煤矿冲击地压防治调研汇报材料1121修改.docx

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煤矿冲击地压防治调研汇报材料1121修改

**煤矿防治冲击地压工作情况汇报材料

尊敬的辽宁煤监局领导及各位专家：

大家上午好！

欢迎各位莅临我矿调研座谈指导，根据调研通知要求。

现将我矿冲击地压防治工作情况汇报如下。

一、矿井概况

**井田位于辽宁省**。

处于铁法煤田的西南部，井田南北走向长6.77km，东西倾斜宽3.13km，井田面积为21.2km²，批准开采标高80.59m至-1100m。

井田北与大隆井田毗邻、东邻晓南井田、南以煤层最低可采线为界、西以Ｆ55、Ｆ56号断层为界，井田边界煤柱为40m。

矿井于1981年开始施工建设，于1990年11月15日正式投产，设计生产能力300万t/a。

2006年核定生产能力390万t/a（2010年复核），2016年12月，生产能力核定为330万t/a；2019年6月，重新核定生产能力为240万t/a。

矿井开拓方式为竖井两水平集中大巷上下山开拓。

现生产水平为–600m，生产采区有北一、北二、南二及南五四个采区。

通风方法为抽出式，通风方式为分区式。

中央主井、中央副井和南入风井入风，中央风井和南排风井回风。

本井田地层由第四系、白垩系、前震旦系地层组成。

含煤地层为白垩系下统阜新组，共有45个煤分层，其中10个主采层，分别为2-3、4-2、7-2、8、9、12、13、14-1、15-2、16煤层，现开采煤层为2-3、4-2、7-2、9、12煤层。

矿井煤种主要为长焰煤、不粘煤、气煤。

煤层自然发火期1～3个月，煤尘普遍具有爆炸性，水文地质类型为中等。

**井田总体为一走向南北的不对称向斜。

煤层大部平缓，倾角一般在5～8°之间，南翼和西翼较陡，倾角一般在20～32°之间，但面积不大且都靠近煤矿边界。

煤矿内断层构造比较发育，共发育大小断层（落差≥5m）45条，其中生产实见25条。

断层密度2.12条/km2，其中边界断层10条，煤矿内35条。

**井田处于铁法煤田岩浆活动最为发育的地区，岩浆活动形式可分为侵入与喷发两种，侵入岩对煤系和煤层均有不同程度的破坏，喷发岩一般无大的影响。

喷发岩主要为玄武岩，侵入岩主要为辉绿岩，辉绿岩大面积侵入煤系地层之中，对煤系特别是主要煤层影响破坏较大。

矿井地质构造类型为中等。

二、采掘布局

1、南二采区903综采工作面，设计储量92万吨，走向861米，现已推进640米，剩余225米。

2、北二采区909备采工作面，设计储量61万吨，走向长769米，正在进行安装工作；

3、北二采区1205运顺掘进设计长度1407米，已掘进1250米；

4、北二采区1205回顺掘进设计长度1541米，已掘进558米；

5、南二采区906回顺掘进设计长度1653米，已掘进96米。

6、北一采区201综采工作面，设计储量24.4万吨，可采走向长552米，已推进540米，现正在进行铺网阶段；

7、北一202运顺掘进设计长度722米，已掘进460米；

8、北一202切眼掘进设计长度368米，已掘进70米；

9、南五12层轨道中巷掘进设计长度600米，已掘进260米；

10、南五14-1皮带中巷掘进设计长度630米，已掘进358米；

11、北二909顶板瓦斯道掘进设计长度645米，已掘进270米；

12、南二906顶板瓦斯道掘进设计长度1568米，已掘进590米。

三、动力现象情况

2018年9月23日21时22分**煤矿北二采区发生一次2.9级矿震，微震事件位置为X：

48488.75、Y：

98526.15、Z：

-674.78，能量为2.38×106J。

对照井下位置：

距离北二1203回顺拉门口1080m，位于非采煤煤柱侧，距离回顺煤柱帮水平距离70m，滞后工作面推进位置水平距离103m。

矿震发生时，北二1203采空区顶板冒落，震感较大并伴随瓦斯涌出，造成工作面瓦斯超限断电，工作面瓦斯超过1%，长1分16秒，最大值2.62%、回风瓦斯超过1%，长2分48秒，最大值2.21%，无巷道、设备破坏及人员伤害情况。

该面已于2019年9月回撤封闭。

四、矿井冲击地压防治工作开展情况

1.加强防冲管理

按照《防治煤矿冲击地压细则》及两个通知（《关于加强煤矿冲击地压源头治理的通知》、《国家煤矿安监局关于加强煤矿冲击地压防治工作的通知》）的要求，我矿建立健全了冲击地压综合管理保障体系，明确以矿长为第一责任人，总工程师为冲击地压分管责任人，设立专职防冲副总工程师协助总工程师对防冲各项技术及管理进行研究落实，成立防冲领导小组、防冲专业小组、防冲办公室及防冲专业队伍。

制定了矿井各级防治冲击地压责任制，编制冲击地压防治制度。

制度明确了总则要求及一般规定，综合管理制度中涵盖冲击地压防治技术管理制度、冲击危险区域人员准入制度、冲击危险区域物料设施捆绑制度、防冲安全培训制度、冲击地压预测预报制度、防冲区域卸压解危制度、防冲区域效果检验制度、冲击地压安全防护制度、冲击地压事故报告制度等。

通过制度建立有利保障了防冲工作落到实处。

经过一年来的摸索与实践，逐步完善了防冲工作体系，以“15336”防冲体系（1策：

一面一策一评价、5有：

防冲工程实施做到有设计，有措施，有施工负责人，有验收人，有工程标识、3强：

强卸压，强支护，强监测、3限：

限时、限员、限强度、6跟踪：

防冲隐患治理做到排查跟踪，记录跟踪，处罚跟踪，整改跟踪，验收跟踪，通报跟踪）为基础，确保防冲工作能够扎实推进。

2、基础工作

我矿委托中国矿业大学完成了4、7、9、12煤岩层冲击倾向性鉴定、委托山东科技大学完成了2-3煤岩层冲击倾向性鉴定。

经鉴定矿井2-3煤岩层无冲击倾向性；矿井4、7、9、12煤层为弱冲击倾向性；4煤层顶板为弱冲击倾向性，底板为强冲击倾向性；7煤顶板为弱冲击倾向性，底板为强冲击倾向性；9煤顶板为强冲击倾向性，底板为弱冲击倾向性；12煤顶板为强冲击倾向性，底板为弱冲击倾向性；另委托山东科技大学完成矿井、各采区及煤层的冲击危险性评价工作。

矿井编制有防治冲击地压中长期规划（2018-2022）及2019年度防冲计划，在年度计划中及时总结了上一年的冲击地压防治情况，对规划期内发生的条件变化进行了调整，根据采掘接续及时排查本年度生产作业区域的冲击危险性，明确局部预测方法，提出大直径钻孔、煤层高压注水、深孔爆破等综合防治措施，并深入完善SOS微震监控系统测点布置，KJ24应力在线系统布局，规范钻屑法、YDD16声电灾害检测方法，同时就防冲科研项目、安全费用、防冲安全技术措施、年度培训等提出详细计划。

**煤矿2018至2019年防治冲击地压资金投入3199万元，用于监测预警系统建设，提升强支护、强卸压装备水平。

（1）防冲监测预警装备

引进中国矿业大学SOS微震监测系统，用于监测井下微震事件。

在采煤工作面及两顺安装了kJ24煤矿顶板动态与冲击地压无线监测系统，用于监测回采工作面支架压力、顶板位移、支护压力及煤层应力等实时数据，配备YDD16声电灾害检测仪6台，运用于局部冲击危险性指标检测。

（2）“强卸压、强支护”装备

矿井配备ZDY-4000L型全液压钻机1台、ZDY-3500LP型全液压钻机8台、ZYWL-3200型全液压钻机7台、ZDY-3200型全液压钻机1台、ZDY-1300型全液压钻机3台。

井下各采掘单位均配备有强力风煤钻，另采煤单位配备ZRS31.5-105/380型手持式乳化液钻机2台。

配备ZT10000/22/42型专用防冲支架54台。

根据煤层冲击倾向性鉴定，委托资质单位编制了我矿采掘工作面冲击危险性评价与防冲设计，制定专项措施，编入采掘作业规程，现编制有南二采区903工作面、北二909工作面、北二1205工作面和南二906工作面冲击危险性评价与防冲设计。

3.冲击危险性预测、监测、效果检验情况

**煤矿实施综合防冲监测预警体系，建立有微震监测系统、应力在线监测系统，熟练掌握钻屑法、YDD16声电灾害检测等监测手段。

（1）微震监测

我矿微震监测系统是2018年6月自中国矿业大学购进的SOS微震监测系统。

使用该系统可以实现对井下微震事件的实时监测，能够较准确的确定震源位置和震动事件能量，目前井下立体布置拾震器13个，实现监测有效覆盖矿井采掘工作面。

（2）应力在线监测

我矿应力在线监测系统使用山东思科赛德KJ24煤矿顶板动态与冲击地压无线监测系统，实现矿压观测与煤体应力指标相结合，通过监测分析软件，实现实时监测报警。

（3）钻屑法

我矿采掘维工作面通用钻屑法进行局部监测，通过在煤层中施工直径42mm的钻孔，根据排出煤屑量的变化规律和动力效应进行鉴别冲击危险性，测定孔深选择在10-15米，测定每钻进1m钻孔排出的钻屑质量，钻屑质量的临界值确定为4.5Kg/m，即Smax≥4.5kg/m有冲击地压危险，Smax＜4.5kg/m则无冲击地压危险；如打钻过程中有明显动力现象，也认定为有冲击危险。

（4）电磁辐射法

利用YDD16声电灾害监测仪，监测电磁辐射/声发射的强度，通过考察无采动影响下煤层辐射值，确定临界值，进而进行冲击危险性检测。

每天对冲击危险区域巷道每间隔10米布置一个测点，测定范围120m，采取趋势法进行指标预测。

冲击危险性监测预警制度齐全，每天规定前一天14：

00至当日14：

00为一个监测周期，制定矿井防冲监测预警综合分析日报表，报防冲副总、总工程师、矿长签批。

4.区域与局部防冲措施落实情况

我矿冲击地压防治坚持“区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治”的原则。

区域防治措施主要采取开采保护层、合理采区布局、降低开采强度等措施降低应力集中程度。

局部防治措施主要采取高压注水、大直径钻孔、煤层爆破卸压、工作面静态爆破断顶等卸压措施，减缓减弱弹性能释放能力与速度，主动形成卸压保护带。

（1）保护层开采

**煤矿为煤层群开采，与煤与瓦斯突出防治工作一同确定了保护层开采区域防突防冲措施，在减弱地应力集中程度的基础上，也可有效卸除瓦斯压力。

矿井初期生产由4煤层、7煤层、9煤层由上而下的开采顺序，逐层保护，现今又确定了北二、南五采区12、13、14-1煤层由上而下的逐层保护顺序，南二采区充分论证煤与瓦斯突出机理后，采取由下而上的保护层开采方案。

措施实施至今未发生明显的冲击地压破坏情况，保护效果良好。

（2）优化采掘布局

合理开拓布置和开采顺序，着力避免应力集中和叠加，我矿每个采区仅布置一个回采工作面，在规定距离内，严禁其他采掘面作业，避免相互扰动。

（3）降低开采强度

根据综合防冲监测预警指标进行分析，按月下发生产组织通知单，严格按生产组织通知单控制采掘推进度。

通过采取降低采掘工作面推进速度，工作面上覆围岩层活动变缓，矿压缓慢释放，应力集中程度明显缓解。

（4）大直径钻孔卸压

根据划分的冲击危险强度，对于划分的弱危险区域以加强微震、钻屑法监测预警为主。

对于划分的中等危险区域：

巷道每隔5m实施一个大直径钻孔，钻孔垂直于实体煤帮，距离底板0.8m～1.6m，大直径钻孔孔径114mm，孔深为20m，回采期间大直径卸压钻孔位置与掘进期间卸压钻孔位置错开实施。

虑到工作面防突需要瓦斯抽放工作，每两个卸压孔选择一个作为瓦斯抽放孔使用，对于划分强危险区域：

巷道每隔2m实施一个大直径钻孔，当冲击危险解危效果不够明显时，可在原钻孔之间进一步加大卸压密度。

若巷道一侧为采空区煤柱则不实施大直径钻孔卸压。

（5）煤层高压注水卸压

工作面回采之前及回采期间，根据冲击危险的监测情况，工作面超前注水范围至少保证100～120m。

弱化煤体强度，降低冲击倾向性，限制诱发冲击的应力条件。

同时，为避开注水与煤体卸压爆破、大直径钻孔、钻屑孔等的干扰，几种钻孔的错距不小于5m。

注水孔布置在巷道内帮，孔深为60～100m，封孔长度20m，注水孔间距15m。

孔垂直巷道，顺层布置于巷帮中部，角度应略小于煤层倾角，注水孔径为Φ94mm，水泥封孔，注水压力均为12MPa，当注水压力下降5MPa左右时（或者水压较小时降到5MPa），注水后巷帮周围煤体含水率增量不低于3%，认为注水达到效果，可停止注水。

（6）工作面静态爆破断顶

根据工作面开采坚硬顶板赋存特点，预防悬顶面积增加，超前压力（采动应力）范围扩大，及时采取工作面静态爆破断顶措施，均匀布置顶板钻孔，装入膨胀剂并进行封孔，并根据回采周期压力情况，循环实施断顶措施。

（7）煤层爆破卸压

在微震监测到的冲击地压危险区域以及冲击危险评价的危险区域，若大直径钻孔卸压未能起到有效的解危效果，可进一步采取卸压爆破解危措施；或对钻屑量超过临界值区域或在钻进过程中有吸钻、卡钻、顶钻等现象的检测孔，可直接进行煤层爆破卸压，并在监测孔前后各5m处（距底板高度同钻屑监测孔）再次施工钻孔进行爆破卸压，直到钻屑检测值小于临界值或在钻进过程中无动力现象为止。

（8）综合防治措施应用效果

南二903工作面两侧分别为南二902和南二905采空区，工作面开采前根据《防冲细则》第三十二条要求组织专家进行了论证，确定的专项设计能够有效指导工作面防冲安全开采。

设计明确了903工作面冲击危险监测预警体系，应用微震监测、矿压观测、钻屑检测、声电灾害辐射等的综合方法进行监测预警，采取煤层大直径钻孔、岩层斜交卸压孔、煤层注水、工作面断顶预裂等综合防冲措施减弱煤岩体冲击静载力源的集中，采取煤层深孔卸压爆破措施进行充分解危，目前工作面已安全回采640米，剩余长度225米。

（9）专项措施落实情况

矿井按要求在冲击地压煤层掘进巷道贯通或错层交叉50米前完成编制防冲专项措施，并严格按专项措施落实各项防冲工作。

我矿北二909工作面严格按照防冲措施要求落实，于10月14日安全贯通。

（10）复合灾害治理情况

我矿属煤与瓦斯突出矿井、煤层容易自然，水文地质中等，因此明确制定了防治煤与瓦斯突出、易自燃煤层与冲击地压复合灾害综合防治技术措施。

科学布局，实施“一面一策”，保护层开采区域措施结合局部钻孔施工，确保地应力、瓦斯应力同步降低，逐步将复合灾害向单一灾害转变。

5、安全防护措施落实情况

明确生产期间采煤工作面两顺超前200米严禁人员进入，严格执行《加强煤矿冲击地压防治通知》要求的冲击地压煤层的掘进工作面200米范围内进入人员不得超过9人，回采工作面及两巷超前支护范围内进入人员生产班不得超过16人、检修班不得超过40人，设限员警戒专人把守。

在严重冲击危险区域内工作的人员，必须配戴好防冲头盔、穿防护服，戴隔离式自救器。

强冲击危险区内严禁存放任何物料及备品备件，必备的物件存放在材料硐室内或存放在中等及以下冲击危险区内；冲击地压区域内必用物料及备品备件必须按规定进行捆绑固定。

掘进巷道布置均沿稳定的岩石顶板前进，支护以锚杆锚索网联合支护为主，顶板锚杆均使用直径22毫米，屈服强度不低于500Mpa，长度2.2米进行支护，锚索为直径28.6毫米，长度8.2米及6米进行支护，能够满足支护强度。

有冲击为危险采煤工作面两顺超前200米均设有专用防冲液压支架补支护。

有冲击危险的采煤工作面内每50m安设1组压风自救装置，在距离工作面两顺25-40m的位置及运、回顺其他作业地点安设压风自救装置；有冲击危险的掘进工作面25-40m及以外有人作业地点安设压风自救装置。

并且能够满足作业人员数量使用。

采掘工作面冲击地压避灾路线图制定实施多地点预知性避灾路线指导，针对不同地点灾害的产生合理规划撤人路线，避免出现灾害段通行情况。

五、冲击地压防治发展规划

1、冲击地压综合监测预警平台

冲击地压灾害复杂多变，单一监测预警技术已无法保证安全生产，多种监测技术结合又需要大量的数据分析、统计、判断，无法满足提供更为及时有效的预警效果，引进建立高效智能的防冲综合监测预警平台，通过计算机、互联网的高速运行、分析报警，切实保证预警结果及时有效。

2、大力推广智能化生产工作面

根据国家在煤矿领域大力推动综采工作面设备智能化的要求，紧跟时代发展，在公司大力支持下，我矿计划于2020年实施智能化采煤工作面，切实保障关键生产时段冲击危险区的无人封闭管理。

目前我公司小青矿智能化工作面已成功实施，通过借鉴为我矿扎实推进“机械化换人，自动化减人”科技强安目标奠定了坚实基础。

3、创新生产工艺

今年4月份公司邀请中国科学院院士、中国矿业大学博士生导师何满潮教授到公司作无煤柱开采110/N00工法技术讲座，通过对该项技术的认知与了解，结合我矿煤层群开采的实际情况，该项技术不仅仅是提升了煤炭回收率，减少了巷道施工量，更是在保护层开采卸压效果及冲击地压管控上提供了坚实保障，在今后的发展与建设中我矿将逐步探索110/N00工法的有效应用。

以上不足之处，请各位专家及领导给予指正！

**煤矿

2019年11月22日