XX煤矿XX回采工作面冲击危险性评价及防冲设计编制提纲及规范要求Word文档格式.docx
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3.2影响工作面冲击危险的开采技术因素（11）
3.2.1采空区（11）
3.2.2煤柱（11）
3.2.3底煤厚度（11）
3.2.4基本顶初次来压（11）
3.2.5见方来压（12）
3.2.6停采线（12）
3.2.7工作面推采与地质构造的时空尖系（12）
3.2.8推采速度（12）
3.2.9保护层开采情况（12）
3.2.10支护强度（12）
3.2.11其它因索（12）
3.3工作面冲击危险主要影响因素（12）4XX回采工作面冲击危险等级评价（13）4.1工作面冲击危险等级评价方法（13）4.1.1综合指数法（必选方法）（13）4.1.2多因素耦合分析法（必选方法）（13）4.1.3可能性指数法（13）4.1.4数值模拟方法（13）4.1.5模糊综合评价法（13）4.1.6神经网络评价方法（13）
4.1.7工程类比法（13）
4.2工作面冲击危险评价过程（14）
4.2.1综合指数法评价过程（14）
4.2.2可能性指数法评价过程（16）
4.2.3其他可选方法的评价过程（16）
4.3评价结果（16）
5XX回采工作面冲击危险区划分（16）
5.1冲击危险主要因素影响程度分析（16）
5.2基于多因素耦合的冲击危险区域圈定（17）6工作面支架及超前支护能力校核（17）
6.1工作面支架抗冲能力校核（17）
6.2超前支护抗冲能力校核（17）
7工作面推采速度合理性分析（18）
8综合评价结论及建议（18）
8.1综合评价结论（18）
8.2建议（19）
第二篇XX回采工作面防冲设计
1工作面幵采优化设计（如需要）（20）
2冲击地压危险监测方案（20）
2.1区域监测方案（21）
2.2局部监测方案（21）
2.2.1钻屑法监测方案（21）
2.2.2应力在线监测方案（21）
2.2.3工作面支架阻力监测方案（22）
2.2.4地震波CT监测方案（22）
2.2.5声发射/电磁辐射监测方案（22）
2.2.6超前巷道矿压观测方案（22）
3冲击地压防治方案（22）
3.1预卸压方案（23）
3.1.1钻孔预卸压方案（23）
3.1.2煤层注水预卸压方案（23）
3.1.3煤层爆破预卸压方案（23）
3.1.4断顶预卸压方案（24）
3.2解危卸压方案（24）
3.2.1钻孔解危卸压方案（25）
3.2.2煤层爆破解危卸压方案（25）
3.2.3煤层压裂解危卸压方案（25）
3.2.4断顶解危卸压方案（25）
3.2.5解危卸压后效果检验（25）
3.3特殊阶段的冲击地压防治设计（25）
3.3.1工作面临近地质构造区域的防冲设计（26）
3.3.2初采、初次来压、见方来压期间的防冲设计（26）
3.3.3回采过老巷期间的防冲设计（26）
3.3.4工作面缩面/扩面期间的防冲设计（26）
3.3.5工作面回采末期的防冲设计（26）
3.3.6其它特殊阶段的防冲设计（26）
4工作面放冲支护优化（如需要）（26）
5冲击地压安全防护措施（27）
5.1顶板管理措施（27）
5.2个体防护措施（27）
5.3人员管理措施（27）
5.4设备及物料管理措施（28）
5.5应急处置措施（28）
5.6其他（29）
6防冲设计结论（29）
1报告编制依据及说明
1.1报告编制依据的相尖法规标准
（1）（煤矿安全规程＞（2016）
（2）《防治煤矿冲击地压细则》（2018）
（3）《山东省煤矿冲击地压防治办法》（省政府令第325号）；
（4）《国家煤矿安监局尖于加强煤矿冲击地压防治工作的通知》（煤安监技装〔2019〕21号）
（5X尖于加强煤矿冲击地压源头治理的通知X发改能源（2019）764号X6）国家标准《冲击地压测定、监测与防治方法GB/T*****13-2029》
（7）其它有尖煤矿安全生产法律、法规和技术标准
1.2报告编制依据的技术文件
（1）《XX煤矿X煤及顶底板岩层冲击倾向性鉴定报告》；
（2XXX煤矿X煤层采掘工程平面图（注：
应标注图纸日期）》；
（3）《XX煤矿XX工作面设计方案》；
（4）《XX煤矿XX工作面地质说明书》；
（5）《XX煤矿XX工作面回采作业规程》；
（6）《XX煤矿XX工作面岩层综合柱状图》；
•••
1.3报告编制单位及团队工作基础
《防治煤矿冲击地压细则》第十七条，煤层（矿井）、采区冲击危险性评价及冲击地压危险区划分可委托具有冲击地压研究基础与评价能力的机构或由具有5年以上冲击地压防治经验的煤矿企业开展，编制评价报告，并对评价结果负责。
采掘工作面冲击危险性评价可由煤矿组织开展，评价报告报煤矿企业技术负责人审批。
《山东省煤矿冲击地压防治办法》第二十条，冲击地压煤矿应当按照国家有尖规定委托符合下列条件的评价单位，对矿井、水平、煤层、采区、采掘工作面进行冲击危险性评价：
（-）有冲击地压研究基础与评价能力；
（二）有固定的冲击地压防治专业研究队伍；
（三）有相应的冲击危险性评价工作经验。
评价单位应当对其作出的评价结论负责。
报告编制单位应对其是否满足《防治煤矿冲击地压细则》第十七条和《山东省煤矿冲击地压防治办法》第二十条所规定的要求进行说明，对其冲击地压防治专业研究队伍组成和从事与之密切相尖的工作基础及积累逬行简要介绍。
2矿井概况及工作面开采布置
2.1矿井概况
矿井地理位置，采矿许可证号及有效期，矿井核定生产能力、开拓方式、可采煤层及现主采煤层，矿井地质构造程度等级及水文地质条件类型。
2.2XX回采工作面概况
2.2.1巷道布置及周边尖系
应详细介绍回采工作面基本情况，巷道布置方式及层位尖系，井下位置及周边采动情况。
附巷道布置图（此处为设计方案图，包含巷道布置方式及预测剖面、地质构造、周边采动情况等）。
2.2.2工程概况
（1）工作面尺寸
工作面切眼长度、预计推采长度。
（2）采煤方法
工作面采用的采煤工艺、顶板管理方式。
（3）工作面支架选型
工作面选用的支架型号及支护参数介绍。
3XX回采工作面冲击危险因素分析
3.1影响工作面冲击危险的地质因素
根据XX回采工作面实际地质条件，从以下几点对影响工作面冲击危险的地质因素进行逐一分析（包含但不限于以下几点）。
3.1.1煤层赋存特征
所属煤种，煤层厚度、倾角及普氏硬度系数等。
介绍工作面开采煤层冲击地压发生历史等情况简介（特别是对发生过的冲击地压事件，应对其发生时间、地点、破坏程度等、以及直接原因迸行介绍）。
3.1.2煤层顶底板岩层情况
根据煤层地质钻孔资料，分析煤层顶底板条件。
附工作面煤层顶底板岩性一览表及综合岩性柱状图（综合柱状图应完整的包含煤层及其上方100m范围内的岩层情况）。
表X煤层顶底板条件
3.1.3煤岩冲击倾向性
（1）煤层冲击倾向性
依据煤矿已经委托第三方单位完成的《XXXX煤矿X煤及顶底板岩层冲击倾向性鉴定报告》，介绍煤层冲击倾向性鉴定结果。
附煤层冲击倾向性鉴定结果表。
表X煤层冲击倾向性鉴定结果
（2）顶底板岩层冲击倾向性
依据《XXXX煤矿X煤及顶底板岩层冲击倾向性鉴定报告》，介绍顶底板岩层冲击倾向性鉴定结果，附顶底板岩层冲击倾向性鉴定结果表。
3.1.4顶板岩层特征及尖键层
（1）顶板厚度特征参数分析
以砂岩为标准计算顶板岩层厚度特征参数计算如下：
stiiLh「二》
式中：
hi——顶板在100m范围内第i种岩层的总厚度；
ri——所给岩层的弱面递减系数。
定义砂岩的强度系数和弱面系数为1.0，则煤系地层各岩层的强度比和弱面递减系数见下表。
表X煤系地层岩层的强度比和弱面系数比
注：
无芯岩层按砂岩、泥岩、页岩、煤平均混合计算，弱面系数比取其平均值。
统计规律表明，冲击地压经常发生在具有坚硬顶板岩层的顶板条件，且其顶板岩层厚度特征参数值LstM50。
根据工作面钻孔柱状图资料，计算工作面顶板厚度特征参数值，分析其对工作面冲击地压的影响程度。
（2）顶板活动规律分析
影响冲击地压发生的岩层为煤层上方100m范围内岩层，其中岩体强度大（单轴抗压强度260MP3）、厚度大（厚度接近或超过10m）的砂岩层起主要作用。
工作面煤层上方垮落带范围内厚层坚硬岩层容易产生大面积悬顶，从而产生弹性能积聚，岩层断裂时释放大量能量易诱发冲击地压灾害。
根据工作面钻孔柱状图资料，分析工作面煤层上方垮落带范围厚层坚硬岩层情况，分析岩层破断活动对工作面冲击地压的影响程度。
3.1.5埋深
随着开采深度的增加，煤层所承受的覆岩自重应力随之增加，煤岩体中聚积的弹性能也随之增加。
统计规律显示：
幵采深度越大，发生冲击地压的可能性也越大，开采深度与冲击地压发生的概率成正相矣尖系。
分析工作面开采深度是否超过了冲击地压发生的临界深度，确定开采深度对工作面冲击地压的影响程度。
3.1.6地应力
依据地应力测试结果，分析工作面区域地应力分布特征，分析地应力大小及方向对工作面回采期间冲击地压的影响。
附地应力分布特征表或示意图。
3.1.7断层构造
根据地质力学观点，正断层是在重力作用和水平张力作用下形成的，主要是受到侧向拉伸和垂直挤压作用形成的，正断层体内一般不存在能量积聚，其诱发冲击地压机理主要是断层本身构造应力与掘进头扰动应力叠加；
逆断层是受到挤压形成的，岩层在受挤压的过程中将产生变形，内部积聚大量的弹性能，逆断层诱发冲击地压机理除应力叠加外，还有弹性能的逬一步释放。
逆断层对冲击地压的影响更大。
无论是正断层还是逆断层，采掘扰动及其产生的应力叠加是断层冲击地压发生的必要条件之一。
此外断层落差也是诱发采掘工作面冲击地压的主要影响因素，不同落差断层对应的构造应力峰值和影响范围不同。
对工作面回采有影响的断层构造情况应迸行描述，附工作面断层情况一览表。
表X断层情况一览表
分析工作面开采范围内断层性质、落差及其对冲击地压的影响。
3.1.8褶曲构造
分析工作面褶曲构造对冲击地压的影响程度和范围。
3.1.9其它地质异常
分析包括煤层厚度变化、冲刷带、岩浆岩侵入等地质异常区对冲击地压的影响程度和范围。
3.2影响工作面冲击危险的开采技术因素
根据XX回采工作面实际工程条件，从以下几点对影响工作面回采期间冲击危险的开采技术因素进行逐一分析（包含但不限于以下几点）°
3.2.1采空区
用理论计算或数值模拟分析工作面临近采空区侧向支承压力分布规律，确定采空区侧向支承压力峰值位置和影响范围，进而分析采空区对当前工作面冲击地压的影响程度和范围。
3.2.2煤柱
采用理论计算或数值模拟分析工作面周边煤柱（不仅限于工作面区段煤柱）应力分布规律，评估煤柱受周边采空区及本工作面采动影响的稳定性，分析煤柱对当前工作面冲击地压的影响程度和范围。
3.2.3底煤厚度
分析工作面及顺槽底煤厚度对冲击地压的影响程度和范围。
3.2.4基本顶初次来压
采用理论计算或数值模拟分析工作面基本顶初次来压步距及强度，确定基本顶初次来压对冲击地压影响程度和范围。
3.2.5见方来压
根据煤层上方垮落带范围内厚层坚硬岩层赋存情况，分析工作面采空区见方来压强度，确定工作面采空区见方来压对冲击地压影响程度和范围。
3.2.6停采线
根据相邻工作面及本工作面停采线位置尖系，分析停采线区域应力分布特征，确定停采线区域冲击地压危险程度。
3.2.7工作面推采与地质构造的时空尖系
分析工作面推采与断层、褶曲、煤层厚度变化带等地质构造的时空尖系，分析其对冲击地压的影响程度和范围。
3.2.8推采速度
根据工作面推采速度与冲击地压显现之间的相尖性规律，分析推采速度对冲击地压发生的影响，评估工作面设计推采速度的合理性及其对工作面冲击危险的影响程度。
3.2.9保护层开采情况
分析工作面区域保护层开采情况，确定保护层开采对当前工作面冲击危险的弱化程度及影响范围。
3.2.10支护强度
采用理论分析或数值模拟的方法分析工作面及两巷超前支护强度对工作面及两巷围岩应力分布规律的影响，评估支护强度对工作面冲击地压发生的影响程度。
3.2.11其它因素
分析包括工作面过老巷、缩面、扩面、调向等其它因素对冲击地压的影响程度和范围。
3.3工作面冲击危险主要影响因素
根据工作面冲击危险的地质和开采技术影响因素分析，明确工作面冲击危险的主要影响因素，确定工作面冲击地压类型。
4XX回采工作面冲击危险等级评价
4.1工作面冲击危险等级评价方法
《防治煤矿冲击地压细则》第十五条规定：
冲击危险性评价可采用综合指数法或其他经实践证实有效的方法，评价结果分为四级：
无冲击地压危险、弱冲击地压危险、中等冲击地压危险、强冲击地压危险。
4.1.1综合指数法（必选方法）
综合指数法评价流程介绍。
附综合指数法评价因素及指标体系表。
4.1.2多因索耦合分析法（必选方法）
多因素耦合分析法介绍。
4.1.3可能性指数法
可能性指数法评价流程介绍。
4.1.4数值模拟方法
数值模拟方法介绍。
4.1.5模糊综合评价法
模糊综合评价法原理介绍。
附模糊综合评价法的评价因素及权重体系表。
4.1.6神经网络评价方法
神经网络方法及评价模型介绍。
4.1.7工程类比法
工程类比法评价流程介绍。
—般采用两种或以上方法综合评价确定工作面冲击危险等级，其中综合指数法为优先选用方法。
《细则》规定优先采用综合指数法进行冲击危险性评价，除综合指数法之外，还可采用其他经实践证实预先的方法，如可能性指数法、多因素耦合法等，其中多因素耦合法多用来确定开采区域内各局部的冲击危险等级划分。
4.2工作面冲击危险评价过程
4.2.1综合指数法评价过程
采用综合指数评价冲击危险性等级时，评价因素包括地质因素和开采技术因素两类，根据工作面实际条件分别确定地质因素、开采技术条件因素对应的危险指数W、Wt2，取二者之间较大值作为预测区域的综合指数{}t2tlmaxWWWt，二，然后
确定预测区域的冲击危险性等级。
要求：
采用综合指数法评价时，严格按照工作面实际对各因素对应的评估指数取值，分别附地质条件和开采技术条件影响冲击地压危险状态的因素及指数表，开采技术条件因素中与实际明显不符的应舍弃。
表X地质条件影响冲击地压危险状态的因素及指数
表X开采技术条件影响冲击地压危险状态的因素及指数
4.2.2可能性指数法评价过程
4.2.3其他可选方法的评价过程
当两种或两种以上评价方法的评价结果差别较大时，对评价结果应慎重处理。
4.3评价结果
评价结果分为4级：
无冲击地压危险、弱冲击地压危险、中等冲击地压危险、强冲击地压危险。
根据评价结果，明确工作面冲地压危险等级。
报告的评价结果只能为该四级中的一种。
5XX回采工作面冲击危险区划分
5.1冲击危险主要因素影响程度分析
根据第3章对XX回采工作面冲击危险因素分析结果，对工作面冲击危险主要因素的影响程度进行分析，并给出各因素影响下的工作面的冲击危险区域及等级。
附各主要因素影响的冲击危险区域圈定图。
5.2基于多因索耦合的冲击危险区域圈定
采用多因素耦合法对工作面冲击危险分级分区预测。
根据工作面各主要因素影响程度和范围的分析结果，将工作面各主要因素影响程度及范围迸行耦合叠加，获得多因素耦合影响下的工作面冲击危险分级分区预测结果，迸而划分工作面冲击危险区域（包括无冲击危险、弱冲击危险'
中等冲击危险'
强冲击危险4种等级的危险区域划分）°
多因素耦合叠加方法：
（1）3个及以上冲击危险影响因素叠加时，定为“强”等级；
（2）2个冲击危险影响因索叠加时，定为“中等”或“强”等级；
（3）1个冲击危险影响因素影响时，定为“弱”或“中等”等级。
附工作面冲击危险区域划分图和不同等级冲击危险区域范围表。
6工作面支架及超前支护能力校核
6.1工作面支架抗冲能力校核
用理论计算或数值模拟分析计算工作面所需的支护强度，考虑支架支护效率，校核工作面支架的抗冲能力。
6.2超前支护抗冲能力校核
《防治煤矿冲击地压细则》第八十条，冲击地压危险区域的巷道必须采取加强支护措施，采煤工作面必须加大上下出口和巷道的超前支护范围与强度，并在作业规程或专项措施中规定。
加强支护可采用单体液压支柱、门式支架、垛式支架、自移式支架等。
采用单体液压支柱加强支护时，必须采取防倒措施。
《山东省煤矿冲击地压防治办法》第三十六条，具有冲击地压危险的采煤工作
面，应当加大上下出口和巷道超前支护范围与强度。
巷道超前支护长度根据采煤工作面超前支承压力影响范围，由煤矿企业总工程师批准。
具有中等以上冲击地压危险的采煤工作面，上下出口和巷道超前支护应当采用液压支架。
《国家煤矿安监局尖于加强煤矿冲击地压防治工作的通知》第5条，具有冲击危险的采煤工作面安全出口与巷道连接处超前支护范围不得小于70米，综采放顶煤工作面或具有中等及以上冲击危险区域的采煤工作面安全出口与巷道连接处超前支护范围不得小于120米，超前支护优先采用液压支架。
煤巷掘进工作面后方具有中等及以上冲击危险的区域应当再采用可缩支架加强支护。
依据国家及山东省尖于强化冲击地压矿井巷道支护的有尖规定和工作面回采期间的冲击危险等级评价结果，设计工作面超前支护形式及范围，并对超前支护的抗冲能力进行校核。
7工作面推采速度合理性分析
《防治煤矿冲击地压细则》第二十五条，冲击地压矿井应当按照采掘工作面的防冲要求进行矿井生产能力核定，在冲击地压危险区域采掘作业时，应当按冲击地压危险性评价结果明确采掘工作面安全推进速度，确定采掘工作面的生产能力。
提高矿井生产能力和新水平延深时，必须组织专家迸行论证。
结合工作面实际情况，明确工作面的安全推采速度。
附工作面安全推采速度的设定依据，可采用工程类比法，即根据矿井相邻工作面或类似条件工作面监测数据，分析工作面推采速度与微震、应力或钻屑等监测数据之间的尖系，分析本工作面设计推采速度的合理性。
8综合评价结论及建议
8.1综合评价结论
评价结论应包括如下方面内容：
（1）回采工作面冲击危险的主要影响因素及冲击地压类型。
（2）采用的冲击危险等级评价方法以及危险等级评价、危险区域圈定结论。
（4）工作面支架及超前支护的防冲能力校核结果。
（5）工作面合理推采速度。
8.2建议
根据XX回采工作面冲击危险性评价结论，结合工作面实际情况，给出以下几个方面的建议（包含但不限于以下几点）：
（1）根据回采工作面冲击危险等级及主要影响因素，就工作面切眼布置、停采线位置等给出工作面开采设计优化建议。
（2）根据工作面冲击危险等级和主要影响因素，给出工作面回采期间应采用的区域和局部监测预警方法。
（3）根据巷道冲击危险的主要影响因素，给出工作面回采期间应采用的预卸压和卸压解危方法及其他防冲措施的建议。
（4）根据工作面冲击危险等级评价及区域划分结果，确定回采期间的防冲重点区域，并给出针对性的防治建议。
（5）根据工作面支架及超前支护的抗冲能力评估结论，从支架选型、支架管理以及超前支护形式、范围及参数等方面给出针对性的优化建议。
（6）明确报告修订条件，若工作面回采期间生产技术条件和地质条件发生重大变化，如揭露落差大于3m的新断层、揭露煤层厚度异常区等，需按照变化后的情况重新修订并重新组织专家评审。
1工作面幵采优化设计（如需要）
《防治煤矿冲击地压细则》第十九条，冲击地压防治应当坚持“区域先行、局部跟迸、分区管理、分类防治”的原则。
冲击地压防治措施分为区域防冲措施和局部防冲措施两大类。
区域防冲就是要优化矿井开采设计理念，降低工作面在回采和掘进过程中应力的集中程度，消除人为产生冲击危险因素。
遵循冲击地压防治的•区域先行”原则及相尖规定，根据XX回采工作面冲击危险因素分析及等级评价结果，优化工作面切眼布置、停采线位置等，从源头上避免高应力区的形成，实现冲击地压的有效控制。
2冲击地压危险监测方案
《防治煤矿冲击地压细则》第四十六条，冲击地压矿井必须建立区域与局部相结合的冲击危险性监测制度，区域监测应当覆盖矿井采掘区域，局部监测应当覆盖冲击地压危险区，区域监测可采用微震监测法等，局部监测可采用钻屑法、应力监测法、电磁辐射法等。
《山东省煤矿冲击地压防治办法》第二十七条，冲击地压矿井应当建立冲击地压危险性监测体系，采用区域与局部相结合的监测方法逬行日常监测。
区域监测应当采用微震监测等方法。
具有冲击地压危险的采掘工作面，其局部监测应当采用钻屑和应力监测等方法；
具有强冲击地压危险的采掘工作面，其局部监测还应当采用CT反演、电磁辐射等方法。
具有中等以上冲击地压危险的采煤工作面，应当对液压支架工作阻力进行实时在线监测。
根据XX回采工作面冲击危险因索分析及等级评价结果，并遵循冲击地压防治的•强监测”原则，制定有针对性的工作面冲击地压监测方案。
2.1区域监测方案
《防治煤矿冲击地压细则》第四十六条，第四十七条采用微震监测法进行区域监测时，微震监测系统的监测与布置应当覆盖矿井采掘区域，对微震信号逬行远距离、实时、动态监测，并确定微震发生的时间、能量（震级）及三维空间坐标等参数。
区域监测建议采用微震监测方法。
详细说明微震监测系统、微震测点布置方案设计、微震监测的预警指标及预警处置措施。
（微震监测方案设计参照国标《冲击地压测定、监测与防治方法GB/T*****.13-2019>
）
附微震测点布置图、微震监测预警指标表。
2.2局部监测方案
2.2.1钻屑法监测方案
《防治煤矿冲击地压细则》第四十八条，采用钻屑法进行局部监测时，钻孔参数应当根据实际条件确定。
记录每米钻进时的煤粉量，达到或超过临界指标时，判定为有冲击地压危险；
记录钻进时的动力效应，如声响、卡钻、吸钻、钻孔冲击等现象，作为判断冲击地压危险的参考指标。
详细说明钻屑法监测范围、监测孔布置方案、监测频率、临界煤
粉量预警指标及预警
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