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

1、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） 4 XX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

2、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）5 XX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

3、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

4、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（2

5、7）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201921号）（5 X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X 6 ）国家标准冲击地压测定、监测与防治方法GB/T*13- 202

6、9（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；（2 XXX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

7、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.

8、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。3 XX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

9、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XXX

10、X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：st i i L h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

11、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

12、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

13、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

14、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

15、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

16、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。

17、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。4 XX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

18、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

19、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 、W t2，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

20、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。5 XX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

21、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

22、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

23、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

24、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

25、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

26、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

27、 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

28、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

29、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