安泰煤礦高應力區沖擊地壓與瓦斯防治技術

常剛政

(1.太原理工大學礦業工程學院 ;2.太原煤氣化公司)

近年來，隨著安泰煤礦開采深度的增加，煤層埋藏深度進入了沖擊地壓多發區域，頂底板均為硬砂巖層，容易積聚能量，使煤體產生應力集中。多層開采產生的采動影響較為強烈，增強了沖擊危險性，特別開采到西二采區后，沖擊災害頻發，嚴重影響安全生產。

1 沖擊地壓發生原因分析

①統計顯示，沖擊地壓在我國顯現頻率最高的采深為600 m，該礦西二采區采深恰在600 m左右;②頂板較堅硬，容易懸頂，造成應力集中，彈性勢能聚集形成沖擊;③煤巖構造復雜，水平應力大，是沖擊地壓的先天條件;④留設煤柱過寬，雖然對頂板支撐較好，但同時本身聚集能量，為沖擊地壓的誘因。

2 沖擊煤巖體能量釋放原理

從發生機理方面，沖擊地壓可以解釋為，在地質構造和開采方法的影響下，煤巖受到高應力作用發生形變，能量突然釋放［1-2］。雙鴨山礦區沖擊地壓現象表現出煤巖大量拋出、生產設備損壞等現象。依據綜合考量近遠載荷，動力源自頂板或者高位巖層，每次沖擊均為兩幫損壞，沖擊過程中斷裂頂板動載荷起到了關鍵作用［3-4］。此外，僅僅是高應力區發生沖擊，超前應力對區段煤柱產生作用，沖擊地壓發生在震源自由面附近，此處為最強的動載作用［5-6］。在動靜加載下，礦井沖擊地壓機理模型如圖1所示。

3 西二采區沖擊地壓及瓦斯防治方法

3.1 沖擊地壓防治

3.1.1 大直徑煤體鉆孔卸壓機理

鉆孔圍巖受力平衡被打破，煤體承載強度降低，孔周應力集中超過了圍巖受力極限，孔壁發生塑性形變區域加大［7-8］。……