1、鹤岗矿区（兴安）典型冲击危险工作面防治对策研究鹤岗矿区（兴安）典型冲击危险工作面防治对策研究中国矿业大学中国矿业大学 窦林名窦林名 教授教授13952261972窦林名窦林名 教授教授中国矿业大学中国矿业大学鹤岗矿区（兴安）典型冲击鹤岗矿区（兴安）典型冲击危险工作面防治对策研究危险工作面防治对策研究全国防治煤矿冲击地压高端论坛全国防治煤矿冲击地压高端论坛中国矿业大学中国矿业大学冲击矿压防治研究进展冲击矿压防治研究进展p 静载静载+动载动载 诱发冲击诱发冲击minjdbj 静载荷静载荷d 动载荷动载荷bmin 冲击破坏最小荷载冲击破坏最小荷载p 煤岩体中静载荷与矿震形成的动载叠加之和大于诱发煤煤
2、岩体中静载荷与矿震形成的动载叠加之和大于诱发煤岩体冲击破坏的最小载荷，就会诱发强矿压灾害；岩体冲击破坏的最小载荷，就会诱发强矿压灾害；1.1、动静载叠加诱发冲击的原理、动静载叠加诱发冲击的原理1、冲击矿压发生机理方面、冲击矿压发生机理方面 1.2、上覆围岩的、上覆围岩的 FT 型结构型结构1、冲击矿压发生机理方面、冲击矿压发生机理方面短臂短臂F型结构型结构长臂长臂F型结构型结构p 江苏省优秀博士论文江苏省优秀博士论文 1.3、断层褶皱构造附近的冲击规律断层褶皱构造附近的冲击规律、底板冲击、底板冲击1、冲击矿压发生机理方面、冲击矿压发生机理方面p 甘肃省、河南省科技二等奖、安监局一等奖甘肃省、河
3、南省科技二等奖、安监局一等奖 2.1、弹塑脆性、弹塑脆性-流变突变模型、冲击预测准则流变突变模型、冲击预测准则EHEMHOOKEMAXWELL脆性单元t0002lnlHEttHHeEEt)()(000HllGEHEMHOOKEMAXWELL脆性单元2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面W（t）=0，(t)0 lNlEt)(000)(1)()(0tttW000)(1)()(0NtNNNNtNtWn该判别模式对应能量、变形、频次等前兆信息，可采用微震、该判别模式对应能量、变形、频次等前兆信息，可采用微震、应力监测、电磁辐射监测等方法进行。应力监测、电磁辐射监测等方法进行。冲冲击击危危险险兆
4、兆判判别别准准则则p 煤协科技二等奖煤协科技二等奖 2.2、冲击矿压的分区分级监测预警技术、冲击矿压的分区分级监测预警技术2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面危险危险等等级级危险状态危险状态危险指数危险指数防治对策防治对策A无危险无危险0.75停止采掘作业，人员撤离危险地点。采取强度停止采掘作业，人员撤离危险地点。采取强度弱化减冲治理措施。采取措施后，通过监测检弱化减冲治理措施。采取措施后，通过监测检验，冲击危险消除后，方可进行下一步作业。验，冲击危险消除后，方可进行下一步作业。p时间上从早期综合分析预测到即时时间上从早期综合分析预测到即时预测；预测；p空间上从区域预测到局部、点预测
5、；空间上从区域预测到局部、点预测；2.3、冲击矿压危险评价的综合指数法、冲击矿压危险评价的综合指数法2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面 X71max711iiiitXW 121max1212iiiitXXW 2.4、弹性波、弹性波CT透视技术透视技术2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面 2.5、电磁辐射监测预警技术、电磁辐射监测预警技术2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面华丰3 4 06面 13 0 棚（03 0 2-0316）050100150200t/d脉冲数冲击矿压1.7冲击矿压1.70302 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 1
6、3 14 15 161.31.7EME强度强度动态趋势系数动态趋势系数KEEME脉冲数脉冲数1.3Ew1.7Ew1.7Nw2.3Nw1.3KN1.71.72.3安全安全弱危险弱危险强危险强危险p 国家科技局部二等奖国家科技局部二等奖 2.6、矿震监测预警技术、矿震监测预警技术2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面p 山东省科技一等奖山东省科技一等奖2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面 2.6、矿震监测预警技术、矿震监测预警技术-冲击变性能指数时序预警冲击变性能指数时序预警p 砚北矿一二采区冲击能指标预警砚北矿一二采区冲击能指标预警4E54E5（110414-120604110
7、414-120604）p 山寨矿冲击能指标预警山寨矿冲击能指标预警1E51E5（110130-120119110130-120119）日 期（2011-01-30 2012-01-19）2012-01-122011-12-132011-11-132011-10-142011-09-142011-08-152011-07-162011-06-162011-05-172011-04-172011-03-182011-02-16冲击能预警指标1.31.21.110.90.80.70.60.50.40.30.20.103E5 2E52E51E59E5 6E52E52E53E52E5弱中强日 期（201
8、1-04-14 2012-06-04）2012-05-112012-04-112012-03-122012-02-112012-01-122011-12-132011-11-132011-10-142011-09-142011-08-152011-07-162011-06-162011-05-172011-04-17冲击能预警指标1.31.21.110.90.80.70.60.50.40.30.20.107E54E51E68E55E54E5 5E56E57E5弱中强2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面 2.6、矿震监测预警技术、矿震监测预警技术-震动波震动波CT空间预警空间预警390
9、04000410042004300440045004600470048004900500090010001100120013001400-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.00.10.225050工作面25070工作面25090工作面25110工作面2012050820120607时段时段20120608201206303900400041004200430044004500460047004800490050009001000110012001300140025050工作面25070工作面25090工作面25110工作面 0E+000 至 1E+002 1E+002 至 1E
10、+003 1E+003 至 1E+004 1E+004 至 1E+005 1E+005 至 1E+007p 山东省科技一等奖山东省科技一等奖 3.1、强度弱化减冲原理、强度弱化减冲原理3、冲击矿压防治方面、冲击矿压防治方面工 作 面震 源 UwLUfUjUU0强 度 弱 化 之 前强 度 弱 化 之 后tUtcotfUtUUUeUp 全国百篇优秀博士论文全国百篇优秀博士论文 3.2、巷道围岩的强弱强结构效应、巷道围岩的强弱强结构效应3、冲击矿压防治方面、冲击矿压防治方面BArodC支 护 保 护 区 小 结 构（强）rdrx冲 击 传 递 区 大 结 构（强）消 波 吸 能 区 中 结 构（弱
11、）tKcabFNMSTfAH3412冲 击 震 动 源ZABABABdtrrhtrd)(1()(22p 江苏省优秀博士论文江苏省优秀博士论文 3.3、煤体高压射流钻割卸压技术、煤体高压射流钻割卸压技术3、冲击矿压防治方面、冲击矿压防治方面水水管管水水箱箱连连接接管管压压力力表表水水表表注注水水泵泵卸卸压压阀阀高高压压管管线线防防喷喷装装置置煤煤段段岩岩段段 3.4、高压水力定向致裂技术、高压水力定向致裂技术3、冲击矿压防治方面、冲击矿压防治方面龙煤集团：峻德、兴安、富力、南山、益新、桃山同煤集团：忻州窑、同忻韩矿集团：下峪口、桑树坪华亭集团：华亭、山寨砚北兖矿集团：鲍店、东滩、济三、南屯、济二
12、、兴隆庄赵楼、临矿集团：古城、王楼矿天安矿业：星村新矿集团：华丰枣庄地区：金源矿、朝阳矿徐矿集团：张小楼、三河尖、夹河、张集、张双楼、旗山淮北矿业：海孜、杨柳矿义煤集团：常村、跃进、千秋平煤集团：十、十一矿大屯煤电：孔庄、姚桥、徐庄矿昊华集团：木城涧、大台4、冲击矿冲击矿压研究足迹压研究足迹p 1、地质开采条件、地质开采条件p 2、冲击原因分析、冲击原因分析p 3、防治方案、防治方案p 4、防护措施、防护措施目目 录录 设计与优化方案设计与优化方案 矿震规律分析矿震规律分析 监测预警方法指标监测预警方法指标 卸压解危措施卸压解危措施u兴安煤矿四水平兴安煤矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段
13、工作面 地质开采条件地质开采条件1 1p 兴安矿四水平兴安矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段工作面1 1、地质开采条件、地质开采条件水平水平11层层1-3区区二段综放工作面二段综放工作面1 1、地质开采条件、地质开采条件F13F1F13F1F6F51 1、地质开采条件、地质开采条件F13F6F1F13F6F1F13F1p 倾斜长倾斜长135m，煤层倾角，煤层倾角23，煤厚约，煤厚约8m，埋深，埋深600680mp A为北部底板层综放面；为北部底板层综放面；B为南部一分层工作面为南部一分层工作面p 回采顺序：回采回采顺序：回采A至设计止采线至设计止采线 回采回采B 从设计止采线向从设计止采
14、线向南推过南推过B底板层底板层 回采回采C78-10钻孔钻孔1 1、地质开采条件、地质开采条件p 直接顶为直接顶为10m厚细砂岩，老顶为厚细砂岩，老顶为3040m厚粗砂岩厚粗砂岩综合柱状图综合柱状图78-10钻孔柱状图钻孔柱状图1 1、地质开采条件、地质开采条件p 2011年年11月开始掘进，月开始掘进，2012年年5月月4日正式回采日正式回采p 共发生共发生4次冲击，次冲击，“5.21”，“6.26”，“9.15”，“10.15”1 1、地质开采条件、地质开采条件p 2011年年11月开始掘进，月开始掘进，2012年年5月月4日正式回采日正式回采p 共发生共发生4次冲击，次冲击，“5.21”
15、，“6.26”，“9.15”，“10.15”1 1、地质开采条件、地质开采条件 冲击原因分析冲击原因分析2 2p 开采深度：开采深度：采深采深680m，冲击指数为，冲击指数为Wt=0.25，约为采深，约为采深500m（Wt=0.04）时的）时的6倍。倍。p 断层：断层：F13、F1、F6；Fe落差大于落差大于4m；Fb落差大于落差大于15m。FeFb南部工作面南部工作面2 2、冲击原因分析、冲击原因分析p 孤岛大煤柱孤岛大煤柱p 顶分层与底板巷道影响：顶分层与底板巷道影响：留下缩面煤柱，使下分层巷道处于应力集中区，对下分层一次留下缩面煤柱，使下分层巷道处于应力集中区，对下分层一次采全高留下隐患
16、；采全高留下隐患；下分层的两巷道由于开采影响不能掘进，只有在工作面开采完下分层的两巷道由于开采影响不能掘进，只有在工作面开采完毕后才能掘进，采掘紧张。毕后才能掘进，采掘紧张。2 2、冲击原因分析、冲击原因分析p 采掘相互影响采掘相互影响 回采影响距离回采影响距离190 m-310 m，掘进影响距离，掘进影响距离110 m-130 m，相互，相互影响距离影响距离300 m-440 m；“9.15”冲击主要受多头掘进影响。冲击主要受多头掘进影响。2012年年11月月20日至日至12月月4日日2 2、冲击原因分析、冲击原因分析p 顶板岩层运动作用顶板岩层运动作用存在存在12层层20120m厚坚硬顶板
17、岩层，厚坚硬顶板岩层，120m厚厚砾岩，与砾岩，与11煤间距煤间距140m，难以破断垮落，难以破断垮落2 2、冲击原因分析、冲击原因分析p 顶板岩层运动作用顶板岩层运动作用 坚硬顶板结构，未完全破断垮落；坚硬顶板结构，未完全破断垮落；“5.21”“”“6.26”“”“10.15”三次三次冲击分别发生在老顶冲击分别发生在老顶初次破断初次破断、工作面、工作面一次见方一次见方和和二次见方二次见方阶段阶段。掘进矿震分布掘进矿震分布p 推进速度：推进速度：“5.21”冲击前进冲击前进9刀煤，刀煤，8.6m，10月月15日之后保日之后保持在持在3m左右，矿震强度下降，未发生冲击左右，矿震强度下降，未发生冲
18、击p 巷道交叉巷道交叉2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2 2、冲击原因分析、冲击原因分析u 褶曲构造褶曲构造p 静载静载+动载动载 诱发冲击诱发冲击minjdbj 静载荷静载荷d 动载荷动载荷bmin 冲击破坏最小荷载冲击破坏最小荷载应应力力条条件件p 煤岩体中静载荷与矿震形成的动载叠加之和大于诱发煤煤岩体中静载荷与矿震形成的动载叠加之和大于诱发煤岩体冲击破坏的最小载荷，就会诱发强矿压灾害；岩体冲击破坏的最小载荷，就会诱发强矿压灾害；冲击危险的动静载分析冲击危险的动静载分析2 2、冲击原因分析、冲击原因分析p 发生冲击矿压的最小载荷发生冲击矿压的最小载荷0204060801000510152
19、02530Rc,MpaC,MPa弱冲击倾向冲击倾向C1=Cn 煤的单向抗压强度大于煤的单向抗压强度大于R RC C20MPa20MPa，煤体煤体发生冲击矿压破坏发生冲击矿压破坏的的最小最小应力应力为为50MPa50MPa；煤的单向抗压强度小于煤的单向抗压强度小于R RC C16MPa 回采回采B 从设计止采线向南推从设计止采线向南推过过B底板层底板层 回采回采Cp 南南11层一分层工作面不采，将四水平北层一分层工作面不采，将四水平北11层层1-3区二段底板层区二段底板层工作面向南部延伸推进，采用放顶煤开采，并直接推过工作面向南部延伸推进，采用放顶煤开采，并直接推过Fe断层断层。p 降冲开采优化
20、方案降冲开采优化方案-269.2-266.5-266.4-265.7-270.5-297.2-296.7-290.9-290.7-279.9-277.2-280.3-290.8-290.7-281.3-302.4-290.2-290.2-288.9-277.5-274.1-267.9-264.9-263.7-263.6-268.1-274.9-275.3-273.1-266.8-225.7-242.6-282.7-289.7-365.7-365.9-365.8-365.0-365.7-365.4-365.2-363.9-265.5-290.1-364.1四 水 平 南 11 层 1-3 区 一
21、 段 总 机 道14-1312-293.5-279.5-429.71995-368.2水仓变电所-361.52-348.64513-12-296.5-263.5四水平二层中部下山四水层北部边界下山石 门3.225四水平南一石门-364.2-364.2-300-350-40025-364.373-364.1二石门轨六石门机一石门机二石门机三石门机五石门-365.4-365.2采机停道P6-353.9T-350.6T-349.8T-347.3T278.7T-283.1T-288.7T-292.9T-292.2-292.1T-290.4T-294.1T-293.5T-295.8T-296.2T-35
22、5.9T-290.9起坡-430.6T-433.425-421.0T-426.2T25坡-412.2T-433.133-433.1-425.1T-430.4T-451.9T-454.8K20-452.7T仓水-405.8-430.5-427.8T四 水 平 北 11 层 三 段 总 机 道三段轨道石门-490.5T见煤厚8.27-461.7-415.220+3-450-470.2A5-461.7T-454.3A4-443.8A3-283.8T-282.6T-285.2-286.9T-286.7TS4S5-280.1+4-489.7-492.8-477.6-477.5154-500-476.52
23、5-429.6T-430.0T-293.2综采一队2525机一石门机二石门门石中部区二段轨道停采反上-458.216-492.8-461.7-477.8机 道轨 道F6FeFb顶板巷顶板巷设计底板机道设计底板轨道设计停采线18-352.4-458.0(底板层）石门一17/11机道四反上机道三反上-432.7-429.9T-277.0T-284.4-287.4-328.2-313.5-306.6-298.4-290.7-288.4-280.8T-278.5-276.6-275.4T-275.5T-279.032-362.7-359.6T-279.6T-280.1T25机四石门-279.6T-28
24、0.0T-362.0-283.5-400.22-430.8T-433.9-427.9T-365.3T-362.4T水仓机道石门-457.5-362.8-363.6-363.7-362.7-362.6-363.4-491.0-386.5T-364.5-365.3-364.8-365.2-364.4-361.4-355.0-427.1T-433.5-430.6T-431.149-289.7-290.5-290.6-290.5-288.1-264.7-291.4-272.7-269.45-451.3T-458.77-431.7548200720062005-429.6-426.5T-402.218-
25、450.4T-450.7T-451.2T-432.4-403.107-450.6T-435.0T-429.1T-430.3T-449.9T-427.8T-424.9T3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案p 不存在孤岛煤柱，静载应力下降不存在孤岛煤柱，静载应力下降p 缩短了采掘接续时间缩短了采掘接续时间p 跨断层回采，不存在跨断层回采，不存在FeFe断层保护煤柱，不会对本段和下断层保护煤柱，不会对本段和下段回采产生影响段回采产生影响p 不存在一分层缩面煤柱对底板两巷影响，降低了底板巷不存在一分层缩面煤柱对底板两巷影响，降低了底板巷的冲击危险的冲击危险 优化方案优点优化方案优点3.1 3.
26、1 设计与优化方案设计与优化方案p 静载荷预计静载荷预计p 动载荷预计动载荷预计 动静载分析动静载分析 避免了孤岛煤柱，受巷道应力集中（应力集中系数取避免了孤岛煤柱，受巷道应力集中（应力集中系数取2 2）影响，垂直应力为影响，垂直应力为32.5MPa32.5MPa，小于小于发生冲击的最小载荷发生冲击的最小载荷 震动能量震动能量 1.6E+06J1.6E+06J ，产生动载约，产生动载约30MPa30MPa 动静载叠加应力为动静载叠加应力为62.5MPa62.5MPa，刚刚达到冲击最小载荷，刚刚达到冲击最小载荷 单一静载作用不会发生冲击，采取合理卸压措施后，可避单一静载作用不会发生冲击，采取合理
27、卸压措施后，可避免动静载叠加诱发冲击免动静载叠加诱发冲击3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案p 地质因素：地质因素：0.760.76，强冲击危险，强冲击危险 冲击危险的综合指数冲击危险的综合指数3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案p 开采因素：开采因素：0.43-0.570.43-0.57，弱，弱-中等击危险：中等击危险：工作面见方之工作面见方之前为前为弱冲击弱冲击，见方以后为，见方以后为中等冲击中等冲击p 与原方案相比，开采技术条件引起的冲击显著降低与原方案相比，开采技术条件引起的冲击显著降低p 根据老顶初次来压、工作面根据老顶初次来压、工作面“见方见方”阶段、双工作面阶段、
28、双工作面“见方见方”阶段、巷道交叉区、断层影响等划定危险区阶段、巷道交叉区、断层影响等划定危险区 冲击危险区划冲击危险区划原原方方案案优优化化方方案案3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案p1010月份月份应力集中区应力集中区位于工作面前位于工作面前方，一分层切眼以北方，一分层切眼以北p方案优化后，方案优化后，1212年年1111月月2020日至日至1313年年2 2月月8 8日掘进日掘进南部底板机道，应南部底板机道，应力集中区力集中区p1313年年1 1月月1 1日至日至2 2月月4 4日掘进南部底日掘进南部底板轨道，板轨道，应力集中区应力集中区p一分层切眼实施大量卸压措施，一分层切眼
29、实施大量卸压措施，应力集中程度降低应力集中程度降低 震动波震动波CT探测应力集中区探测应力集中区53005400550056005700580059006000610090010001100120013001400.-0.30-0.20-0.100.000.100.200.300.400.500.60460048005000520054005600580060006007008009001000110012001300-492.3T立眼-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.40.54800500052005400560058006000800100012001400-
30、492.3T立眼-0.40-0.35-0.30-0.25-0.20-0.15-0.10-0.05-0.000.050.100.150.202013.1.12013.1.132012.10.12012.10.232012.12.202012.12.27掘进底板机道掘进底板机道掘进底板机道掘进底板机道掘进底板轨道掘进底板轨道3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案u 因优化方案的顺利实施和各项防冲措施的有力开展，因优化方案的顺利实施和各项防冲措施的有力开展，20132013年以年以来矿震能量频次较之前显著降低来矿震能量频次较之前显著降低p 优化方案防冲效果优化方案防冲效果3.1 3.1 设计与
31、优化方案设计与优化方案2012-10-01至至2013-01-162013-04-01至至2013-07-163.1 设计与优化方案设计与优化方案3.2 矿震规律分析矿震规律分析3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标3.4 卸压解危措施卸压解危措施3 3、防治方案、防治方案u兴安煤矿四水平兴安煤矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段工作面“5.21”冲击释放能量冲击释放能量4.6E+6 J，上巷回采，上巷回采76.30 m、下巷回采、下巷回采59.70 m，理论计算老顶初次破断步距为理论计算老顶初次破断步距为75.37 m，冲击与老顶初次破断有关，冲击与老顶初次破断有关 后续几天至后续几天
32、至5月月25，矿震活动频繁、能量较大，上巷回采，矿震活动频繁、能量较大，上巷回采85.87 m、下巷、下巷回采回采70.87 m，这与关键层，这与关键层2的初次破断（的初次破断（86.30 m）有关）有关p 初次来压及矿震特征初次来压及矿震特征3.2 3.2 矿震规律分析矿震规律分析 回采初期，本工作面矿震频次少、能量小回采初期，本工作面矿震频次少、能量小“5.215.21”冲击前，矿震分布在相邻采空区和本工作面冲击前，矿震分布在相邻采空区和本工作面5.21冲击矿震分布冲击矿震分布p 初次来压及矿震特征初次来压及矿震特征3.2 3.2 矿震规律分析矿震规律分析p 周期来压与矿震关系周期来压与矿
33、震关系 矿震能量、频次呈现矿震能量、频次呈现“升升-降降”周期性变化，对应顶板周期破断来压周期性变化，对应顶板周期破断来压3.2 3.2 矿震规律分析矿震规律分析 5月，上巷月，上巷105 m、下巷、下巷93 m，老顶初次垮落前矿震频次少、能量小，分散不集中，老顶初次垮落前矿震频次少、能量小，分散不集中，“5.21”冲击冲击 6 6月，月，上巷上巷184m、下巷、下巷135m，老顶周期垮落，矿震剧烈，集中分布于工作面前方和临，老顶周期垮落，矿震剧烈，集中分布于工作面前方和临采空区，采空区，影响范围影响范围190m，“6.26”冲击冲击 7月月1日至日至9月月12日停产日停产 9 9月，月，上巷
34、上巷228 m、下巷、下巷176m，矿震分布与，矿震分布与6月类似，影响范围月类似，影响范围210m，“9.15”冲击冲击 1010月，月，上巷上巷265m、下巷、下巷217m，矿震分布与，矿震分布与6月类似，影响范围月类似，影响范围300m，“10.15”冲击冲击p 矿震分布矿震分布3.2 3.2 矿震规律分析矿震规律分析 1111月，月，上巷上巷336.5 m、下巷、下巷289 m，矿震集中分布于矿震集中分布于工作面前方工作面前方和一和一分层分层切眼切眼，范围范围310m，期间进，期间进行了一分层切眼支架安装与撤出行了一分层切眼支架安装与撤出 1212月，上月，上巷巷450 m、下巷、下巷
35、372.3 m，矿震集中分布于一分层矿震集中分布于一分层切眼中上切眼中上部部并延伸至并延伸至上段采空区上段采空区，范围，范围315m，巷道交叉应力集中，底，巷道交叉应力集中，底板机道向南延伸板机道向南延伸 1 1月，月，上巷上巷491 m、下巷、下巷305m，14日停采，底板轨道向南延伸日停采，底板轨道向南延伸全部能量全部能量大于大于E+4J E+4JE+4J以上矿震主要发生以上矿震主要发生912912月，集中于工作面前方，期间老顶周期垮落，月，集中于工作面前方，期间老顶周期垮落，4 4个关键层个关键层均达到破断步距，产生初次破断与周期性破断均达到破断步距，产生初次破断与周期性破断p 矿震分布
36、矿震分布3.2 3.2 矿震规律分析矿震规律分析3.1 设计与优化方案设计与优化方案3.2 矿震规律分析矿震规律分析3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标3.4 卸压解危措施卸压解危措施3 3、防治方案、防治方案u兴安煤矿四水平兴安煤矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段工作面3.3 3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标p 冲击危险监测方法冲击危险监测方法 监测方法监测方法区域检测区域检测局部检测局部检测定点检测定点检测微微震震法法电电磁磁辐辐射射声声发发射射电电磁磁辐辐射射声声发发射射应应力力在在线线S0SS0S应应力力在在线线钻钻屑屑法法p 监测指标及指标值监测指标及指标值兴安矿兴
37、安矿矿震评价指标及指标值矿震评价指标及指标值3.3 3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标1E+6 J能量矿震能量矿震100%诱发冲击，可作为诱发冲击，可作为强冲击危险预警指标值强冲击危险预警指标值，回采，回采期间诱发冲击的最小能量为期间诱发冲击的最小能量为1E+5 J，可作为，可作为中等危险指标中等危险指标预警方法预警方法3.3 3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标u 应力在线监测应力在线监测指标指标选定：选定：煤体应力增量煤体应力增量冲击矿压应力在线评价指标冲击矿压应力在线评价指标强冲击矿压危险的应力在线判别标准强冲击矿压危险的应力在线判别标准3.3 3.3 监测预警方法指标监测预警
38、方法指标u 电磁辐射监测电磁辐射监测指标选定：指标选定：电磁辐射预警指标选电磁辐射预警指标选取电磁辐射取电磁辐射幅值幅值指标值确定：指标值确定：电磁辐射临界指标电磁辐射临界指标初步定为初步定为22.5mv当幅值大于当幅值大于22.5mv时，表明数时，表明数据异常，需结合微震等其它监测据异常，需结合微震等其它监测手段评价冲击危险性，幅值超过手段评价冲击危险性，幅值超过22.5mv越多，冲击危险性越高。越多，冲击危险性越高。电磁辐射电磁辐射3.3 3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标3.1 设计与优化方案设计与优化方案3.2 矿震规律分析矿震规律分析3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标3.
39、4 卸压解危措施卸压解危措施3 3、防治方案、防治方案u兴安煤矿四水平兴安煤矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段工作面3.4 3.4 卸压解危措施卸压解危措施p 卸压解危措施卸压解危措施治理技术治理技术顶板治理顶板治理煤层治理煤层治理底板治理底板治理倾倾向向预预裂裂爆爆破破走走向向预预裂裂爆爆破破注注水水软软化化大大直直径径钻钻孔孔卸卸压压深深孔孔卸卸压压爆爆破破浅浅孔孔松松动动爆爆破破巷巷道道卸卸压压爆爆破破p 煤体大直径钻孔卸压煤体大直径钻孔卸压 钻孔间距：钻孔间距：钻孔直径为钻孔直径为113mm，钻孔间距可取，钻孔间距可取1m；钻孔深度：钻孔深度：现场施工现场施工15m可满足要求；可
40、满足要求；布置方案：布置方案：超前工作面超前工作面100m，三花眼。，三花眼。3.4 3.4 卸压解危措施卸压解危措施p 走向切顶深孔爆破走向切顶深孔爆破 为使坚硬老顶充分破碎，取爆破孔为使坚硬老顶充分破碎，取爆破孔间距间距5m，倾角，倾角75，孔深，孔深69m。3.4 3.4 卸压解危措施卸压解危措施 人工破断顶板步距为正常来压步距的人工破断顶板步距为正常来压步距的46.4%；周期来压步距；周期来压步距为为30m，爆破步距，爆破步距15m。p 倾斜切顶深孔爆破倾斜切顶深孔爆破3.4 3.4 卸压解危措施卸压解危措施p 高压定向水力致裂高压定向水力致裂 垮落带高度为垮落带高度为 32 m，致裂
41、深度为，致裂深度为32m以上以上 注水压力：注水压力：埋深埋深650m，顶板抗拉强度，顶板抗拉强度5MPa，则注水压力为，则注水压力为27.6MPa3.4 3.4 卸压解危措施卸压解危措施p 煤体高压注水煤体高压注水 湿润半径：湿润半径：8.23m；注水孔间距：注水孔间距：16m 防护措施防护措施4 44 4、防护措施、防护措施p 技术管理规定技术管理规定工作面加强端头支护和超前支护，提高上下端头和切顶线的支工作面加强端头支护和超前支护，提高上下端头和切顶线的支护强度，加大两巷超前支护范围。护强度，加大两巷超前支护范围。采煤工作面顺槽煤壁向外采煤工作面顺槽煤壁向外150m150m范围内，禁止存
42、放钢性材料和设范围内，禁止存放钢性材料和设备，正在使用的设备要生根联牢。备，正在使用的设备要生根联牢。在冲击地压危险区段进行爆破作业时，必须保证躲炮距离和躲在冲击地压危险区段进行爆破作业时，必须保证躲炮距离和躲炮时间，躲炮半径不小于炮时间，躲炮半径不小于150m150m，躲炮时间不小于，躲炮时间不小于30min30min。工作面停产工作面停产3 3天以上，在恢复生产的前一班，要进行包括电磁天以上，在恢复生产的前一班，要进行包括电磁辐射监测在内的冲击危险监测，监测无危险时，方可正常生产，辐射监测在内的冲击危险监测，监测无危险时，方可正常生产，否则，要采取解危措施。否则，要采取解危措施。4 4、防
43、护措施、防护措施p 技术管理规定技术管理规定悬挂冲击危险警示牌，以提醒区域内行走或作业人员注意，尽悬挂冲击危险警示牌，以提醒区域内行走或作业人员注意，尽量减少行走和作业人员在危险区域内的停留时间。量减少行走和作业人员在危险区域内的停留时间。当割煤、移架在具有冲击危险的顺槽端头范围内作业时，必须当割煤、移架在具有冲击危险的顺槽端头范围内作业时，必须及时悬挂警戒牌，严禁任何人员在具有冲击危险的顺槽内工作及时悬挂警戒牌，严禁任何人员在具有冲击危险的顺槽内工作或行走。或行走。冲击地压的治理施工必须制定并执行专项措施。冲击地压的治理施工必须制定并执行专项措施。防冲治理施工场所悬挂防护网。防冲治理施工场所
44、悬挂防护网。施工卸压钻孔时，钻机方向与回采工作面推进方向相反，防止施工卸压钻孔时，钻机方向与回采工作面推进方向相反，防止冲击波伤人。冲击波伤人。4 4、防护措施、防护措施p 个体防护个体防护所有作业人员必须穿防冲服、戴防冲帽、佩带自救器。所有作业人员必须穿防冲服、戴防冲帽、佩带自救器。固定地点作业人员必须使用安全带原地生根，作业地点上、下固定地点作业人员必须使用安全带原地生根，作业地点上、下两组支架内进行软包，防止人员磕碰到支架棱角处。两组支架内进行软包，防止人员磕碰到支架棱角处。每组支架在大立柱前上隔离网，无特殊情况。任何人员不得进每组支架在大立柱前上隔离网，无特殊情况。任何人员不得进入立柱前方与运输机挡煤板之间。入立柱前方与运输机挡煤板之间。采煤机司机必须在支架内行走操作，停、启采煤机时，必须在采煤机司机必须在支架内行走操作，停、启采煤机时，必须在采煤机上方采煤机上方20m20m处设好专人警戒。处设好专人警戒。跟班班长必须佩带无线电话，防止发生冲击后人员无法撤出时跟班班长必须佩带无线电话，防止发生冲击后人员无法撤出时与外围人员取得联系。与外围人员取得联系。机道内转载机、皮带尾采用无人值守远程可视化操控作业。机道内转载机、皮带尾采用无人值守远程可视化操控作业。敬请指正敬请指正!谢谢 谢谢!
