梁宝寺煤矿3305、3406冲击地压放冲设计Word格式文档下载.doc

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3.3.5诊断某一点冲击地压发生的可能性 20

4工作面冲击地压危险性的多因素耦合评价与危险区划分 21

4.13305工作面煤岩结构与动力灾害（冲击地压和矿震）关系评价 21

4.23305工作面地质构造与冲击地压关系的工程类比评价 22

4.3覆岩空间结构运动与动力灾害（冲击地压和矿震）关系评价 26

4.4煤柱诱发冲击地压评价 29

4.53305工作面冲击地压危险性的多因素耦合评价与危险区划分 30

5冲击地压危险性评价的主要结论 32

2

一、矿井概况：

梁宝寺井田位于山东省西南部，东南距嘉祥县城约20km，地理坐标为东经116°

10′～116°

17′，北纬35°

32′～35°

38′。

井田东西宽约9km，南北长约11km，面积约97km2。

本井田位于巨野向斜东翼，为一东界F1断层、西界F13断层组成的地堑构造。

区内地层呈南浅北深的趋势，因受区域断层的控制，形成以梁宝寺向斜为骨干向北倾伏收敛的“裙边状”褶曲构造，并伴生北东向及北西向断层组，构造复杂程度中等。

本区共发现断层75条，除F26为逆断层外，其余均为正断层。

按方向分为，东西向断层8条；

南北向断层14条；

北东向断层25条；

北西向断层28条。

按落差大小分为：

落差≥100m的断层10条；

落差≥50～＜100m的断层14条；

落差≥30～＜50m的断层26条；

落差＜30m的断层25条，

3（3上）煤层平均厚度3.36m，占可采煤层总厚的71%，是本井田的首采及主采煤层。

3（3上）煤层属低灰～中灰、特低硫、特低～低磷、高挥发分、高发热量气煤，可选性良好。

由于受岩浆岩影响，3（3上）煤出现弱粘煤、1/2中粘煤、1/3焦煤，对煤质有一定的影响，煤化程度高。

3（3上）煤是良好的动力用煤和炼焦配煤。

3（3上）煤层顶板多为泥岩、粉砂岩岩组，部分块段为中、细砂岩组，抗压强度值，测井计算为25.8～58.2MPa，岩样测试为17.6～67.4MPa，变化较大，岩石的完整程度差，故多为不稳定至较稳定顶板。

3煤底板岩性主要为泥岩、粉砂岩岩组，仅局部块段为中、细砂岩岩组，其抗压强度值，测井计算为13.3～42.9MPa，岩样测试结果为37.79～75.4MPa，岩石的完整程度较差，所以3煤底板应为不稳定～较稳定底板。

二、梁宝寺矿井冲击地压的基本情况

1.1梁宝寺矿井已经发生的煤岩冲击现象

梁宝寺矿井主采煤层为3煤层，煤厚5.0～7.2m,根据相邻矿区开采3煤层时以及本矿区在回采及掘进过程中的矿压实际显现情况，3煤层多次发生强烈煤炮、顶板突然下沉及锚杆拉脱等动力现象，给安全生产带来了巨大的影响与潜在的威胁。

1.2煤层冲击倾向性鉴定情况

根据该矿之前实验测得的3煤层（煤层试样取自3305工作面轨道巷、皮带巷和3309皮带巷三个地方）冲击倾向性测定结果（表1.1所示），对比中华人民共和国煤炭行业标准MT/T174-2000《煤层冲击倾向性分类及指数的测定方法》，可以认为梁宝寺矿井3煤层具有强冲击倾向性。

在一定的煤层赋存条件、地质条件、开采条件以及大面积采空区悬顶等条件下，有发生冲击地压的危险性。

表1.1梁宝寺矿井3#煤层冲击倾向性各项指数测定结果

样别

项目

动态破坏时间

DT/ms

冲击能指数

/KE

弹性能指数

/WET

备注

3305工

作面轨道巷距顶板0.5m

1

13

3.73

12.44

/

167

3.03

8.36

3

15

5.31

8.92

4

93

6.24

8.89

5

8.87

7.00

平均值

60

5.44

9.12

冲击倾向性

判定结果

弱冲击倾向

强冲击倾向

3305工作面轨道巷距顶板

1.0m

64

5.34

3.57

9

5.59

5.07

6

6.88

3.82

5.56

52

2.95

8.77

28

4.61

5.97

表1.1梁宝寺矿井3#煤层冲击倾向性各项指数测定结果（续表）

样别

3309工作面皮带巷距底板

1.5m

7.78

5.96

48

5.45

7.33

32

3.42

12.80

144

5.73

1.14

18

2.70

9.91

50

5.02

7.43

冲击倾向性判定结果

3305工作面皮带巷距底板

2.0m

140

3.06

7.24

5.60

11.38

35

4.33

10.50

5.64

9.08

27

4.92

12.16

42

4.71

10.07

三、3305工作面的基本条件

2.1工作面概况

2.1.1位置及周边关系

3305综放工作面位于工业广场保护煤柱以东300m，该面位于邴庄村、高庄村、王庄村、宋庄村、北张村、大庙及兴环海村煤柱内。

井下位于3300采区轨道大巷北翼，具体位置及井上下关系如表2.1、图2.1所示。

表2.1工作面位置及井上、下关系

煤（矿）层

名称

３煤层

水平名称

-816m水平

采区名称

3300采区

工作面

3305掘进工作面

地面标高（m）

+38.07～+38.68

工作面标高（m）

-848.2～

-991.5

地面

位置

该面位于工业广场保护煤柱以东300m。

工作面西南有邴庄村、宋庄村；

东南部有秦王村；

面中部有高庄村、张董村；

北部有北张村。

进矿公路从该面上方通过。

另有1条高压线、3条低压线、2条通信线在该面上方穿过。

井下位置及四邻采掘情况

该工作面井下位于3300采区轨道大巷北翼。

以南为3300轨道、皮带、回风大巷；

北至DF72断层；

以西163m为正在掘进的3300北翼皮带；

以东为正在掘进的3309皮带顺槽。

该面位于邴庄村、高庄村、张董村、秦王村、宋庄村煤柱内。

回采对地面设施的影响

该面大部在邴庄村、秦王村和高庄村、张董村、保护煤柱内，局部在宋庄村煤柱内，地表绝大部分为农田，另有进矿公路从该面上方通过。

该工作面的回采将会对地面的邴庄村、高庄村、张董村、秦王村、宋庄村民房造成沉降破坏，并对部分农田、进矿公路、供电及通讯线路造成不同程度的沉降影响。

走向长（m）

1202～1214

倾向长（m）

面积（m2）

120800

1208

100

3305工作面

图2.13305工作面位置示意图

2.1.2煤质情况及煤层赋存特征

（1）煤（岩）层产状

表2.23煤层及煤质情况表

煤

层

情

况

煤层

总厚

（m）

5.0～7.8

煤层结构

煤层倾角（°

）

8～18

6.5

简单

14

可采

指数

1.0

变异系数（%）

7.6

稳定

程度

该面3煤为气煤，总厚度5.0～7.2m，平均6.5m，煤层结构较简单，煤层倾角在8～18°

之间，平均14°

，煤层普氏硬度系数f=1.8。

质

M

（％）

A

粘结性

V

FC

S

Y

（mm）

P（％）

Q

（mj/kg）

工业牌号

1.83

15.63

3～4

38.4

52.8

0.47

9.5

0.013

28.05

QM

3煤为低灰、特低硫、特低磷、高挥发份、高发热量、富油、中等粘结性的气煤。

（2）煤层顶底板情况

表2.33煤层顶底板情况表

顶底板情况

岩石名称

厚度（m）

岩石特性

老顶

中砂岩

7.4

灰白色，成分以石英、长石为主，分选好，水平缓波状层理，裂隙少许方解石充填，含少量植物茎叶碎片化石。

直接顶

粉砂岩

1.6～8.4

灰色，断口平坦参差状，含少量细砂质及泥质薄层，水平缓波状层理，下部含大量植物碎片化石，间夹煤线。

5.0

伪顶

直接底

1.5～4.87

深灰色，具水平层理，断口平坦状，上部含丰富的植物根化石，与下伏岩层呈过渡性接触。

3.2

老底

中细砂岩

31.31

深灰色至灰白色，平行层理及水平波状层理均发育，斜裂隙较发育，未充填，局部含菱铁质结核，具少量植物碎屑化石，粒度自上而下变粗,与下伏岩层呈过渡性接触。

2.1.3煤层其它情况

该煤层瓦斯绝对涌出量为CH4：

0.44m3/min；

CO2：

0.593/min，属低瓦斯煤层，煤（矿）尘具有爆炸危险性，爆炸指数为44.54%；

属一类自燃煤层；

地温为22℃，地温梯度为0.99℃/100m；

地压无资料。

2.2工作面开采技术条件及储量情况

2.2.1地质构造情况

据物探资料，该工作面位于王庄向斜盆地西翼，煤岩层主要为向东倾伏的褶曲构造。

该面煤岩层走向变化较大，倾角8～18°

，平均14°

，面北部切眼附近倾角较大，最大达18°

，预计对该面回采有一定影响，自切眼向南煤层倾角逐渐变缓；

工作面内断层发育；

无陷落柱、古河流冲刷等地质现象。

巷道揭露的断层情况详见下表：

表2.4工作面断层构造情况表

断

构

造

巷道实际揭露的断层共19条，断层走向以北西和近东西向为主。

断层名称

走向

（°

）

倾向

倾角