徐矿冲击地压经验介绍

12主要内容机构与职能教育与培训监测卸压应急预案超前防范规章制度防治体系冲击地压冲击地压3前言徐矿集团的第一次冲击地压发生在权台煤矿时间：1991年7月10日6时20分地点：3127乙材料道乙材料道向斜轴巷道中心线迎头位置高0.9宽0.45宽0.4高0.7宽0.55高0.75高0.5宽0.653127乙材料道平面示意图乙材料道挤压变形示意图4冲击现场描述：7月10日夜班3127乙材料道材料道掘至279m处，4时左右放第一茬炮，迎头频繁发生煤炮；6时20分放第二茬炮时，发生了冲击地压。冲击波将工人的帽子吹走，放炮员手中的放炮器被冲走2m左右，躲炮的17名工人全部冲倒，距迎头90m的1名工人被吹倒，脸被碰伤；风带多处损伤坏0.6m至1.2m，7处风带脱节，迎头向后18m长的40型溜子向上帮整体移动0.6～1.0m，铁料杂物崩到上帮，5靠下帮的溜子全部倒向上帮；拱形棚接头位移0.3～0.7m，巷道底鼓0.5～0.9m，巷道下帮的煤被抛到上帮，下帮出现宽0.4～0.6m、深0.3～0.4m的沟槽。此次冲击地压涉及范围约115m，冲出煤量20m3，属中等冲击。6原因分析：1、材料道由向斜的一翼进入了积聚大量弹性变形能的向斜轴心。2、不规则回采的3114工作面开采后的残余支承应力从两侧集中于材料道掘进区域，尤其是处于掘进迎头前方留有10m煤柱的采空区，延伸了残余支承压力向掘进方向转移的距离。3、受掘进扰动，老顶岩层为10.86m厚度砂岩的3114工作面采空区顶板运动。4、放炮诱发。7按照发生的先后顺序，徐矿集团三河尖煤矿1991.9.5、张集煤矿1994.8.26、旗山煤矿1995.4.12、庞庄煤矿张小楼井2009.5.8、张双楼煤矿2010.7.30等5个矿井也先后发生了冲击地压，其发生深度最浅为-490m，最深为-1125m。造成死亡事故的有两次。时间：2000年4月17日15时25分冲击地点：三河尖煤矿7204材料道、降低材料道8破坏情况：震级3.0级，破坏煤壁180m，死亡4人。冲击现场描述：材料道和降低材料道超前90m范围受到破坏，破坏严重的区域为两道超前15～65m范围，巷道基本堵实，下帮的大量煤岩窜入巷道。发生冲击时地面有明显震感。主要原因：1、采空区大范围顶板运动。2、7202煤柱应力9冲击地点示意图运输道联络巷50m15m7204工作面材料道降低材料道10时间：2010年7月30日3时15分地点：张双楼煤矿-1200m东一七煤运输下山事故简介：2010年7月30日凌晨3点15分，张双楼煤矿-1200东一运输上山中部发生一起冲击地压灾害，灾害瞬间煤体释放巨大能量，造成运输上山100余米巷道被冲出煤体充满，把正在该区域的6名职工埋没。初步判定此次冲击地压为地震诱发。11冲击地点示意图12目前徐矿集团本部6对矿井开采深度均超千米，冲击地压已成为徐矿集团最为严重的灾害之一。徐矿集团不断提高对冲击地压的认识，引进先进的装备和技术，做了大量的研究和防治工作，深入推进防冲工作由措施型向工程型、局部治理向区域治理、生产过程治理向超前治理“三个转变”，探索、建立了徐矿特色的冲击地压防治工作体系。相关做法介绍给大家，多多批评！！13一、防治体系1、基本程序：冲击倾向鉴定→采取防范措施→冲击危险性预测预报→判断冲击危险性→实施解危措施→对解危效果进行验证。2、工作制度：集团公司季度，矿井月、周、日召开防冲分析会；集团公司月度排查防冲重点，抓好现场落实；矿井每天制作冲击地压预测治理日报表，报集团公司；14调度掌握防冲变化情况，对重点危险区域进行技术指导；对监测数据异常、现场动力显现明显的区域下达暂停工作通知书，并跟踪变化情况。3、实施措施：冲击危险性评估；开展煤层预注水、大直径钻孔卸压等超前预防措施；运用煤粉检测、电磁辐射、微震监测对冲击危险区域进行监测预警；对冲击危险区域实施钻孔卸压、爆破卸压、高压注水等解危等措施；执行限制人员进入危险区域、远距离作业、铠装通信电缆、防冲物料捆绑固定等防护措施。15二、机构与职能1、机构沿革2001年8月徐矿集团及各矿井分别成立了冲击地压防治领导小组，明确了一名矿领导负责冲击地压防治工作。1999年底在冲击地压较为严重的三河尖煤矿专门成立了以防治冲击地压为主要工作内容的总调防冲矿压组（约20人）,2003年1月16日该矿成立了冲击地压防治专职机构矿压科（兼防冲队）,配备专职防冲人员约45人，其中技术人员6人。162010年“张双楼矿7·30”事故后，8月4日徐矿集团生产技术部成立了冲击地压防治专职机构防冲科，之后各矿相继成立冲击地压防治专职机构，配备专职及专业人员，开展冲击地压防治工作，至目前徐矿集团各矿配备冲击地压防治专职人员112人，兼职人员101人，见表1-1。17矿井专职人数管理人员技术人员专职工人兼职人员三河尖342人（正副科长各1人）23015通风工区钻机班张小楼362人（科长书记各1人）4300张双楼23科长1人51729通风工区钻机班夹河7科长1人（兼管通防、防突）2411防冲（突）队旗山6分管副科长1人238采掘工区张集2分管副科长1人（兼管通防、防突）1338通风工区钻机班表1-1徐矿集团防冲人员配置表182、职能建设目前各矿井防冲工作分管矿领导为总工程师，明确一名副总工程师兼管防冲工作，各矿防冲职责分布情况为：张双楼矿防冲科为独立生产管理科室，微震监测、电磁监测由防冲科负责，各采掘工区及通风科钻机队落实煤粉检测、大直径钻孔卸压、高压注水、爆破等防冲措施，防冲科人员监督并采集数据。19三河尖矿防冲科管理与执行职能兼备，微震监测、电磁监测、煤粉检测、爆破由防冲科负责，大直径钻孔卸压、高压注水由通风工区钻机队施工，防冲科协助并监督；庞庄矿防冲科管理与执行职能兼备，微震监测、电磁监测、大直径钻孔卸压、爆破由防冲科负责；煤粉检测由采掘工区施工，防冲科人员监督并采集数据，此外防冲科还负责煤层和顶板瓦斯抽放孔、注水钻孔的施工；20夹河、张集、旗山矿防冲工作由生产技术科专业组实施管理，生产技术科负责微震监测、电磁监测；通风工区钻机队及各采掘工区具体落实防冲措施，防冲科人员监督并采集数据。从防冲措施落实效果看，张双楼矿模式较好，三河尖矿、庞庄矿张小楼井由矿井防冲科负责的防冲措施落实较有力，但对其他有防冲管理及执行职能的单位协调管理工作执行上有一定难度。21三、规章制度2000年12月徐州矿务集团有限公司下发徐矿司[2000]157号《徐州矿务集团有限公司冲击矿压煤层安全开采实施细则》，对冲击矿压防治责任制、冲击地压倾向性鉴定、开采设计、掘进和回采、预测预报、治理、特殊开采等做出规定。2010年9月徐州矿务集团有限公司下发徐矿司[2010]100号《徐州矿务集团有限公司冲击地压防治管理规定》，对冲击地压防治工作责任制、开采设计、掘进和回采、预测预报、治理、防护措施等做出规定。222011年4月、8月、11月徐州矿务集团有限公司分别下发徐矿司[2011]49号、89号、106号《徐州矿务集团有限公司生产矿井安全质量标准化标准及考核评级办法（试行）》、《徐州矿务集团有限公司矿井安全程度评估暂行办法》、《徐州矿务集团有限公司生产矿井安全生产标准化标准及考核评级办法（试行）》等文件对冲击地压防治标准化和安全评估做出要求。232011年8月徐州矿务集团有限公司下发徐矿司办[2010]81号《徐州矿务集团有限公司微震监测系统管理规定》，对微震监测人员素质、硬件配置、保养维护、技术规范等做出规定。2012年1月17日下发了《徐州矿务集团有限公司冲击地压危险性评估办法》，明确了冲击地压危险性评估行整体定性、进行分段定级评定要求。242012年3月23日下发了《徐州矿务集团公司冲击地压危险采区设计与实施规范（试行）》，规范了采区设计与防治要求。各矿井也建立和完善了相关防冲制度，如各工种岗位责任制、科室职责、冲击地压变化管理工作制度、防冲实施细则和考核办法、冲击地压分析排查与防治制度、防冲例会制度、冲击地压事故汇报制度、冲击地压危险分析预测预报制度、冲击地压防治安全生产责任制、防冲技术管理制度、冲击地压资料收集分析整理制度、微震监测系统管理规定等。25四、培训和学习徐矿集团于2010年8月11～13日和2011年4月27～29日在中国矿业大学组织了两期专业技术人员防冲技术培训班，分别对各矿井分管副总、防冲科长、专职防冲技术人员进行了培训；2010年10月29日组织各矿防冲技术人员在中国矿业大学科技园进行了电磁辐射软件分析培训。262011年9月10日邀请了北京科技大学姜福兴教授为各矿总工、分管防冲的副总、防冲科长、技术员进行冲击地压专题讲座。2012年1月12日在庞庄矿张小楼井举办一期微震监测技术培训班，矿大窦林名教授等相关专家进行了授课。2010年8月和2012年1月集团公司分别编制印发了《冲击地压灾害防治知识问答》和《冲击地压防治学习资料》单行本。此外，集团公司还编制了防冲应知应会和“手指口述”等相关学习资料。276对矿井均邀请了中国矿业大学窦林名教授到矿为技术员以上管理人员及防冲专业职工做了专题防冲讲座。各矿井认真开展防冲专业培训工作，建立了较为规范的培训档案，入井人员均学习了防冲应知应会知识。加强了防冲专业管理人员业务素质培训，基本掌握了各类防冲工艺、设备、仪器的技术参数及使用方法，为规范化开展防冲工作奠定了基础。28五、超前防范（一）煤岩层冲击倾向性鉴定起步探索阶段（1978年～1984年）：我国煤岩冲击倾向性研究始于1978年引于波兰的弹性能量指数研究;推广阶段（1984年～2000年）：1984年，煤科院与波兰采矿研究院合作，提出并确定了由WET、KE、DT三个指标进行煤样冲击倾向性测定；1987年，编入《冲击地压煤层开采暂行规定》，“煤层冲击倾向性鉴定试行技术规范”开始广泛应用；强烈冲击倾向、中等冲击倾向、无冲击倾向；29标准化应用发展阶段（2000年～至今）：2000年发布行业标准（煤科院开采所）：《煤层冲击倾向性分类及指数的测定方法》MT/T174-2000；《岩石冲击倾向性分类及指数的测定方法》MT/T866-2000。2011年2月，由煤科院开采分院进行修订，发布国家标准。3031弹性能量指数WET反映的煤样受压达到极限强度之前积蓄弹性能的能力，为弹性应变能ΦSE与塑形应变能ΦSP的比值。图5-1弹性能指数计算示意图32冲击能量指数KE反映煤岩破坏后释放能量的能力,峰值前积聚的变性能AS与峰值后耗损的变形能AX之比；图5-2冲击能指数计算示意图33动态破坏时间DT是动态的综合的反映能量变换的全过程，对冲击倾向反映敏感。-200002000400060008000100001200014000-10010203040动破75P(kN)t(ms)图5-3动态破坏时间计算示意图34判别指标强冲击弱冲击无冲击动态破坏时间DT/ms≤5050～500＞500冲击能指数KE≥5.05.0～1.5＜1.5弹性能指数WET≥5.05.0～2.0＜2.0表5-1煤层冲击倾向性分类表35在均布载荷作用下，单位宽的悬臂岩梁达到极限跨度积蓄的弯曲能量，用UW表示,UW与岩层悬伸长度的五次方成正比即L值越大，积聚的能量也越多。以该指数作为岩石冲击倾向性分类标准，分为强冲击倾向、弱冲击倾向、无冲击倾向。其中具体分类如下表5-2所示。类别1类2类3类名称无冲击弱冲击强冲击指数/kJUWQ≤1010UWQ≤100UWQ100表5-2岩层冲击倾向性分类表36自1999年6月徐州矿务集团有限公司各矿井新水平、新采区先后由煤炭科学研究总院北京开采所、中国矿业大学“煤炭资源与安全开采”国家重点实验室进行煤岩层冲击倾向性鉴定，至2011年底累计鉴定煤岩层30组，除垞城矿2煤及2煤顶板为无冲击倾向外，其余煤岩层鉴定结果均具有弱及以上冲击倾向性。37（二）科学布局集团公司与中国矿业大学合作编制了《徐州矿务集团公司冲击地压危险采区设计与实施