衝擊礦壓防治技術研究
摘要：隨著礦井向深部開采，各種動力災害現象也涉繁出現。本文通過現場觀測、調查東榮二礦動力災害現象，並查閱相關資料，03manbetx 東榮二礦動力災害發生的機理、條件和特點，並借鑒國內外先進的動力災害預測及防治理論技術，設計出東榮二礦動力災害控製方案。
0．前言
煤礦開采過程中，在高應力狀態下積聚有大量彈性能的煤或岩體，在一定的條件下突然發生破壞、冒落或拋出，使能量突然釋放，呈現聲響、震動以及氣浪等明顯的動力效應。這些現象統稱為煤礦動力災害，是煤礦重大災害之一。目前，我國的衝擊礦壓及礦震災害十分嚴重，近年來，隨開采深度增加，此類災害有加重的趨勢。在高突礦井衝擊礦壓現象所引發的災害後果更為嚴重，已成為製約煤礦安全生產新的災害，是煤礦行業發展的重大障礙。雙煤集團東榮二礦即是如此，在二水平17#煤層七麵下料道進行巷修時，發生多次衝擊礦壓現象。
1. 東榮二礦衝擊礦壓02manbetx.com 調查03manbetx
東榮二礦是始建於1995年，設計生產能力1.5Mt/a，2000年達產後又於2004年經過擴建生產能力提升至2.4 Mt/a。隨著礦井向深部開采，礦井接續緊張問題的出現，造成回采巷道布置的不合理，從而使煤岩層應力集中，礦山壓力現象顯現逐漸增大，並且出現了衝擊礦壓的動力現象。
通過對近期發生的4次衝擊礦壓02manbetx.com
現象調查發現，4次02manbetx.com
發生時的特點如下且基本相同：
（1）02manbetx.com
發生前沒有明顯前兆，速度快；
（2）事故發生時伴有巨響，有氣浪；
（3）事故發生後有大量煤體拋出，嚴重堵塞巷道，破壞嚴重。
4次事故的發生地點如圖1所示，從圖中可以看出4次事故的發生地點均在16層的殘留煤柱附近。
圖1 17層七麵下料道衝擊礦壓事故統計圖
2. 東榮二礦衝擊礦壓事故原因03manbetx
2.1形成原因
根據發生衝擊礦壓的地點所處位置初步03manbetx ，在南二下延采區17層七麵下料道，上方為2005年末回采完畢的16層八麵所遺留的煤柱，且屬於孤島煤柱，煤柱集中壓力大；該條巷道上幫又處在17層六麵采空區保護煤柱內，煤柱集中壓力也相當大，該條巷道正處於此煤柱壓力增高區下。由於16層老頂均為砂岩，強度比較大，所以，老頂在16層八麵的懸頂麵積比較大，由16層八麵遺留煤柱向17層六麵采空區保護煤柱和17層七麵下料道頂板傳遞壓力增大，且在17層六麵采空區保護煤柱裏造成應力疊加，導致該煤柱所承受的壓力積聚增加，進而在17層七麵下料道上幫出現礦山壓力增大。又因為16、17層之間的岩性均為砂岩，強度比較大，所以造成17層七麵下料道上幫礦山壓力增大，上幫發生彈性變形。而東榮二礦在巷修時，采用了打木貼幫柱的支護方式，木支護屬剛性支護，木貼幫柱嚴重限製了巷道上幫的彈性變形，這就為形成衝擊礦壓創造了動力條件。
2.2誘發原因
由於16層九麵的回采的采動影響，使16層老頂重新活動，產生地震波，16層九麵回采至16層八麵所遺留的煤柱右邊界時，遇到斷層，采麵過斷層要放炮震動岩石層，產生震動波。地震波與震動波相互作用於17層七麵下料道的頂板，震動波使貼幫木柱鬆動，地震波使頂板瞬時沉降，故形成衝擊礦壓的誘發條件。
表1 常用治理措施彙總表
類別
防範措施
解危措施
防護措施
作用
原理
避免形成高度應力集中，避免產生能量積聚的條件，預先改變煤岩衝擊傾向
降低應力梯度，創造能量釋放條件，破壞煤岩結構
避免造成災害事故
措施
名稱
開采解放層
合理的開拓開采布置
煤層預注水
超前鬆動爆破頂板預注水
頂板超前爆破
煤層卸載注水
煤層卸載爆破
煤層鬆動爆破
煤層卸載鑽孔
頂板爆破處理
底板爆破處理
加強支護
寬巷掘進
爆破工藝製度控製
結合東榮二礦實際情況以及地質資料分析確定，16層的殘留煤柱50m範圍內為應力增高區，該區域以下的17層七麵以及七麵下料道為衝擊礦壓發生區域。針對此區域，在未發生衝擊礦壓但存在發生危險的區段采用常用的治理措施，考慮到現場作業條件及經濟因素確定采用煤層卸載注水的方法來降低煤層中的高應力；在已發生過衝擊礦壓的區段，為了防止更嚴重的衝擊礦壓事故發生，設計了側拱切護式U型鋼可縮支架來對該特殊區段進行支護以保證巷道的正常使用。
4.結語
（1）現場工業實驗結果表明，該治理措施有效地製止了東榮二礦17層七麵下料道中衝擊礦壓事故的再次發生，必免了災害性事故的蔓延，給東榮二礦的安全生產做以保障，同時有著明顯的經濟效益。
（2）經過此次事故的發生，讓該礦認識到了合理布置采準巷道的重要性。
5.參考文獻
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