淺談堿溝煤礦沖擊地壓預(yù)測方法及防治措施

摘要：近年來，隨著開采深度的不斷加大，堿溝煤礦面臨一系列的礦壓問題，如巷道變形、底鼓等。文章通過對沖擊地壓機(jī)理的研究，再結(jié)合堿溝煤礦在開采過程中出現(xiàn)的礦壓現(xiàn)象進(jìn)行分析，得出堿溝煤礦通過各種監(jiān)測手段對采掘過程中出現(xiàn)的礦壓變形進(jìn)行觀測，通過數(shù)據(jù)觀測分析有效控制減少了礦壓災(zāi)害事故的結(jié)論，為堿溝煤礦后續(xù)工作安全生產(chǎn)提供了可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：堿溝煤礦；沖擊地壓；預(yù)測方法；防治措施；礦壓災(zāi)害

中圖分類號：TD324 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0134-03

堿溝煤礦在2009年1月16日在東三+541水平石門繞道炮掘工作面發(fā)生突然顯現(xiàn)來壓片幫傷人事故后，隨開采深度的增加，沖擊地壓的危害現(xiàn)在將更加突出，東一+495B3巷巷道底鼓，東三+518B3巷隨上一分層的開采變形較大，現(xiàn)掘的東一+495B6也在開采過程中相繼出現(xiàn)巷道頂部垮冒、北幫網(wǎng)兜、崩落W鋼帶托盤。

1 沖擊地壓概念及發(fā)生條件

沖擊地壓又稱巖爆災(zāi)害，在煤礦稱煤爆。是積聚在礦體或巖體內(nèi)部由于開采造成巖體內(nèi)部應(yīng)力平衡狀態(tài)遭到破壞，突然釋放大量能量，發(fā)生爆炸震動以及井巷周邊的礦體、巖石突然噴出造成的災(zāi)害。

沖擊地壓的形成機(jī)制是：井巷開挖前，巖體處于三維應(yīng)力狀態(tài)，在高應(yīng)力區(qū)中積聚有大量的彈性應(yīng)變能。井巷開挖過程中，當(dāng)采掘工作面接近這些地帶，由于施工擾動或防爆震動等原因使其平衡狀態(tài)發(fā)生變化，在薄弱點(diǎn)發(fā)生巖體彈性應(yīng)變能突然急劇釋放，導(dǎo)致巖石、礦體突然噴出。

沖擊地壓可分為一般沖擊地壓和嚴(yán)重沖擊地壓：一般沖擊地壓規(guī)模較小，表現(xiàn)為礦體、巖體震動并產(chǎn)生粉塵和裂隙；嚴(yán)重沖擊地壓規(guī)模較大，表現(xiàn)為礦體、巖體嚴(yán)重破碎，發(fā)生強(qiáng)烈爆炸震動。

沖擊地壓主要受地質(zhì)構(gòu)造、礦體和圍巖結(jié)構(gòu)性質(zhì)、開采深度、水文地質(zhì)條件等多種因素的影響。在褶皺和斷裂構(gòu)造帶，礦體彈性高、強(qiáng)度（硬度）大，頂?shù)装鍘r石致密、堅(jiān)硬、裂隙少、厚度大，圍巖含水量高，開采深度大的礦井容易發(fā)生沖擊地壓。

沖擊地壓常導(dǎo)致頂板事故，破壞井巷，并造成人員傷亡，毀壞設(shè)備，污染作業(yè)環(huán)境，影響生產(chǎn)。沖擊地壓有時(shí)導(dǎo)致強(qiáng)烈瓦斯涌出，有時(shí)還因大量粉塵引起爆炸，造成更大的破壞。沖擊地壓以煤礦最嚴(yán)重，其他金屬、非金屬礦也時(shí)有發(fā)生。此外，在隧道和坑道施工中有時(shí)也會發(fā)生沖擊地壓災(zāi)害。

2 堿溝煤礦沖擊地壓預(yù)測方法

2.1 綜采工作面

2.1.1 巷道變形量。在距工作面煤壁50～100m處兩順槽巷道兩幫以及頂?shù)撞苛咳〕跏紨?shù)值，然后每天進(jìn)行觀測記錄。根據(jù)觀測數(shù)據(jù)分析巷道變形量的大小，巷道變形報(bào)警參數(shù)設(shè)置為30cm。

2.1.2 礦壓在線監(jiān)測。

監(jiān)測預(yù)警：用鉆屑法判別工作地點(diǎn)礦壓危險(xiǎn)性的臨界煤粉量指標(biāo)，在表1中所列的鉆孔深度內(nèi)，如果實(shí)際煤粉量超過臨界煤粉量，或者鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)卡鉆、吸鉆、異響以及煤粉顆粒的變化等現(xiàn)象，則表明該地點(diǎn)具有沖擊危險(xiǎn)性。需要注意，鉆桿被卡死等鉆孔動力效應(yīng)除與煤體壓力有關(guān)外，還受施工鉆具、施工方法和施工經(jīng)驗(yàn)的影響，因此要配備專職人員采取正確的施工方法，鑒別礦壓危險(xiǎn)。如果在預(yù)計(jì)有礦壓危險(xiǎn)的地點(diǎn)測定的煤粉結(jié)果超過臨界煤粉量，或者打鉆過程中出現(xiàn)卡鉆、吸鉆、異響等現(xiàn)象，則表明該區(qū)域已具有礦壓危險(xiǎn)性，必須立即采用礦壓危險(xiǎn)解危措施進(jìn)行卸壓處理。

2.2 掘進(jìn)工作面

巷道每掘進(jìn)100m開始布置測站，測站間距為100m；開切巷兩端及中部各布置一個(gè)測站，共設(shè)21個(gè)測站，每一個(gè)測站在巷道頂部安裝離層指示儀，觀測巷道頂板相對移近量。并在測站處巷道幫上懸掛頂板離層觀測牌板對每天的頂板離層指示儀數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測記錄，直到巷道施工完畢，并同時(shí)做好總結(jié)及分析。掘進(jìn)工作面配備扭矩扳手及錨桿拉力計(jì)，每班安排專職人員對工作面錨桿扭矩及錨固力進(jìn)行抽查記錄。

4 結(jié)語

沖擊地壓對煤礦來說是一個(gè)毀滅性的問題，一旦發(fā)生將會造成重大的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失災(zāi)害，堿溝煤礦通過以上各種監(jiān)測手段對采掘過程中出現(xiàn)的礦壓變形進(jìn)行觀測，通過數(shù)據(jù)觀測分析有效控制減少了礦壓災(zāi)害的事故。現(xiàn)階段煤礦開采條件越來越復(fù)雜，礦山壓力的預(yù)防和治理是一個(gè)不容忽視的大課題，預(yù)測壓力對堿溝煤礦安全生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李中華.瓦斯煤層沖擊地壓防治技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009.

[2] 宋維源.煤層注水防治沖擊地壓的機(jī)理及應(yīng)用[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，2009.

[3] 姜福興.礦山壓力與巖層控制[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2004.

[4] 潘立友，鐘亞平.深井沖擊地壓及其防治[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1997.

[5] 鄭穎人，等.巖土塑性力學(xué)原理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

作者簡介：胡明軍（1973-），男，新疆烏魯木齊人，神華新疆能源有限責(zé)任公司堿溝煤礦副礦長，工程師，研究方向：煤礦急傾斜綜放開采技術(shù)。endprint

摘要：近年來，隨著開采深度的不斷加大，堿溝煤礦面臨一系列的礦壓問題，如巷道變形、底鼓等。文章通過對沖擊地壓機(jī)理的研究，再結(jié)合堿溝煤礦在開采過程中出現(xiàn)的礦壓現(xiàn)象進(jìn)行分析，得出堿溝煤礦通過各種監(jiān)測手段對采掘過程中出現(xiàn)的礦壓變形進(jìn)行觀測，通過數(shù)據(jù)觀測分析有效控制減少了礦壓災(zāi)害事故的結(jié)論，為堿溝煤礦后續(xù)工作安全生產(chǎn)提供了可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：堿溝煤礦；沖擊地壓；預(yù)測方法；防治措施；礦壓災(zāi)害

中圖分類號：TD324 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0134-03

堿溝煤礦在2009年1月16日在東三+541水平石門繞道炮掘工作面發(fā)生突然顯現(xiàn)來壓片幫傷人事故后，隨開采深度的增加，沖擊地壓的危害現(xiàn)在將更加突出，東一+495B3巷巷道底鼓，東三+518B3巷隨上一分層的開采變形較大，現(xiàn)掘的東一+495B6也在開采過程中相繼出現(xiàn)巷道頂部垮冒、北幫網(wǎng)兜、崩落W鋼帶托盤。

1 沖擊地壓概念及發(fā)生條件

沖擊地壓又稱巖爆災(zāi)害，在煤礦稱煤爆。是積聚在礦體或巖體內(nèi)部由于開采造成巖體內(nèi)部應(yīng)力平衡狀態(tài)遭到破壞，突然釋放大量能量，發(fā)生爆炸震動以及井巷周邊的礦體、巖石突然噴出造成的災(zāi)害。

沖擊地壓的形成機(jī)制是：井巷開挖前，巖體處于三維應(yīng)力狀態(tài)，在高應(yīng)力區(qū)中積聚有大量的彈性應(yīng)變能。井巷開挖過程中，當(dāng)采掘工作面接近這些地帶，由于施工擾動或防爆震動等原因使其平衡狀態(tài)發(fā)生變化，在薄弱點(diǎn)發(fā)生巖體彈性應(yīng)變能突然急劇釋放，導(dǎo)致巖石、礦體突然噴出。

沖擊地壓可分為一般沖擊地壓和嚴(yán)重沖擊地壓：一般沖擊地壓規(guī)模較小，表現(xiàn)為礦體、巖體震動并產(chǎn)生粉塵和裂隙；嚴(yán)重沖擊地壓規(guī)模較大，表現(xiàn)為礦體、巖體嚴(yán)重破碎，發(fā)生強(qiáng)烈爆炸震動。

沖擊地壓主要受地質(zhì)構(gòu)造、礦體和圍巖結(jié)構(gòu)性質(zhì)、開采深度、水文地質(zhì)條件等多種因素的影響。在褶皺和斷裂構(gòu)造帶，礦體彈性高、強(qiáng)度（硬度）大，頂?shù)装鍘r石致密、堅(jiān)硬、裂隙少、厚度大，圍巖含水量高，開采深度大的礦井容易發(fā)生沖擊地壓。

沖擊地壓常導(dǎo)致頂板事故，破壞井巷，并造成人員傷亡，毀壞設(shè)備，污染作業(yè)環(huán)境，影響生產(chǎn)。沖擊地壓有時(shí)導(dǎo)致強(qiáng)烈瓦斯涌出，有時(shí)還因大量粉塵引起爆炸，造成更大的破壞。沖擊地壓以煤礦最嚴(yán)重，其他金屬、非金屬礦也時(shí)有發(fā)生。此外，在隧道和坑道施工中有時(shí)也會發(fā)生沖擊地壓災(zāi)害。

2 堿溝煤礦沖擊地壓預(yù)測方法

2.1 綜采工作面

2.1.1 巷道變形量。在距工作面煤壁50～100m處兩順槽巷道兩幫以及頂?shù)撞苛咳〕跏紨?shù)值，然后每天進(jìn)行觀測記錄。根據(jù)觀測數(shù)據(jù)分析巷道變形量的大小，巷道變形報(bào)警參數(shù)設(shè)置為30cm。

2.1.2 礦壓在線監(jiān)測。

監(jiān)測預(yù)警：用鉆屑法判別工作地點(diǎn)礦壓危險(xiǎn)性的臨界煤粉量指標(biāo)，在表1中所列的鉆孔深度內(nèi)，如果實(shí)際煤粉量超過臨界煤粉量，或者鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)卡鉆、吸鉆、異響以及煤粉顆粒的變化等現(xiàn)象，則表明該地點(diǎn)具有沖擊危險(xiǎn)性。需要注意，鉆桿被卡死等鉆孔動力效應(yīng)除與煤體壓力有關(guān)外，還受施工鉆具、施工方法和施工經(jīng)驗(yàn)的影響，因此要配備專職人員采取正確的施工方法，鑒別礦壓危險(xiǎn)。如果在預(yù)計(jì)有礦壓危險(xiǎn)的地點(diǎn)測定的煤粉結(jié)果超過臨界煤粉量，或者打鉆過程中出現(xiàn)卡鉆、吸鉆、異響等現(xiàn)象，則表明該區(qū)域已具有礦壓危險(xiǎn)性，必須立即采用礦壓危險(xiǎn)解危措施進(jìn)行卸壓處理。

2.2 掘進(jìn)工作面

巷道每掘進(jìn)100m開始布置測站，測站間距為100m；開切巷兩端及中部各布置一個(gè)測站，共設(shè)21個(gè)測站，每一個(gè)測站在巷道頂部安裝離層指示儀，觀測巷道頂板相對移近量。并在測站處巷道幫上懸掛頂板離層觀測牌板對每天的頂板離層指示儀數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測記錄，直到巷道施工完畢，并同時(shí)做好總結(jié)及分析。掘進(jìn)工作面配備扭矩扳手及錨桿拉力計(jì)，每班安排專職人員對工作面錨桿扭矩及錨固力進(jìn)行抽查記錄。

4 結(jié)語

沖擊地壓對煤礦來說是一個(gè)毀滅性的問題，一旦發(fā)生將會造成重大的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失災(zāi)害，堿溝煤礦通過以上各種監(jiān)測手段對采掘過程中出現(xiàn)的礦壓變形進(jìn)行觀測，通過數(shù)據(jù)觀測分析有效控制減少了礦壓災(zāi)害的事故。現(xiàn)階段煤礦開采條件越來越復(fù)雜，礦山壓力的預(yù)防和治理是一個(gè)不容忽視的大課題，預(yù)測壓力對堿溝煤礦安全生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李中華.瓦斯煤層沖擊地壓防治技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009.

[2] 宋維源.煤層注水防治沖擊地壓的機(jī)理及應(yīng)用[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，2009.

[3] 姜福興.礦山壓力與巖層控制[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2004.

[4] 潘立友，鐘亞平.深井沖擊地壓及其防治[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1997.

[5] 鄭穎人，等.巖土塑性力學(xué)原理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

作者簡介：胡明軍（1973-），男，新疆烏魯木齊人，神華新疆能源有限責(zé)任公司堿溝煤礦副礦長，工程師，研究方向：煤礦急傾斜綜放開采技術(shù)。endprint

摘要：近年來，隨著開采深度的不斷加大，堿溝煤礦面臨一系列的礦壓問題，如巷道變形、底鼓等。文章通過對沖擊地壓機(jī)理的研究，再結(jié)合堿溝煤礦在開采過程中出現(xiàn)的礦壓現(xiàn)象進(jìn)行分析，得出堿溝煤礦通過各種監(jiān)測手段對采掘過程中出現(xiàn)的礦壓變形進(jìn)行觀測，通過數(shù)據(jù)觀測分析有效控制減少了礦壓災(zāi)害事故的結(jié)論，為堿溝煤礦后續(xù)工作安全生產(chǎn)提供了可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：堿溝煤礦；沖擊地壓；預(yù)測方法；防治措施；礦壓災(zāi)害

中圖分類號：TD324 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0134-03

堿溝煤礦在2009年1月16日在東三+541水平石門繞道炮掘工作面發(fā)生突然顯現(xiàn)來壓片幫傷人事故后，隨開采深度的增加，沖擊地壓的危害現(xiàn)在將更加突出，東一+495B3巷巷道底鼓，東三+518B3巷隨上一分層的開采變形較大，現(xiàn)掘的東一+495B6也在開采過程中相繼出現(xiàn)巷道頂部垮冒、北幫網(wǎng)兜、崩落W鋼帶托盤。

1 沖擊地壓概念及發(fā)生條件

沖擊地壓又稱巖爆災(zāi)害，在煤礦稱煤爆。是積聚在礦體或巖體內(nèi)部由于開采造成巖體內(nèi)部應(yīng)力平衡狀態(tài)遭到破壞，突然釋放大量能量，發(fā)生爆炸震動以及井巷周邊的礦體、巖石突然噴出造成的災(zāi)害。

沖擊地壓的形成機(jī)制是：井巷開挖前，巖體處于三維應(yīng)力狀態(tài)，在高應(yīng)力區(qū)中積聚有大量的彈性應(yīng)變能。井巷開挖過程中，當(dāng)采掘工作面接近這些地帶，由于施工擾動或防爆震動等原因使其平衡狀態(tài)發(fā)生變化，在薄弱點(diǎn)發(fā)生巖體彈性應(yīng)變能突然急劇釋放，導(dǎo)致巖石、礦體突然噴出。

沖擊地壓可分為一般沖擊地壓和嚴(yán)重沖擊地壓：一般沖擊地壓規(guī)模較小，表現(xiàn)為礦體、巖體震動并產(chǎn)生粉塵和裂隙；嚴(yán)重沖擊地壓規(guī)模較大，表現(xiàn)為礦體、巖體嚴(yán)重破碎，發(fā)生強(qiáng)烈爆炸震動。

沖擊地壓主要受地質(zhì)構(gòu)造、礦體和圍巖結(jié)構(gòu)性質(zhì)、開采深度、水文地質(zhì)條件等多種因素的影響。在褶皺和斷裂構(gòu)造帶，礦體彈性高、強(qiáng)度（硬度）大，頂?shù)装鍘r石致密、堅(jiān)硬、裂隙少、厚度大，圍巖含水量高，開采深度大的礦井容易發(fā)生沖擊地壓。

沖擊地壓常導(dǎo)致頂板事故，破壞井巷，并造成人員傷亡，毀壞設(shè)備，污染作業(yè)環(huán)境，影響生產(chǎn)。沖擊地壓有時(shí)導(dǎo)致強(qiáng)烈瓦斯涌出，有時(shí)還因大量粉塵引起爆炸，造成更大的破壞。沖擊地壓以煤礦最嚴(yán)重，其他金屬、非金屬礦也時(shí)有發(fā)生。此外，在隧道和坑道施工中有時(shí)也會發(fā)生沖擊地壓災(zāi)害。

2 堿溝煤礦沖擊地壓預(yù)測方法

2.1 綜采工作面

2.1.1 巷道變形量。在距工作面煤壁50～100m處兩順槽巷道兩幫以及頂?shù)撞苛咳〕跏紨?shù)值，然后每天進(jìn)行觀測記錄。根據(jù)觀測數(shù)據(jù)分析巷道變形量的大小，巷道變形報(bào)警參數(shù)設(shè)置為30cm。

2.1.2 礦壓在線監(jiān)測。

監(jiān)測預(yù)警：用鉆屑法判別工作地點(diǎn)礦壓危險(xiǎn)性的臨界煤粉量指標(biāo)，在表1中所列的鉆孔深度內(nèi)，如果實(shí)際煤粉量超過臨界煤粉量，或者鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)卡鉆、吸鉆、異響以及煤粉顆粒的變化等現(xiàn)象，則表明該地點(diǎn)具有沖擊危險(xiǎn)性。需要注意，鉆桿被卡死等鉆孔動力效應(yīng)除與煤體壓力有關(guān)外，還受施工鉆具、施工方法和施工經(jīng)驗(yàn)的影響，因此要配備專職人員采取正確的施工方法，鑒別礦壓危險(xiǎn)。如果在預(yù)計(jì)有礦壓危險(xiǎn)的地點(diǎn)測定的煤粉結(jié)果超過臨界煤粉量，或者打鉆過程中出現(xiàn)卡鉆、吸鉆、異響等現(xiàn)象，則表明該區(qū)域已具有礦壓危險(xiǎn)性，必須立即采用礦壓危險(xiǎn)解危措施進(jìn)行卸壓處理。

2.2 掘進(jìn)工作面

巷道每掘進(jìn)100m開始布置測站，測站間距為100m；開切巷兩端及中部各布置一個(gè)測站，共設(shè)21個(gè)測站，每一個(gè)測站在巷道頂部安裝離層指示儀，觀測巷道頂板相對移近量。并在測站處巷道幫上懸掛頂板離層觀測牌板對每天的頂板離層指示儀數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測記錄，直到巷道施工完畢，并同時(shí)做好總結(jié)及分析。掘進(jìn)工作面配備扭矩扳手及錨桿拉力計(jì)，每班安排專職人員對工作面錨桿扭矩及錨固力進(jìn)行抽查記錄。

4 結(jié)語

沖擊地壓對煤礦來說是一個(gè)毀滅性的問題，一旦發(fā)生將會造成重大的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失災(zāi)害，堿溝煤礦通過以上各種監(jiān)測手段對采掘過程中出現(xiàn)的礦壓變形進(jìn)行觀測，通過數(shù)據(jù)觀測分析有效控制減少了礦壓災(zāi)害的事故。現(xiàn)階段煤礦開采條件越來越復(fù)雜，礦山壓力的預(yù)防和治理是一個(gè)不容忽視的大課題，預(yù)測壓力對堿溝煤礦安全生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李中華.瓦斯煤層沖擊地壓防治技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009.

[2] 宋維源.煤層注水防治沖擊地壓的機(jī)理及應(yīng)用[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，2009.

[3] 姜福興.礦山壓力與巖層控制[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2004.

[4] 潘立友，鐘亞平.深井沖擊地壓及其防治[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1997.

[5] 鄭穎人，等.巖土塑性力學(xué)原理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

作者簡介：胡明軍（1973-），男，新疆烏魯木齊人，神華新疆能源有限責(zé)任公司堿溝煤礦副礦長，工程師，研究方向：煤礦急傾斜綜放開采技術(shù)。endprint