T2292孤島工作面防治沖擊地壓綜合技術

陳琪仁（開灤集團唐山礦業分公司，河北　唐山　063000）

T2292孤島工作面防治沖擊地壓綜合技術

陳琪仁
（開灤集團唐山礦業分公司，河北唐山063000）

沖擊地壓嚴重威脅井下安全生產，是煤礦井下開采過程中嚴重的災害之一。本文在唐山煤業公司T2292工作面地質開采環境特征的基礎上，探討了沖擊地壓形成的內外因和內在斑裂產生的機理，并據此提出了相應的切合實際的防治措施。

沖擊地壓；預防；措施；綜合防治

一、工作面概況

T2292工作面東鄰T2293采空區，西鄰T2291采空區，南至T2290邊眼，北鄰T2194、T2195采空區，上方T1351、T1351上、T2254等采空區。T2292工作面傾斜長154m。工作面平均傾角8°，工作面共安裝ZF6200-16/32型液壓支架95組，ZF6200-16/32型排頭過渡支架6組，工作面前部安裝MG-730型采煤機一臺、SGZ-730/400型刮板輸送機一套，后部安裝SGZ-960/800型刮板輸送機一套，工作面第21組支架位置存在F1逆斷層，落差2.5m，第94組支架位置揭露一逆斷層，落差2.5m。

1 沖擊地壓發生的條件

沖擊地壓形成和發生的條件是很復雜的，作為一種礦山巖體破壞現象，有其特殊的宏觀和微觀特征。首先是煤巖體中應力超過其極限強度，以煤巖破壞為先導；其次是煤層和圍巖在集中應力作用下，吸收能量積聚應變能；另一個是“誘發”因素導致其突變破壞，瞬間釋放應變能。沖擊地壓發生必須具備如下條件：①煤層具有沖擊傾向性。研究表明，9煤層沖擊地壓的特殊顯現性，在正常的生產過程中，沖擊地壓基本無顯現，在老頂大面積來壓時，煤層中的原巖應力狀態發生改變，導致臨近工作面順槽巷發生強烈的沖擊地壓的原因之一。 ②回采工作面附近存在較大的能量集中。沖擊地壓發生在回采工作面前方15m～50m的支承壓力區，煤層積聚巨大彈性應變能，當其超過煤層的跡象強度時，便產生沖擊地壓。當走向支承壓力與傾向支承壓力疊加時，產生的沖擊地壓更為強烈和頻繁。T2292工作面地質構造復雜，斷層多，開采深度及強度大，區域內構造應力大，煤巖體能量集中，這是該工作面發生沖擊地壓的內因。 ③采掘順序及開采方法。開采過程中不可避免地留有煤柱，在采掘中形成支承壓力的疊加。另外，過多的留有煤柱和在高應力集中區煤柱內，沖擊地壓較為強烈。④工作面推進速度的影響。回采工作面推采過大后，工作面煤體集中應力得不到及時釋放，容易造成應力集中，因此工作面推采速度也是影響沖擊地壓發生的因素之一。

2 沖擊地壓的防治措施

2.1預測。沖擊地壓是能夠預測的。其預測方法如下所述：①鉆屑法。鉆屑法，是通過在煤體中鉆一小直徑鉆孔，根據鉆孔時排出的煤粉量及其變化規律和有關動力現象，達到一系列探測目的施工方法。②圍巖收斂的監測。采用十字布點法在T2292工作面風道、溜子道兩巷超前50m ～100m范圍內設置巷道變形觀測站，每周不少于二次進行觀測，以及時掌握巷道在回采的采動影響下產生變形情況，做好巷道超前的監控工作；在T2292風道、溜子道兩巷道中距5s采空區50m、100m、150m處采用同樣方法設置巷道變形觀測站，即溜子道距T2290板邊眼500m、550m、600m，風道距T2290板邊眼610m、660m、710m各設一組測站每周至少觀測一次，當巷道變形達到10mm/d時，礦壓組要進行日觀測。③支架載荷的監測。在T2292工作面支架上共安裝9組壓力自計儀，分別安裝在10組、20組、30組、40組、50組、60組、70組、80組、90組支架上（每組包括前柱、后柱），每周安排人員使用采集器取一次數據，上井后提出、并加以整理分析，如發現數據過大或超限時，及時匯報上級領導，并與生產單位取得聯系，做好回采工作面采場控頂的監護工作。④電磁輻射儀的監測。T2292工作面回采期間，采用中國礦業大學研制的KBD5電磁輻射儀對T2292回采工作面風道、溜子道兩巷超前設點進行監測（風道、溜子道各5批，每批間隔為20m），對其數據進行提取整理分析當電磁輻射儀強度值達到85、脈沖數達到8300或輻射值有連續遞增現象時，要及時向上級領導及有關部門匯報，并安排人員對壓力顯現較大部位進行鉆屑取粉工作。⑤鉆孔應力計。T2292工作面開采時，礦壓組要在T2292工作面風道、溜子道兩巷溜子道距T2290板邊眼450m～600m，風道距T2290板邊眼560m～710m范圍內，按設好鉆孔應力計，鉆孔應力計間距50m～100m，施工單位要進行班觀測，井上要有詳細的記錄，當鉆孔應力計的數據達到6mp時要要及時趕赴現場進行礦壓觀測工作。

二、沖擊地壓的綜合防治

實踐表明，僅憑一種措施預防沖擊地壓是不可能的，只有采取綜合防治的方法，才能有效的減少和消除沖擊地壓對工作面的威脅。

1 煤層注水

注水范圍：溜子道、輔助風道距T2290板邊眼450m～860m范圍，注水孔間距6m、孔深8m；方向：水平方向垂直煤壁、上下方向可根據現場煤層傾角實際情況進行調整，但最大角度不得超過10度，注水孔要打在T2292工作面采面一側。封孔設計及注水施工要求方式：①封孔施工參數：②注水量：根據施工現場條件計算，每個孔的注水量應不小于80m3，具體注水量應根據現場情況進行調整。注水設備及器材： 注水泵、管路、封孔器。

施工要求：（1）注水時，應時刻注意煤壁充水情況。如有煤壁掛汗等顯示煤壁注水充盈等跡象，應立即倒換注水孔。（2）封孔時，應保證封孔質量，確保封孔后嚴密不漏水。

2 預防沖擊地壓放松動炮卸壓法

為了降低沖擊地壓的危害性，煤礦開采通常采用放松動炮對煤體進行卸壓，放松動炮炮眼一般布置及裝藥量如下：炮眼布置于風道、溜子道上、下幫，垂直煤壁布置，炮眼與水平夾角為8°～10°，距底1.5m，沿走向孔間距為10m，炮眼深度為6m～8m。每次打三個眼，一次起爆，使用煤礦許用炸藥，每眼裝藥量600g～900g，水炮泥封泥長度不小于1m，其余用黃泥封實。

結語

礦井沖擊地壓直接威協井下安全生產，為了嚴防由此產生的安全事故，筆者結合唐山礦的生產實踐，探討了生產礦井沖擊地壓的形成條件及影響因素，提出了符合生產實際的切實可行的防治措施 ，指出了沖擊地壓的危害日趨嚴重，應引起足夠重視，并認為綜合防治是治理沖擊地壓的有效措施。

[1]錢鳴高，劉聽成.礦山壓力及控制[M].北京：煤炭工業出版社，1991.

TD82

A