等方面对冲击发生的原因进行分析。

4.合理设计冲击地压防治规划。根据煤矿生产实际，立足于现场制定《某煤矿冲击地压防治中长期规划》和《冲击地压防治年度计划》，明确工作目标，有计划、按步骤、有的放矢地开展防冲工作。

5.加强冲击地压预测、预报，提高预测、预报水平。首先，对矿井采取了区域性预测、预报；其次，在危险区域内重点进行局部性预测；最后，在局部性预测、预报上依靠科技进步，提高装备水平。

6.加强巷道卸压促使应力向深部转移。在回采工作面下巷超前260 m，实施多轮卸压爆破工作，始终将卸压爆破范围控制在工作面超前压力影响范围以外，工作面截止目前已放卸压炮三轮，掘进工作面在巷道正前及两帮进行卸压爆破，两帮每隔5 m打一深度为20 m的卸压炮孔，装5.4 kgΦ60 mm强力药卷进行爆破，正前窝面采用“12进6”的循环作业方法，即超前爆破12 m ，3个爆破孔 ，装5.4 kgΦ60 mm强力药卷进行爆破，掘进6 m，留设6 m的安全带，循环进行下一轮超前卸压爆破。

7.预掘卸压硐室。为预防综放工作面运输巷在掘进及回采中发生冲击矿压，在运输巷中预掘卸压硐室，并提出了相应的卸压硐室布置方案。基于预掘巷可实现应力转移的机理，在综放工作面运输巷内布置防冲击地压的卸压硐室，卸压硐室位于运输巷两侧，其布置方式为“品”字型。

8.进行煤层瓦斯抽放，释放瓦斯压力；进行浅孔注水，卸压降尘。矿井新安装一套瓦斯抽放系统，专为掘进工作面进行瓦斯抽放。在掘进工作面，据煤炮发生时的气体变化量，在工作面正前及在卸压硐室内实施本煤层瓦斯抽放。

9.特殊工作制度。进、出冲击地压区域人员实行进、出签到制度，控制人数。在安全区域交接班制度。

三、冲击地压防治效果

1.灾害性的冲击地压次数明显减少。煤炮的次数由2008年7月份142次减少到目前的每月平均89次，强度也大大降低。

2.冲击地压造成的生命财产损失减少。2008年11月23日、12月23日，分别发生了较大的冲击地压，其强度均不小于矿2008年8月21日发生在21141下巷的冲击地压，由于采取了综合的防冲措施、应用了先进的防冲设备，在事故发生后，即降低了经济损失，又保障了职工的人身安全。

3.掘进工作面基本上消除le 破坏性冲击地压。某煤矿综放工作面由于历史原因，造成该工作面处于大孤岛开采中，综放工作面下巷应力集中明显，在巷道掘进过程中多次发生煤炮。在采取深孔高压注水/浅孔爆破之后，该掘进工作面至今已经累计推进174 m（期间停产数月），没有发生一起安全事故。

四、结论

该煤矿属于高瓦斯、高地压、易自燃开采矿井，其中冲击地压是最重要灾害，一直影响着矿井煤炭的安全产出，并且，冲击地压的发生还会引发采空区的瓦斯积聚涌出、煤层中瓦斯的瞬间突出等问题，进而导致连锁反应的次生灾害发生。采用了冲击低压防止技术后，矿井灾害发生率大大降低，煤矿的安全生产得到了保证，社会效益和经济效益显著。