常村煤矿21170工作面掘进防治冲击地压专项设计

21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 1 常村煤矿常村煤矿2117021170工作面掘进防治冲击地压工作面掘进防治冲击地压 专项设计专项设计 河南大有能源股份有限公司常村煤矿河南大有能源股份有限公司常村煤矿 20152015年年1 1月月2525日日 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 1 1 概况 概况 1 1 1 工作面位置 四邻关系情况 1 1 2 煤层赋存情况 2 1 3 煤层顶底板岩层结构特征 2 1 4 水文地质情况 4 1 5 地质构造 4 1 6 21150 工作面地表沉陷情况 4 1 7 煤岩样冲击倾向性鉴定 4 2 21150 工作面回采期间冲击地压事件简介工作面回采期间冲击地压事件简介 5 2 1 微震事件记录 5 2 2 综合分析 6 2 3 防治指导 6 3 冲击危险性评价 冲击危险性评价 7 4 冲击危险区域划分 冲击危险区域划分 7 5 综合防治冲击地压设计 综合防治冲击地压设计 9 5 1 健全机构 9 5 2 安全培训 9 5 3 监测预警 9 5 3 1 微震监测 9 5 3 2 应力监测 10 5 3 3 煤粉监测 11 5 3 4 监测预警响应与处置 12 5 4 防治措施 12 5 4 1 卸压钻孔 12 5 4 2 煤层注水 14 5 4 3 断底爆破 16 5 4 4 21170 掘进防冲工程量 17 5 5 解危措施及效果检验 17 5 6 安全防护 17 5 6 1 加强支护 17 5 6 2 系统防护 21 5 6 3 个体防护 21 5 6 4 物料捆绑 21 5 6 5 安全管理方面 22 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 1 1 概况 概况 1 1 工作面位置 四邻关系情况工作面位置 四邻关系情况 21170 工作面对应地表位于陈家门以东 地表形态较平坦 总体为西高东 低 本工作面位于 21 采区三条下山东翼 自上而下第九个工作面 西侧为 21 采区三条下山煤柱 东侧为 F16 断层煤柱 工作面上部为已回采的 21150 工作 面 下部为未设计的 21190 工作面 21170 工作面设计为综采放顶煤工作面 开 932m 下巷走向长 931m 工作 面斜长 230m 可采走向长度 759m 可采储量 252 万吨 21170 上下巷外段布置在 21 延深煤柱工作面采空区下 上巷自 21170 运煤 联络巷开口掘进 与 21150 下巷留 8m 净煤柱布置 长度 932m 以方位 125 沿 2 3 煤底板掘进 留底煤 1 5m 下巷自 21 延深辅助轨道下山开口 长度 931m 以方位 125 沿 2 3 煤底板掘进 留底煤 1 5m 附图 1 21170 工作面巷道布置平面示意图 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 1 图 1 21170 工作面巷道布置平面示意图 21延深上部煤仓 2117 石 门 21200上巷 21200下巷 21 延 深 辅 助 皮 带 下 山 21 延 深 辅 助 轨 道 下 山 21150工作面采空区 190 21200回风集中巷 58m 21220上巷 218 11 30 永久泵坑 21延深上部车场 154 908 162 803 21延深瓦斯泵站 161 274 161 259 注水硐室 注水硐室 临时避难硐室 临时避难硐室 21170运煤联络巷 21170回风巷 21170掘进工作面 2 21 1 21170下巷 21170上巷 切 眼 F 16下 135m 21170下巷距离F16逆断层的 最小距离为135m DF1 180 70 H 5 10m 560m 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 2 1 2 煤层赋存情况煤层赋存情况 本工作面所采煤层为侏罗系中统下段义马组 2 3 煤 为黑色长焰煤 上半 部为半亮型块状硬质煤 煤岩成分以亮煤为主 煤质较好 下半部为半暗型块 状硬质煤 煤岩成分以暗煤为主 含夹矸较多 煤层结构复杂 全煤共含夹矸 5 8 层 单层厚度多为 0 05 0 15m 煤层走向 105 125 倾向 SW 倾角 8 15 1 3 煤层顶底板岩层结构特征煤层顶底板岩层结构特征 顶底板名称岩石名称厚度 m 岩 性 特 征 老顶泥岩36 0 44 5 深灰色 致密 局部夹粉砂岩 发育隐水平层理 直接顶细砂岩 泥岩1 0 8 0 砂岩含水 下部疏松易垮 上部 致密坚硬 不易垮落 伪顶细砂岩 泥岩0 05 1 1 泥质胶结 疏松易垮 含水 其 上多夹一层厚 0 05 0 2m 煤线 底部不平 直接底炭质泥岩0 5 5 7 灰黑色 块状 含碳质成分高 遇水易膨胀 老底细砂岩 砾岩22 2 27 8 砂岩致密 泥质胶结 砾岩坚硬 主要以石英岩为主 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 3 附图 附图 2 2 煤系地层综合柱状图 煤系地层综合柱状图 2 3煤 泥砂岩 互层 深灰色 灰黑色 致密 块状构造 含植物 化石 顶部含少量紫斑 贝壳断口 下半部常夹 棕灰色菱铁矿薄层 局部菱铁矿密集 底部与煤 层之间常夹一薄层炭质泥岩 极易冒落 黑色 块状硬质煤 煤层中含多层泥岩夹矸 结构复杂 煤质变化大 上半部以半亮型煤为主 煤质较好 下半部以半暗型煤为主 灰分高 夹 矸多 煤质较差 侏 罗 系 中 统 义 马 组 J 1 5 6 7 炭质 泥岩 灰黑色 具滑面 局部夹多层薄煤线 松 软 遇水易膨胀 砾岩 泥砂岩 互 层 8 9 泥岩 灰 灰黑色 含粘土质较多 块状结 构 含少量根化石及少量滑面 常夹薄层炭质泥 岩 细砂岩 灰色 长石 石英细砂岩夹泥岩条 带 硅泥质胶结 多含瘤状显状结核 局部富含 发育斜波状层理 煤 1 2黑色 光亮型 块状矿物质 层序 累厚 层厚 m 柱状图 1 200 岩层名称 岩 性 描 述 m 最小 最大 一般 泥岩 浅灰色 夹灰色细砂岩薄层 致密 发 育水平层理 锯齿状含植物碎屑化石及瘤状黄铁 矿结核 1 1煤 黑色 半亮型 夹镜煤条带 质硬 夹 矸为0 06m粉砂岩0 06m细砂岩 1 1煤2 深灰色 致密 发育水平层理 局部含炭质多 含植物碎屑化石及炭化植物碎屑 3 粉砂岩 1 2煤 4 浅灰色 砾石主要成份为浅灰色石英砂岩 砾 径一般3 5cm 最大13cm 磨圆度为次圆状 泥砂 质基底式胶结 局部砾石胶结处含晶粒状FeS2 泥岩 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 4 1 4 水文地质情况水文地质情况 本工作面水文地质条件中等 对应地表无威胁水源 上部 21150 工作面采 空区中预计有约 6 5 万 m3积水 且一直接受顶板砂砾岩水的补给 在 21170 工 作面上巷掘进中 设计多个探水钻孔对该采空区积水进行探放 上巷根据现场 实际情况 对 21150 工作面采空区下巷泵坑少量积水进行疏放 在掘进过程中 生产区队要及时完善排水系统 保证排水能力 1 5 地质构造地质构造 本工作面所掘范围里地质构造复杂 下巷掘进过程中会受到 DF1 正断层 F16 逆断层影响 断层具体参数如下 DF1 正断层 走向 EW 倾向 180 倾角 75 落差 5 10m 延展长度 800m 此条断层在三维地震勘探时显示 在我矿 280m 回风巷开拓时揭露 落 差为 8 5m 预计在 21170 下巷掘进时会有所影响 F16 逆断层 走向近东西 倾向 160 170 倾角一般 15 35 该断 层断距大 落差 50 450m 水平错距 120 1080m 该断层为一区域性逆冲断层 发育于井田东南部 井田内延展长度大于 5000m 自东向西水平断距和落差有 逐渐增大趋势 在剖面上与一组 45 60 的派生逆断层构成 入 字型构造 断裂面在剖面或平面上皆表现出显著的波状起伏 1 6 21150 工作面地表沉陷情况工作面地表沉陷情况 21150 工作面对应地表由于采动塌陷 回填复垦 现地表裂缝不明显 根 据 21150 工作面岩移观测结果推断 21170 工作面的最大下沉量约为 600mm 1 7 煤岩样冲击倾向性鉴定煤岩样冲击倾向性鉴定 根据中国矿业大学所做 常村煤矿煤岩样冲击倾向性鉴定 采样地点为 21132 工作面 煤层煤样的动态破坏时间为 79 9ms 冲击能量指数为 3 25 弹 性能指数为 9 88 煤层上覆砂岩岩样的弯曲能指数 UWQ 为 1 983kJ 鉴定结果 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 5 煤层为弱冲击倾向性 顶板岩样为无冲击倾向 2 21150 工作面回采期间冲击地压事件简介工作面回采期间冲击地压事件简介 21170 上部为 21150 工作面 该工作面于 2012 年 11 月开始回采 2014 年 10 月回采完毕 在回采过程中 基于 SOS 微震监测统计 21150 回采过程中共 发生 105J 微震事件 213 次 未发生 106J 微震事件 2 1 冲击地压事件记录冲击地压事件记录 序号时间震源 SOS 现场描述 1 2013 年 1 月 19 日 4 点班 19 47 21150 下巷距停 采线以里 737 米 距现切眼 128 米 能量为 7 44E 05J 下巷均有震感 扬起大量煤尘 能见度低 造成 下巷液压抬棚不同程度推磨 卸载降柱 推倒 点杆推磨 弯曲 2 2013 年 3 月 10 号 8 点班 09 00 21150 下巷停采 线往里 409 米 距现切眼 374 米 能量为 1 51E 05J 下巷有震感 扬起大量煤尘 能见度降低 煤尘 持续 5 分钟左右 上帮有少量浮煤 煤炮造成下 巷停采线以里 310 480 米 441 687 棚 段部分 巷中 17 根点杆推磨 10 25cm 3 组液压抬棚推 磨 10 20cm 8 个皮带托辊掉 局部顶板下沉 10cm 3 2013 年 3 月 14 日 0 点班 02 39 21150 下巷停采 线以里 329 米 距现切眼 354 米 能量 1 97E 05J 下巷均有震感 扬起大量煤尘 能见度降低 煤尘持续 3 分钟左右 巷道上帮有少量浮煤 造 成下巷 552 597 棚 巷道部分点杆推磨 4 2013 年 3 月 30 日 0 点班 04 20 21150 下巷停采 线以里 770 米 距现切眼 3 米 能量 6 70E 05J 下巷全巷道有震感 地鼔不明显 下巷 400 630 米巷道个别点杆 液压抬棚移动 5 2013 年 6 月 18 日 8 点班 09 34 21150 下巷停采 线以里 454 米 距现切眼 208 米 能量 1 6E 05J 下巷全巷道有震感 距切眼 100 米至 150 米 处 2 架液压抬棚向上帮滑移 3 8cm 711 棚 691 棚处底鼓 6 2013 年 7 月 6 日 8 点班 10 09 21150 距停采线 以里 517 米 距 现切眼 97 米 能 量 4 85E 05J 下巷全巷道有震感 下巷转载机以外 110 米 范围内 3 架液压抬棚有 30cm 50cm 的向上滑移量 转载机前有 5 棚工字钢棚梁弯曲变形 转载机前 工字钢棚段有 5 米范围内顶板下沉约 20cm 7 2013 年 7 月 24 日 0 21150 下巷距停 采线以里 411 米 下巷全巷道有震感 地鼔不明显 工作面前 方 60 130 米上帮 U 型钢梁腿有不同程度的收缩 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 6 点班 00 53距现切眼 175 米 能量 6 59E 05J 最大收缩量 30cm 下巷 211 架皮带架处有 1 架液 压抬棚推磨 向上帮滑移 30cm 8 2013 年 8 月 19 日 8 点班 14 01 21150 下巷停采 线以里 271 米 距现切眼 277 米 能量 1 33E 05J 下巷全巷道有震感 地鼔不明显 386 棚 402 棚段皮带上面的煤 当时皮带在运煤 震动 散落到上帮轨道上 399 棚 405 棚有 2 个开关 震歪倒 9 2013 年 9 月 2 日 8 点班 15 02 21150 下巷 停采线以里 387 米 距现切眼 156 米 能量 6 89E 05J 下巷全巷道有震感 工作面前方 70 130m 范 围液压抬棚向上帮滑移 6 架 最大滑移量 5cm 液压抬棚 190 架处 U 型钢棚梁断裂下沉 10 2013 年 10 月 27 日 8 点班 11 45 21150 下巷距停 采线以里 270 米 距现切眼 174 米 能量 3 0E 05J 下巷全巷道有震感 巷道下帮有底鼔 底鼓 量最大 0 3 米 皮带架影响下帮排水管 下巷工 作面前方未扩修段液压抬棚向上帮滑移 4 架 滑 移量为 10 20cm 现场有 1 辆矿车崩歪 11 2013 年 12 月 07 日 16 点 42 分 21150 下巷距停 采线以里 277 米 距现切眼 110 米 能量 2 76E 05J 下巷现替换棚前第 4 棚 506 棚 U 型棚上帮 棚腿断裂 504 棚下帮为泵窝 12 2014 年 2 月 2 日 21 点 21 分 21150 工作面下 巷距停采线以里 227 米 距现切 眼 65 米 能量为 1 21E 05J 下巷扬起大量煤尘 下巷 324 302 298 294 棚处液压抬棚下帮向下帮滑 移 10 15cm 其他无破坏 2 2 综合分析综合分析 1 基于现场矿压观测 上巷在掘进和回采过程中 矿压显现较下巷小且支 护状况良好 表明下巷实煤体压力大 2 基于 SOS 微震监测 该工作面发生的微震事件多集中于下巷 尤其是 大能量事件也集中发生在下巷超前应力段和煤柱段 表明下巷位于实煤体中应 力相对集中 3 基于生产作业现场观测 工作面在采煤机割煤期间或者下巷扩修期间以 及在下巷实施解危措施 卸压爆破 后 容易发生煤炮 表明下巷实煤体中聚 集大量的弹性能 外来扰动会加剧煤体应力集中 爆破诱发导致能量集中释放 尤其在局部高应力区域发生冲击危险性增大 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 7 2 3 防治指导防治指导 1 21170 工作面下巷为防治冲击地压的重点区域 冲击危险性比较高 2 结合防冲区域准备巷道施工和管理的经验 距巷道正头 150m 范围为应 力集中区域 特别是特殊区域 如煤柱 构造带等 要重点监控 超前防范 3 综掘机掘进施工过程中 对煤体扰动较大 会大大加剧下巷煤体应力集 中度 必须重点监测 严格执行主被动解危措施 加强安全防护 3 冲击危险性评价冲击危险性评价 根据冲击地压发生的可能性指数诊断法 冲击倾向评价法 经验类比法及 综合指数法等分别对 21170 工作面冲击地压危险程度进行评价 经综合分析 得出如下结论 1 21170 工作面存在冲击危险性 2 2117021170 上巷上巷为沿空掘巷 布置在减压区内 应力集中度相对较弱 属 中等冲击危险区域中等冲击危险区域 3 2117021170 下巷下巷实煤体和切眼均布置在实体煤中 受采深和煤柱以及扰动 影响 属于强冲击危险区域强冲击危险区域 4 周边开采位置及其影响范围周边开采位置及其影响范围 21170 工作面西侧为 21 延伸煤柱仰采工作面采空区 东侧为 F16 断层煤柱 上部为 21150 工作面回采空 下部为实煤体 根据工作面四邻关系预测了 4 个 应力集中影响范围区域 如图所示 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 8 图 3 21170 工作面周边开采位置及其影响范围图 21延深上部煤仓 2117 石 门 21200上巷 21200下巷 21 延 深 辅 助 皮 带 下 山 21 延 深 辅 助 轨 道 下 山 21150工作面采空区 190 21200回风集中巷 58m 21220上巷 218 11 30 永久泵坑 21延深上部车场 154 908 162 803 21延深瓦斯泵站 161 274 161 259 注水硐室 临时避难硐室 21170运煤联络巷 21170回风巷 21170掘进工作面 2 21 1 21170下巷 21170上巷 切 眼 A B C F 16下 井田边界 135m D 采空区 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 9 5 综合防治冲击地压设计 综合防治冲击地压设计 为保证 21170 工作面安全生产 在 21170 工作面掘进期间实施 六位一体 综合防治冲击地压措施 从而实现 减震消灾 有冲无伤 的冲击地压防治 目标 5 1 健全机构健全机构 矿成立防治冲击地压工作领导小组 不断加强防冲技术管理和执行措施的 力度 有专职的防治冲击地压办公室和专业的防治冲击地压施工队伍 配备人 员 设施 设备 完善技术措施和管理制度 加大资金投入 实施防冲工程监 理工作制度 加大现场落实力度 确保防治效果 5 2 安全培训安全培训 各施工单位要利用班前会 学习会 安全会等形式加强职工对防治冲击地 压基础知识的学习和对冲击地压造成危害的认识 熟悉冲击地压发生的原因 经过 征兆及应急措施 消除麻痹大意思想 正确认识防治冲击地压的重要性 5 3 监测预警监测预警 21170 工作面掘进至实煤体后 对冲击危险区域采用 SOS 微震监测 应力 监测和煤粉监测等进行综合监测 数据整理和分析 并结合煤粉监测进行验证 及时预警 5 3 1 微震监测微震监测 利用 SOS 微震监测系统对全矿的微震事件进行监测 分析 总结 并结合 其他监测手段进行综合分析 预警 通过监测记录微震次数和释放的能量以及 对发生的微震信号及时进行准确定位等 明确上下巷区域微震事件分布情况 预测预报冲击地压发生的区域和趋势 及时为冲击地压的发生进行预警 监测 解危措施实施效果等 安装要求 21170 上下巷各布置 2 个微震探头 里段安装的探头距掘进正 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 10 头不大于 150m 掘进初期上下巷各布置 1 个探头 图图 4 21170 工作面微震监测探头布置示意图工作面微震监测探头布置示意图 SOS微震探头 SOS微震探头 150m 微震监测预警指标 微震监测预警指标 微震事件频次 能量在 7 天内呈连续上升趋势 出现大能量事件 超出 106J 或 24 小时内发生 5 次 105J 微震预警后的处置措施微震预警后的处置措施 在判断存在冲击危险时 根据近期 不少于 1 周 微震事件时空分布结果 与当期应力 钻屑检测结果相结合 确定冲击危险区域 并视情况采取以下解 危措施 若某区域微震事件频次增多 但事件能量均在 104J 以下 且应力 钻屑 检测结果正常 应分析发生微震事件增多的主要原因 视情况采取针对性措施 若应力 钻屑检测结果异常 应针对该区域采取卸压解危措施 若某区域微震事件频次增多 且较大 104J 105J 能量事件多发 无论应力 钻屑检测结果是否正常 都应分析发生微震事件增多的主要原因 并根据分析结果 视情况采取针对性解危措施 若某区域微震事件频次增多 大能量事件 105J 多发 无论应力 钻屑检测是否正常 均应分析发生微震事件增多的主要原因 并根据分析结果 视情况采取大直径卸压钻孔加强措施或断顶 断底特殊措施 同时视情况采取 停产 撤人等人员管控措施 5 3 2 应力监测应力监测 在 21170 下巷及切眼安装应力监测探头 实时监控巷道的冲击危险性 安装位置 下巷 切眼 掘进至实煤体后安设应力计 每组探头间距 25m 监测范围为窝面后方 30 180m 应力计不少于 6 组 安装参数 每组探头 2 个 分别布置在下巷上帮 切眼东帮 煤层 12m 和 18m 处 钻孔距底板 1 5m 探头距窝面不超过 30m 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 11 冲击危险指标及判定方法 应力监测预警分为黄色预警和红色预警 21170 切眼应力监测预警值为 10MPa 采用临界值进行预警同时 要对应力值变化趋 势进行分析 应力值在 24 小时内连续上升超过 1Mpa 视为黄色预警 应力值在 24 小时内连续上升达到 3Mpa 以上视为红色预警 黄色预警处理方法 先在预警应力计位置附近打设钻粉检测孔 具体数目 由现场情况而定 若钻粉检测未超标 则在该位置附近打设卸压钻孔 直至预 警解除 若钻粉检测超标则升级为红色预警 红色预警处理方法 工作面停产撤人 由防冲队实施解危措施 直至预警 解除 图图 5 21170 工作面应力探头布置示意图工作面应力探头布置示意图 2 25 5 30m 5 3 3 煤粉监测煤粉监测 1 掘进正头煤粉监测要求 1 布孔方式 掘进正头布置 1 2 个钻孔 2 技术参数 孔深 15 20 m 孔径为 42 mm 75mm 3 每次钻屑监测后必须留有不少于 5m 的安全距离 2 巷帮煤粉监测要求 1 布孔方式 对滞后正头 10 100m 范围内每周对两帮进行钻屑监测一 次 钻屑孔间距 10 15m 2 技术参数 孔深 15 20m 孔径为 42mm 75mm 3 钻屑法监测冲击危险的指标及判定方法 常村煤矿钻屑量预警指标常村煤矿钻屑量预警指标 钻孔深度 m 4 66 99 1212 15 42mm 钻孔 钻屑量指标 Kg m 2 53 55 57 5 钻孔深度 m 4 66 99 1212 1515 20 75mm 钻孔 钻屑量指标 Kg m 912182430 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 12 钻屑监测期间 记录每米钻进时的煤粉量 超过临界指标时 判定为有冲 击危险 记录钻进时的动力效应 如出现声响 卡钻 吸钻 钻孔冲击等现象 或当钻粉量超过临界值时 必须停止掘进作业 实施大直径钻孔卸压进行解危 经钻屑法校检 仍高于临界值时 继续采取钻孔卸压 直至确认钻屑量低于临 界值时方可恢复掘进施工 5 3 4 监测预警响应监测预警响应与处置与处置 当某一项监测数据分析后存在冲击危险时 结合其他监测数据综合分析 并 辅以钻屑法实测 确有冲击危险时 必须及时发出预警通知 停止作业 撤出 危险区域的所有人员 实施局部卸压解危措施 卸压孔 煤层注水等 消除冲 击危险 5 4 防治措施防治措施 21170工作面掘进至实煤体后 21区仰斜工作面采空区下不实施卸压措施 采用大直径钻孔卸压 煤层注水和断底爆破作为常规治理措施 根据监测及现场 情况 局部冲击危险区域确需实施临时解危措施 深孔爆破 时 报义煤公司审 批 5 4 1 卸压钻孔卸压钻孔 1 卸压钻孔布置方案 卸压钻孔布置方案 1 下巷强冲击危险区域 掘进迎头 正头打设 130mm 的钻孔 6 个 160mm 的钻孔 4 个 孔间 距不大于 1m 30m 深钻孔允许掘进 15m 40m 深钻孔允许掘进 20m 确保超前 卸压距离不小于 15m 巷道两帮 孔深 25m 钻孔直径 130mm 孔间距不大于 1m 滞后迎头距 离不大于 7m 2 切眼强冲击危险区域 掘进迎头 正头打设 130mm 的钻孔 6 个 160mm 的钻孔 4 个 孔间 距不大于 1m 20m 深钻孔允许掘进 10m 30m 深钻孔允许掘进 15m 确保超 前卸压距离不小于 10m 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 13 切眼两帮 孔深 25m 钻孔直径 130mm 孔间距不大于 1m 滞后迎头距 离不大于 7m 3 上巷中等冲击危险区域 掘进迎头 正头打设 130mm 的钻孔 4 个 160mm 的钻孔 4 个 孔间 距不大于 1m 30m 深钻孔允许掘进 15m 确保超前卸压距离不小于 15m 上巷下帮 孔深 25m 钻孔直径 130mm 孔间距不大于 2m 滞后迎头距 离不大于 15m 2 遵照 义煤公司关于加强冲击地压防治工作的指导性意见 相关规定 21170 掘进工作面卸压钻孔钻粉率不低于 1 5 附图 6 21170 工作面卸压钻孔布置示意图 2 20 0 3 30 0mm 3 30 0mm 3 3mm 2 25 5mm 2 25 5mm 1 11 1 2 25 5mm 1 1mm 3 30 0 4 40 0mm 7 7mm 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 14 5 4 2 煤层注水煤层注水 1 注水孔注水参数 注水孔注水参数 1 实施指标 含水率增值及煤体湿润时间 预注水实施指标初步定为 含水率增值不小于 2 煤层湿润时间为静压注水 20 天 高压注水以煤壁反水 为准 2 注水孔布置 上下巷注水孔布置 上巷下帮和下巷两帮 底板以上 1 5m 孔间距 20m 切眼注水孔布置 切眼两帮 底板以上 1 5m 孔间距 20m 注水孔参数 垂直煤壁 孔深 40m 孔径 75mm 巷帮注水孔倾角 上 帮 11 下帮 3 切眼两帮注水孔 5 附图 7 21170 工作面煤层注水示 意图 3 注水压力和流量 采用三柱塞高压注水泵 3BZ SZ 8 1 17 45 型 注水压力不小于 10MPa 每孔流量 3m3 h 4 注水施工 巷帮注水钻孔滞后正头不得超过 60m 2 注水量 注水量 1 安设流量计 压力表 使用供水管高 静 压注水 2 40m 钻孔注水量根据注水孔承担的湿润煤量计算 Q K T W q 1 5 12320 1 184 8t 式中 Q 一个注水孔的注水量 m3 q 水的密度 g 1t m3 K 富余系数 一般为 1 0 1 55 取 1 5 T 一个注水孔承担的湿润煤量 t W 预计含水率增值 取 1 3 一个注水孔承担的湿润煤量计算 T L S M 40 20 11 1 4 12320t 式中 L 待注水煤体在钻孔轴向方向的尺寸 m 取 40 S 注水宽度 m 取 20 M 注水孔附近煤层平均厚度 m 取 11 煤的密度 t m3 1 4 单孔注水量 40m 钻孔单孔注水量为 184 8t 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 15 附图 7 21170 工作面煤层注水示意图 4 40 0m m 4 40 0mm 2 20 0m m 6 60 0m m 4 注水施工 注水施工 1 施工顺序 巷道掘进 20m 打眼 注水 下一循环 2 打注水孔采用 KHYD 310 型岩石电钻施工 选择注水孔的施工倾角应 考虑钻杆下沉影响 不致穿入顶底板 3 封孔方式采用矿用封堵剂 封孔器或其它可靠措施封孔 4 封孔深度按最大注水压力和煤层条件确定 以不漏水 不崩孔为原 则 两帮钻孔封孔深度不小于 10m 5 注水系统初步选用单孔注水泵高压注水和静压注水相结合的注水系 统 交替时间视现场情况另行决定 6 根据现场施工情况 可适当调整注水钻孔参数 注水时间及注水量 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 16 5 4 3 断底爆破断底爆破 1 炮眼布置 下巷两帮 垂直巷道方向 孔间距不大于 1m 2 炮眼参数 断底爆破炮眼孔深以见底板岩层为准 孔径 42mm 钻孔 与煤层底板呈 45 打设 间隔装药爆破 未装药的钻孔内灌水湿润煤体 以达 到软化底板 释放底板煤岩体内的弹性能 巷道进入留有底煤段开始施工 3 爆破参数 断底爆破炸药采用矿用乳化炸药 参数 长 200mm 节 20mm 节 200g 节 断底爆破单孔装药 10 节 装药量为 2Kg 封孔采用专 用封堵剂封孔 采用正向装药 4 断底爆破滞后正头不得超过 7m 5 爆破要求 4 个炮孔同时起爆 各孔之间采用串联连线 一次装药一 次起爆 6 躲炮要求 工作面巷道长度不足 400 米时 放炮期间人员躲炮地点应 在冲击地压危险区域以外支护 通风良好 且躲炮地点与放炮地点所在的巷道 要有一定的夹角 躲炮地点应经过现场勘查 在措施中明确规定 表述有难度 时要用图纸来说明 工作面巷道长度大于 400 米时 放炮期间人员应躲在放炮 地点 400 米以外的避难硐室或安装有压风自救装置且支护良好处 躲炮时间不 少于 40 分钟 躲炮期间人员不得靠近风门 以防风门突然冲开击伤人员 附图 8 21170 下巷断底爆破示意图 正头 正头 剖面图 45 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 17 5 4 4 21170 掘进防冲工程量掘进防冲工程量 根据防冲工程设计情况 计划 21170 掘进期间实施防冲工程量如下表 防冲工程数量 个钻孔总进尺 m 上巷卸压钻孔 48411895 下巷卸压钻孔 114929430 上巷钻屑孔 3705550 下巷钻屑孔 69610440 上巷注水孔 582320 下巷注水孔 1024080 下巷断底爆破 9425934 切眼卸压孔 41410500 切眼钻屑孔 1352025 切眼注水孔 22880 切眼断底爆破 3842688 5 5 解危措施及效果检验解危措施及效果检验 对冲击危险区域采取卸压解危措施后 实施以钻屑检验为主结合微震监测 应力监测等手段的综合效果检验 确认无危险后方可进行正常作业 否则再次 实施卸压解危再次检验 直至确认无危险 5 6 安全防护安全防护 5 6 1 加强支护加强支护 21170 上下巷采用锚网 索 架 36U 6 0m 三心拱可缩性支架支护 棚距 0 7 1 2m 掘进断面 23 6 里段 上下端头以外 100m 范围内 采用锚网 索 架 36U 6 0m 圆角梯形支架支护 棚距 0 8 1 2m 掘进断面 23 8 全巷道支架 梁下打设一道液压抬棚加强支护 切眼采用锚网 索 架 36U 7 8m 微拱支架配 合一道液压抬棚支护 棚距 0 8 1 2m 掘进断面 27 7 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 18 上下巷及切眼巷中液压抬棚滞后迎头不大于 45m 液压抬棚前方打设单排 液压支柱 液压支柱滞后迎头不大于 20m 图 9 36U 6 0m 三心拱可缩性支架支护断面 18 17 16 9 10 3 4 5 6 7 8 1100190014001600 6000 6900 1 22 6300mm锚索 2 22 4300mm锚索 3 22 2400mm高强度钢筋锚杆 4 金属网 5 36U 6 0m三心拱支架 6 卡缆 7 钢筋网 8 背木 9 电缆 10 风筒 11 压风管 12 供水管 13 注浆管 14 排水管 15 注氮管 16 轨道 17 带式输送机 18 液压抬棚 11 12 14 13 15 200 3800 4250 1700 2500 2100 2800 1 2 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 19 图 10 36U 6 0m 圆角梯形支架支护断面图 6000 6900 1600140011001900 2800 2100 2500 1 22 6300mm锚索 2 22 4300mm锚索 3 22 2400mm高强度钢筋锚杆 4 金属网 5 36U 6 0m圆角梯形支架 6 卡缆 7 钢筋网 8 背木 9 电缆 10 风筒 11 压风管 12 供水管 13 注浆管 14 排水管 15 注氮管 16 轨道 17 带式输送机 18 液压抬棚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 16 17 18 2900 3600 4050200 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 20 图 11 切眼 36U 7 8m 微拱支架支护断面图 1800 3200 3550200 7800 9100 13 185019001850 10 11 1900 1 22 6300mm锚索 2 22 2400mm高强度钢筋锚杆 3 22 2500mm钢筋预紧力锚杆 4 金属网 5 36U 7 8m微拱支架 6 卡缆 7 背木 8 电缆 9 风筒 10 压风管 11 供水管 12 排水管 13 轨道 14 刮板输送机 15 液压抬棚 1 3 2 4 5 6 7 8 9 12 14 15 2100 1700 2100 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 21 5 6 2 系统防护系统防护 1 压风自救系统 在上下巷和切眼巷帮每 100m 安设一组压风自救系统 窝面正头串联安设 6 组压风自救装置 距窝面正头不超过 40m 每组压风自救系统可供 5 人使用 压缩空气供给量每人不得少于 0 3m3 min 附图 12 21170 工作面压风自救布置示意图 正头 正头 40m 100m 上巷 40m 100m 下巷 5 6 3 个体防护个体防护 进入 21170 防冲区域的所有人员随身穿戴好防冲背心 防冲帽等个体防护 用品 防冲帽必须系好帽带 防冲背心必须系好腰带 严禁多人扎堆休息 不 得在以下地点逗留 巷道高度不够处 人行道安全间隙不够处 锚杆失 效或其它支护薄弱点 锚索下方 设备或物料附近 靠近铁质管路处 5 6 4 物料捆绑物料捆绑 1 巷道内各类物料 设备要靠帮整齐码放成垛 每垛高度不得超过 0 8m 物料和设备必须用 3 分钢丝绳配合绳卡子固定在巷道两帮支护可靠处 2 上下巷 U 型钢卡缆必须按照规定挂设防护网 3 巷道内皮带架必须每 3 架采用 1 道 3 分钢丝绳配合绳卡子固定于巷道的 非行人侧支架腿上 防止煤炮发生时崩翻伤人 4 巷道内所有液压抬棚必须使用 5 分钢丝配合绳卡子固定 液压抬棚梁与 21170 工作面掘进防治冲击地压专项设计工作面掘进防治冲击地压专项设计 22 U 型钢接触部分垫设旧皮带等材料从而增加摩擦力 5 加强巷道锚网 索 施工质量 在各个重点冲击危险区域内挂设防锚杆 索 坠落防护网 防止锚杆 索 坠落伤人 5 6 5 安全管理方面安全管理方