XX煤矿XX上运顺掘进期间冲击地压监测治理方案及安全技术措施

1、7303(上运顺、 7303(下轨顺集中撤除巷及联络通道 掘进期间冲击地压防治方案及安全技术措施编制单位:防冲办编 制 人:王庆编制日期:2012年 6月 30日矿 审 批 意 见防 冲 办:2012年 月 日 技 术 科:2012年 月 日 通 防 科:2012年 月 日 地测中心:2012年 月 日 调 度 室:2012年 月 日 安 监 处:2012年 月 日 分管副总:2012年 月 日 总工程师:2012年 月 日17303(上工作面运顺、 7303(下轨顺集中撤除巷及联络通道 沿 DF6断层施工,受煤层地质条件、 7304工作面采空区等影响,掘 进期间局部易产生压力集中, 具有冲击

2、地压隐患。 为保证掘进期间安 全生产,特编制冲击地压防治方案及安全技术措施。一、 7303(上工作面概况及冲击地压危险区域预测7303(上工作面位于七采区中部,东部为 7304工作面(已回 采 ,西部为 7303(下设计工作面,切眼与 7304二号探煤巷相邻。 工作面埋藏深度:-443.8-537.2m 。本面所采煤层为下二叠系月门沟统山西组底部之 3煤, 以亮煤为 主,含镜煤条带,属半亮型煤,煤层倾角 29°, 平均 6°。煤层结 构复杂, 在距顶板 2.8m 发育一厚 0.03m 炭质细砂岩夹矸; 距底板 3.2m 发育一厚 00.25m ,平均 0.08m 的炭质泥岩

3、夹矸。煤层厚度一般在 7.309.71m ,平均 8.50m ,普氏硬度 f=2.3。煤层顶板由粉砂岩、粉 中砂岩互层组成,煤层底板由泥岩、粉砂岩、中砂岩组成。7303(上工作面运顺设计长度为 618m ,现已掘进 413米。切 眼导硐设计长度 45m (尚未掘进 , 7303(下轨顺集中撤除巷及联 络通道设计长度分别为 478m 和 306m (两巷尚未掘进 。 7303(上 运顺与 DF6断层最小煤柱约 20m , 断面设计为上净宽 4400mm 、 下净 宽 5000mm 、巷高 33003700mm,目前该巷沿 DF6断层掘进,距离 切眼下头还有 105m ; 7303(下轨顺集中撤除

4、巷随着掘进将会越来 越靠近 7304采空区,当施工至切眼导硐 235m 时,将与 7304运顺中 -中为 8m ;联络通道将会揭露 DF9断层;经分析, 7303(上运顺、 切眼导硐、 7303(下轨顺集中撤除巷及联络通道掘进期间,受 DF6断层、煤层地质条件、 7304工作面采空区等叠加影响,为冲击地压 危险区域。如下图所示。2图 1 7303(上工作面冲击地压危险区域3 二、冲击地压监测方案1、钻屑监测钻屑监测是通过在煤层中打直径 42mm 的钻孔, 根据排出的煤 粉量及其变化规律和有关动力效应,鉴别矿压危险的一种方法。 1监测孔布置 7303(上运顺、切眼导硐、 7303(下轨顺集中撤除

5、巷及 联络通道监测孔布置监测地点为 7303(上运顺、切眼导硐、 7303(下轨顺集中 撤除巷及联络通道掘进时的两帮和迎头。 在冲击地压危险区域划分范 围内,迎头及以外 60m 范围布置测点。迎头布置 1个测点,巷道两 帮每 20m 布置一个测点,共布置 7个监测孔, 孔深均为 10m 。若出现 应力异常时,加密监测孔数量。如图 1-1所示。 图 1-1 7303(上运顺、切眼导硐、 7303(下轨顺集中撤除巷及联络 通道监测孔布置掘进期间钻屑法监测孔布置图42监测内容及方法采用风动或煤电钻打孔,螺纹式联接的麻花钻杆,每节长 1.0m , 42mm 的钻头,钻孔的深度为 10m ,孔距底板 1

6、.2m 1.5m ,单排布 置,钻孔方向为平行于煤层,垂直巷帮。用胶织袋收集钻出的煤粉, 用测力计称量煤粉的重量,每钻进 1m 测量 1次钻屑量。采用专用表 格记录打眼地点、时间、钻屑排出量,以及打眼过程中出现的钻杆跳 动、卡钻、吸钻、劈裂声和微冲击等动力现象。用煤粉量判别工作地点冲击危险性的指标, 可参照表 1-1的规定, 结合实际情况执行。 在表中所列的钻孔测量深度内, 实际钻粉率达到 相应的指标或出现钻杆卡死等现象,可判别为所测地点有冲击危险 (钻粉率指数 1.5即为超标,必须采取卸压措施 。表 1-1判别工作地点冲击危险性的钻粉率指标钻孔深度 /煤层开采厚度 1.5 1.5 3 3钻粉

7、率指数 1.5 2 3 4 注:(1钻粉率指数=每米实际煤粉量 /每米正常煤粉量(2正常煤粉量可在正常应力区测定3监测周期:根据巷道掘进速度每周监测 23次;在应力集中 的特殊地段及粉量出现的异常区域, 加大监测次数, 每天或每班监测1次。2、围岩变形、顶板离层观测围岩变形监测主要监测顶底板移近量和两帮变形量,采用 “ 十字 法 ” 进行测点布置。变形测点距迎头 5m 左右开始布点,每隔 50m 布一个测点,也可根据掘进巷道具体情况进行调整。巷道围岩变形观测,距迎头 100m 内,每 13天观测一次;距 迎头 100m 外每周观测一次。同时在 7303(上运顺、 7303(下轨顺集中撤除巷及联

8、络通 道掘进期间,每间隔 40m 、切眼导硐每隔 20m 安装一组顶板离层仪, 并由施工单位安排专人负责观测顶板离层情况,距迎头 100m 以内每 班观测一次、 100m 以外每周不少于一次并记录。防冲人员观测围岩 变形时一并对顶板离层仪进行观测,并做记录,变形明显时,加密观 测。三、冲击地压治理方案为防止掘进期间冲击地压的发生,当监测到有冲击地压危险性 时,优先采取煤体大直径钻孔卸压措施,效果不好时,可采用钻孔爆 破卸压措施。1、大直径钻孔卸压当采用钻屑法检测到有冲击危险时,在掘进迎头后方 60 m 范围 及冲击危险区域,每隔 1.5 m实施一组钻孔,按三花眼布置,垂直于 实体煤帮,距离底板

9、 0.81.5 m 。每组钻孔(按三花眼布置的单孔 直径为 6575 mm、孔深 15m 。迎头布置两组钻孔,孔深 15m 。钻孔 平面布置示意图如图 1-4所示。 图 1-4 掘进工作面两帮及迎头大直径钻孔布置图2、钻孔爆破卸压1钻孔布置:在 监测有危险区域布置。钻孔间距为 1015m , 与之前的大直径卸压孔错开。2 凿眼:使用手持式风钻配合 38×1000mm 的可接式麻花钻杆、 42mm 钻头打眼,打眼时使用水管洒水降尘。3爆破参数:炮眼钻孔布置在距底板 1.01.3m 处,单排布置, 通常用风钻 (煤电钻 打眼, 孔距 1020m (重点区域间距适当加密 , 孔深 1015

10、m ,钻孔垂直于巷中,每孔装药量按不超过孔深一半或封 孔长度不小于 5m 确定,尽可能提高每米装药量,并尽量做到耦合装药。药卷可用非金属材料绑扎,用安全导爆索连接或多雷管起爆。其 余部分用粘土炮泥填满、封实。钻孔平面布置示意图如图 1-5所示。卸压后经钻屑法验证, 仍具备冲击矿压条件时, 在验证点及向两 侧各 5m 处打卸压爆破钻孔进行再次爆破卸压。爆破参数应按生产地质条件和冲击危险程度适当进行调整。 图 1-5 爆破孔布置四、安全技术措施1、防冲监测及解危工作必须按冲击地压防治实施细则及相关规 定执行。2、所有在冲击危险区域作业的人员都必须接受有关冲击地压知 识的教育,熟悉冲击地压发生的原因

11、、条件、征兆以及应急措施,现 场发现高危异常现象必须立即撤出, 并服从防冲管理人员的指挥和安 排。3、施工单位作业人员到达冲击危险区域必须先检查、后工作。 施工前,跟班队干部、当班班(组长必须认真检查工作地点及其后 路出口的安全情况, 发现问题及时处理, 支护不完好的必须加固可靠, 确保后路畅通。4、 防治冲击地压的专门措施, 必须传达到在该区域的施工单位、 安监处、防冲办及与该区域相关单位的每位施工人员。5、有冲击危险巷道掘进时,应采取以下安全防护措施。施工区域内的电缆、管线要悬挂固定牢靠。将巷道内的杂物清理干净, 保持退路畅通; 备用材料应存放在 距工作面迎头 150m 以外,设备、管路、

12、物品应采取固定措施。确需 存放的设备材料及正在使用的设备要生根联牢,堆放高度不超过 0.8m 。支柱要与顶网连接并按规定连锁好。施工物料尽量放在巷道底板底脚处,且码放整齐;钻具、钻杆 等工具不应悬挂、斜立在帮部。迎头 150m 范围内支护用的锚杆、锚索,应当采取可靠的防崩 措施, 并由生产区队在规程措施中明确规定具体方法。 对出现的失效 锚索、锚杆要及时补打。6、 分析或监测确认具有冲击危险的区域, 迎头以外 150m 范围必 须采取危险区限员制度,具体要求如下:悬挂醒目的冲击地压警示牌,注明在此区域作业人员注意事 项。悬挂限员牌板,掘进迎头作业人员不超过 12人。无关人员严禁在该区域逗留。7

13、、施工钻屑法和卸压爆破孔作业前必须由瓦检员检测作业区域 的瓦斯浓度,瓦斯浓度 1%时严禁施工。8、当某区域存在冲击危险或正在进行解危作业时,与防冲无关 的人员严禁进入该区域,相关设备不得运转。9、解危作业人员和在冲击危险区域作业人员应时刻注意围岩运 动变化情况,发现异常立即撤出,并设好警戒,同时将该情况详细向 矿调度室汇报。10、打钻地点出现以下情况，先将人员撤到安全地点，待压力稳 定后，经跟班人员检查，确认无危险后，再进行煤粉监测。 有较大的煤体突出，煤壁突然外鼓。 煤壁有连续爆响、煤炮声不断、围岩活动明显加剧。 当压力异常时，要先大直径钻孔卸压，解危后再进行打钻工作 11、打钻时伴随严重动力现象时，要抽出钻杆，待压力稳定后再 继续工作。卡死钻杆后，应在该孔附近另打卸压钻孔。 12、在冲击地压危险区段进行爆破作业或卸压爆破时，必须保证 躲炮距离和躲炮时间，躲炮半径不小于 150m，躲炮时间不小于 30 分 钟。 13、卸压爆破前必须在所有可能接近爆破区域的通道设专人警 戒，