峻德煤礦21層煤沖擊危險研究

劉德彬（龍煤股份公司峻德煤礦，黑龍江　鶴崗　154100）

峻德煤礦21層煤沖擊危險研究

劉德彬
（龍煤股份公司峻德煤礦，黑龍江鶴崗154100）

隨著礦井向深部開采，各種動力災害現象也涉繁出現。本文通過理論研究，結合地質資料，單獨對一層煤進行不同區段的分析，根據綜合指數法分析確定發生沖擊危險的區域，從而提出符合實際的災害控制辦法。

動力災害；沖擊礦壓；危險區劃

1　峻德煤礦21層煤綜合指數法分析

峻德礦開采深度已經達到550m～855m，沖擊指數Wt達到0.09 和0.62，是深度500m時的2.25倍和15.5倍。

隨著采深的不斷增加，工作面的最大支承壓力也不斷增加，增長的關系基本是線性關系。

從鉆孔資料及巷道實見看，煤層偽頂為0.2～3.33m炭頁巖，煤層直接頂為5.2～14.9m的灰色粉砂巖，老頂0.2～30.9m的中粗砂巖，局部含礫。由于17層煤頂板含礫粗砂巖膠結好、硬度大、不易冒落，開采時有沖擊地壓危險。

峻德礦21層煤開采深度已經達到420m，工作面前方承受的最大支承壓力約為40MPa～65MPa，峻德煤礦的開采深度已經達到了較強的沖擊地壓發生的危險性高度，可能發生沖擊危險性的幾率很大。

2　峻德煤礦危險區劃

21#煤開采3個工作面，即三水平北三四區21層一段、二水平南一區21層二段和二水平南三區21層底分層。該煤層已回采若干工作面，沒有沖擊地壓發生歷史。

2.1三水平北三四區21層一段

該工作面位于三水平北三四區，該區四周被L1、F7和F1三條大斷層包圍，形成一個相對孤立的區域，L1斷層傾角25～35°，斷距130m，F7斷層傾角15～22°，斷距160m，F1斷層傾角15～25°，斷距350m。

工作面支護使用ZY10000/23/47型掩護式液壓支架，上下兩巷原斷面支護為錨網索聯合支護，錨雙層鋼筋網，局部頂板破碎處備36U拱型金屬支架支護。

井田內巖漿活動微弱，一水平淺部煤層生產過程中，僅在北部一、二區+77第一和第二石門，3號煤層底板見有0.25～0.8m的玄武巖，有0.2m左右侵入到煤層當中，一水平3號煤層三、四區局部被蝕變為焦炭。厚度在0.1～0.82m。一水平北9層三四區-37石門，9層煤實見玄武巖，煤層局部變為焦炭，范圍不大。以上所見均在F7上盤和下盤出現。巖漿可能是由斷層破碎帶侵入到煤系地層當中，產狀是以巖脈或巖床形式出現的。由于侵入范圍較小，對煤層開采影響不大。另外鉆孔實見的火成巖有14勘探線的73-1鉆孔，在3號煤層底板見有的0.33m玄武巖。南部67-1、75-59、56-97鉆孔見有輝綠巖和安山珍巖，厚為2.8～10m，呈巖脈或巖床侵入到煤系地層當中，對煤層、煤質影響甚微。

根據綜合指數法，開采技術條件因素影響的沖擊地壓危險指數為0.30，而地質因素影響下沖擊地壓危險指數為0.48，綜合地質及開采技術條件，工作面沖擊危險綜合指數為0.48，屬于弱沖擊危險。

2.2二水平南一區21層二段

該工作面位于二水平南一區，該區受寬緩褶曲構造影響，四周被F6、F7、F8和F19四條大斷層包圍，西部為風氧化帶，區域內發育有F18、L13和L14三條斷層，F6斷層傾角20～35°，斷距35～50m，F7斷層傾角15～22°，斷距160m，F8斷層傾角35～43°，斷距80m，F18斷層傾角35～40°，斷距25m，F19斷層傾角60～67°，斷距90m，L13斷層傾角54°，斷距70m，L14斷層傾角55°，斷距64m。

該工作面走向長400m，傾斜長160m，采高4.3m，底板層綜采，采深385～521m。工作面四周無采空區，L13斷層在停采線附近貫穿本工作面，開切眼下端頭和機道靠近開切眼處被F18斷層貫通。根據綜合指數法，開采技術條件因素影響的沖擊地壓危險指數為0.36，而地質因素影響下沖擊地壓危險指數為0.48，綜合地質及開采技術條件，工作面沖擊危險綜合指數為0.48，屬于弱沖擊危險。

2.3二水平南三區21層底分層

該面位于21#二水平南三區，該區南部為風氧化帶，西部、北部和東部被F9、F40和F15三條大斷層切割，形成一個相對孤立的區域，斷層F9傾角17～25°，斷距70m，斷層F40傾角53～62°，斷距110m，斷層F15傾角15～30°，斷距15m。

二水平南三區21層底分層工作面走向長750m，傾斜長150m，采高7.5m，底板層綜放開采，采深335～435m。工作面上方21#煤一分層已回采完畢，風道大部分位于一分層采空區下方，工作面上方有17#采空區（2013～2014年回采），兩煤層間距58m，機道大部分位于17#采空區下方，開切眼中部及風道靠近開切眼處過一小斷層。煤層厚度變化較大，由0.62m、7.95m增加到8.85m。

根據綜合指數法，開采技術條件因素影響的沖擊地壓危險指數為0.21，而地質因素影響下沖擊地壓危險指數為0.48，綜合地質及開采技術條件，工作面沖擊危險綜合指數為0.48，屬于弱沖擊危險。

3　小結

（1）綜合分析21#煤層發生沖擊地壓的影響因素，峻德煤礦發生沖擊地壓危害的影響因素很多，主要因素是地質因素和開采技術即開采方法和開采工藝方面的影響。地質條件因素中最主要的影響因素是開采深度的影響，峻德煤礦21#煤層的開采深度對煤層的沖擊傾向性影響很大；頂板巖層結構和老頂活動；工作面附近及范圍內大量斷層構造等。

（2）根據綜合指數法的地質因素確定的21#煤沖擊地壓危險指數為0.43。開采條件確定的22上#煤沖擊地壓危險指數為0.33。綜合地質及開采技術條件，工作面沖擊危險綜合指數0.43，屬于弱沖擊危險工作面。

通過對峻德煤礦地質條件進行分析，為了測定三水平21#煤沖擊傾向性性測定，確定合理的取樣地點，并對煤及巖樣進行力學試驗。

結合監測預警系統，對正在開采的21#煤層的工作面進行危險性評價，確定合理的預警值，規范作業規程，達到安全生產的目的。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.060

劉德彬（1983-），男，黑龍江鶴崗人，工程師。