13窦林名-兴安-鹤岗矿区典型冲击危险工作面防治对策研.ppt

鹤岗矿区（兴安）典型冲击危险工作面防治对策研究鹤岗矿区（兴安）典型冲击危险工作面防治对策研究中国矿业大学中国矿业大学 窦林名窦林名 教授教授dlmyanjiusheng@139522619722021/9/211窦林名窦林名 教授教授中国矿业大学中国矿业大学鹤岗矿区（兴安）典型冲击鹤岗矿区（兴安）典型冲击危险工作面防治对策研究危险工作面防治对策研究全国防治煤矿冲击地压高端论坛全国防治煤矿冲击地压高端论坛2021/9/212中国矿业大学中国矿业大学冲击矿压防治研究进展冲击矿压防治研究进展2021/9/213p静载静载+ +动载动载 诱发冲击诱发冲击σj –静载荷静载荷σd –动载荷动载荷σbmin –冲击破坏最小荷载冲击破坏最小荷载p煤岩体中静载荷与矿震形成的动载叠加之和大于诱发煤煤岩体中静载荷与矿震形成的动载叠加之和大于诱发煤岩体冲击破坏的最小载荷，就会诱发强矿压灾害；岩体冲击破坏的最小载荷，就会诱发强矿压灾害；Ø1.1、动静载叠加诱发冲击的原理、动静载叠加诱发冲击的原理1、冲击矿压发生机理方面、冲击矿压发生机理方面2021/9/214Ø1.2、上覆围岩的、上覆围岩的 —Π—F—T 型结构型结构1、冲击矿压发生机理方面、冲击矿压发生机理方面短臂短臂F型结构型结构长臂长臂F型结构型结构p江苏省优秀博士论文江苏省优秀博士论文2021/9/215Ø1.3、、断层褶皱构造附近的冲击规律断层褶皱构造附近的冲击规律、底板冲击、底板冲击1、冲击矿压发生机理方面、冲击矿压发生机理方面p甘肃省、河南省科技二等奖、安监局一等奖甘肃省、河南省科技二等奖、安监局一等奖2021/9/216Ø2.1、弹塑脆性、弹塑脆性-流变突变模型、冲击预测准则流变突变模型、冲击预测准则σEHησEMHOOKEMAXWELL脆性单元2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面Wε（（t））=0，， ε (t)＜＜ε0 该判别模式对应能量、变形、频次等前兆信息，可采用微震、该判别模式对应能量、变形、频次等前兆信息，可采用微震、应力监测、电磁辐射监测等方法进行。

应力监测、电磁辐射监测等方法进行冲冲击击危危险险兆兆判判别别准准则则p煤协科技二等奖煤协科技二等奖2021/9/217Ø2.2、冲击矿压的分区分级监测预警技术、冲击矿压的分区分级监测预警技术2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面危险等危险等级级危险状态危险状态危险指数危险指数防治对策防治对策A无危险无危险<0.25所有的采掘工作可正常所有的采掘工作可正常进行B弱危险弱危险0.25~0.5采采掘掘工工作作过过程程中中，，加加强强冲冲击击矿矿压压危危险险的的监监测测预预报C中等危险中等危险0.5~0.75进进行行采采掘掘工工作作的的同同时时，，采采取取强强度度弱弱化化减减冲冲治治理理措施，消除冲击危险措施，消除冲击危险D强危险强危险>0.75停停止止采采掘掘作作业业，，人人员员撤撤离离危危险险地地点点采采取取强强度度弱弱化化减减冲冲治治理理措措施施采采取取措措施施后后，，通通过过监监测测检检验，冲击危险消除后，方可进行下一步作业验，冲击危险消除后，方可进行下一步作业p时间上从早期综合分析预测到即时预时间上从早期综合分析预测到即时预测；测；p空间上从区域预测到局部、点预测；空间上从区域预测到局部、点预测；pp逐级排除和确认冲击矿压危险，实现逐级排除和确认冲击矿压危险，实现逐级排除和确认冲击矿压危险，实现逐级排除和确认冲击矿压危险，实现分级预测分级预测分级预测分级预测。

pp煤煤煤煤协科技二等奖协科技二等奖协科技二等奖协科技二等奖2021/9/218Ø2.3、冲击矿压危险评价的综合指数法、冲击矿压危险评价的综合指数法2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面pp地质因素确定冲击危险：地质因素确定冲击危险：地质因素确定冲击危险：地质因素确定冲击危险：主要考虑了冲击矿压发生的情况、主要考虑了冲击矿压发生的情况、主要考虑了冲击矿压发生的情况、主要考虑了冲击矿压发生的情况、开采深度、地质构造、坚硬顶板、顶板厚度特征参数、煤开采深度、地质构造、坚硬顶板、顶板厚度特征参数、煤开采深度、地质构造、坚硬顶板、顶板厚度特征参数、煤开采深度、地质构造、坚硬顶板、顶板厚度特征参数、煤的冲击倾向性、煤的强度等的冲击倾向性、煤的强度等的冲击倾向性、煤的强度等的冲击倾向性、煤的强度等7 7 7 7个因素pp开采因素确定冲击危险：开采因素确定冲击危险：开采因素确定冲击危险：开采因素确定冲击危险：主要考虑了开采技术条件、开采主要考虑了开采技术条件、开采主要考虑了开采技术条件、开采主要考虑了开采技术条件、开采历史、煤柱、停采线、采空区、煤层的变化带、断层皱曲历史、煤柱、停采线、采空区、煤层的变化带、断层皱曲历史、煤柱、停采线、采空区、煤层的变化带、断层皱曲历史、煤柱、停采线、采空区、煤层的变化带、断层皱曲等等等等12121212个开采因素对冲击矿压发生的影响个开采因素对冲击矿压发生的影响个开采因素对冲击矿压发生的影响个开采因素对冲击矿压发生的影响 2021/9/219Ø2.4、弹性波、弹性波CT透视技术透视技术2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面2021/9/2110Ø2.5、电磁辐射监测预警技术、电磁辐射监测预警技术2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面EME强度强度动态趋势系数动态趋势系数KEEME脉冲数脉冲数1.3Ew1.7Ew1.7Nw2.3Nw1.3KN1.71.72.3安全安全弱危险弱危险强危险强危险p国家科技局部二等奖国家科技局部二等奖2021/9/2111Ø2.6、矿震监测预警技术、矿震监测预警技术2、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面p山东省科技一等奖山东省科技一等奖2021/9/21122、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面Ø2.6、矿震监测预警技术、矿震监测预警技术-冲击变性能指数时序预警冲击变性能指数时序预警p砚北矿一二采区冲击能指标预警砚北矿一二采区冲击能指标预警4E54E5（（110414-120604110414-120604））p山寨矿冲击能指标预警山寨矿冲击能指标预警1E51E5（（110130-120119110130-120119））2021/9/21132、冲击矿压监测预警方面、冲击矿压监测预警方面Ø2.6、矿震监测预警技术、矿震监测预警技术-震动波震动波CT空间预警空间预警20120508—20120607时段段20120608—20120630p山东省科技一等奖山东省科技一等奖2021/9/2114Ø3.1、强度弱化减冲原理、强度弱化减冲原理3、冲击矿压防治方面、冲击矿压防治方面ØØ一是采取松散煤岩体的方式，降低煤岩体的强度一是采取松散煤岩体的方式，降低煤岩体的强度一是采取松散煤岩体的方式，降低煤岩体的强度一是采取松散煤岩体的方式，降低煤岩体的强度 冲击倾向冲击倾向冲击倾向冲击倾向性，使得冲击危险性降低；性，使得冲击危险性降低；性，使得冲击危险性降低；性，使得冲击危险性降低；ØØ二是对煤岩体的强度进行弱化后，使得应力高峰向岩体深二是对煤岩体的强度进行弱化后，使得应力高峰向岩体深二是对煤岩体的强度进行弱化后，使得应力高峰向岩体深二是对煤岩体的强度进行弱化后，使得应力高峰向岩体深部转移，并降低应力集中程度；部转移，并降低应力集中程度；部转移，并降低应力集中程度；部转移，并降低应力集中程度；ØØ三是采取一定的减冲解危措施后，使得发生冲击压时，降三是采取一定的减冲解危措施后，使得发生冲击压时，降三是采取一定的减冲解危措施后，使得发生冲击压时，降三是采取一定的减冲解危措施后，使得发生冲击压时，降低冲击的强度。

低冲击的强度低冲击的强度低冲击的强度p全国百篇优秀博士论文全国百篇优秀博士论文2021/9/2115Ø3.2、巷道围岩的强弱强结构效应、巷道围岩的强弱强结构效应3、冲击矿压防治方面、冲击矿压防治方面围岩强度：强、弱、强围岩强度：强、弱、强围岩强度：强、弱、强围岩强度：强、弱、强围岩变形：小、大、小围岩变形：小、大、小围岩变形：小、大、小围岩变形：小、大、小能量耗散：小、大、小能量耗散：小、大、小能量耗散：小、大、小能量耗散：小、大、小冲击应力波衰减吸收效应冲击应力波衰减吸收效应冲击应力波衰减吸收效应冲击应力波衰减吸收效应应力集中程度降低，高峰应力集中程度降低，高峰应力集中程度降低，高峰应力集中程度降低，高峰向深部转移向深部转移向深部转移向深部转移p江苏省优秀博士论文江苏省优秀博士论文2021/9/2116Ø3.3、煤体高压射流钻割卸压技术、煤体高压射流钻割卸压技术3、冲击矿压防治方面、冲击矿压防治方面2021/9/2117Ø3.4、高压水力定向致裂技术、高压水力定向致裂技术3、冲击矿压防治方面、冲击矿压防治方面2021/9/2118龙煤集团：峻德、兴安、富力、南山、益新、桃山同煤集团：忻州窑、同忻韩矿集团：下峪口、桑树坪华亭集团：华亭、山寨砚北兖矿集团：鲍店、东滩、济三、南屯、济二、兴隆庄赵楼、临矿集团：古城、王楼矿天安矿业：星村新矿集团：华丰枣庄地区：金源矿、朝阳矿徐矿集团：张小楼、三河尖、夹河、张集、张双楼、旗山淮北矿业：海孜、杨柳矿义煤集团：常村、跃进、千秋平煤集团：十、十一矿大屯煤电：孔庄、姚桥、徐庄矿昊华集团：木城涧、大台4、冲击矿压研究足迹、冲击矿压研究足迹2021/9/2119p1、地质开采条件、地质开采条件p2、冲击原因分析、冲击原因分析p3、防治方案、防治方案p4、防护措施、防护措施目目 录录Ø设计与优化方案设计与优化方案Ø矿震规律分析矿震规律分析Ø监测预警方法指标监测预警方法指标Ø卸压解危措施卸压解危措施u兴安煤矿四水平兴安煤矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段工作面2021/9/2120 地质开采条件地质开采条件12021/9/2121p兴安矿四水平兴安矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段工作面1 1、地质开采条件、地质开采条件水平水平11层层1-3区区二段综放工作面二段综放工作面2021/9/21221 1、地质开采条件、地质开采条件F13F1F13F1F6F52021/9/21231 1、地质开采条件、地质开采条件F13F6F1F13F6F1F13F12021/9/2124p倾斜长倾斜长135m，煤层倾角，煤层倾角23°，煤厚约，煤厚约8m，埋深，埋深600~680mpA为北部底板层综放面；为北部底板层综放面；B为南部一分层工作面为南部一分层工作面p回采顺序：回采回采顺序：回采A至设计止采线至设计止采线 > 回采回采B > 从设计止采线向从设计止采线向南推过南推过B底板层底板层 > 回采回采C78-10钻孔钻孔1 1、地质开采条件、地质开采条件2021/9/2125p直接顶为直接顶为10m厚细砂岩，老顶为厚细砂岩，老顶为30~40m厚粗砂岩厚粗砂岩综合柱状图综合柱状图78-10钻孔柱状图钻孔柱状图1 1、地质开采条件、地质开采条件2021/9/2126p2011年年11月开始掘进，月开始掘进，2012年年5月月4日正式回采日正式回采p共发生共发生4次冲击，次冲击，“5.21”，，“6.26”，，“9.15”，，“10.15”1 1、地质开采条件、地质开采条件2021/9/2127p2011年年11月开始掘进，月开始掘进，2012年年5月月4日正式回采日正式回采p共发生共发生4次冲击，次冲击，“5.21”，，“6.26”，，“9.15”，，“10.15”1 1、地质开采条件、地质开采条件2021/9/2128 冲击原因分析冲击原因分析22021/9/2129p开采深度：开采深度：采深采深680m，冲击指数为，冲击指数为Wt=0.25，约为采深，约为采深500m（（Wt=0.04）时的）时的6倍。

倍p断层：断层：F13、、F1、、F6；；Fe落差大于落差大于4m；； Fb落差大于落差大于15mFeFb南部工作面南部工作面2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2021/9/2130p孤岛大煤柱孤岛大煤柱p顶分层与底板巷道影响：顶分层与底板巷道影响： 留下缩面煤柱，使下分层巷道处于应力集中区，对下分层一次留下缩面煤柱，使下分层巷道处于应力集中区，对下分层一次采全高留下隐患；采全高留下隐患； 下分层的两巷道由于开采影响不能掘进，只有在工作面开采完下分层的两巷道由于开采影响不能掘进，只有在工作面开采完毕后才能掘进，采掘紧张毕后才能掘进，采掘紧张2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2021/9/2131p采掘相互影响采掘相互影响 回采影响距离回采影响距离190 m-310 m ，掘进影响距离，掘进影响距离110 m-130 m ，相互，相互影响距离影响距离300 m-440 m ；； “9.15”冲击主要受多头掘进影响冲击主要受多头掘进影响2012年年11月月20日至日至12月月4日日2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2021/9/2132p顶板岩层运动作用顶板岩层运动作用存在存在12层层20~120m厚坚硬顶板岩层，厚坚硬顶板岩层，120m厚厚砾岩，与砾岩，与11煤间距煤间距140m，难以破断垮落，难以破断垮落2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2021/9/2133p顶板岩层运动作用顶板岩层运动作用 坚硬顶板结构，未完全破断垮落；坚硬顶板结构，未完全破断垮落；“5.21”“6.26”“10.15”三三次冲击分别发生在老顶次冲击分别发生在老顶初次破断初次破断、工作面、工作面一次见方一次见方和和二次见方二次见方阶段阶段 。

掘进矿震分布掘进矿震分布p推进速度：推进速度：“5.21”冲击前进冲击前进9刀煤，刀煤，8.6m，，10月月15日之后保日之后保持在持在3m左右，矿震强度下降，未发生冲击左右，矿震强度下降，未发生冲击p巷道交叉巷道交叉2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2021/9/21342 2、冲击原因分析、冲击原因分析u褶曲构造褶曲构造2021/9/2135p静载静载+ +动载动载 诱发冲击诱发冲击σj –静载荷静载荷σd –动载荷动载荷σbmin –冲击破坏最小荷载冲击破坏最小荷载应应力力条条件件p煤岩体中静载荷与矿震形成的动载叠加之和大于诱发煤煤岩体中静载荷与矿震形成的动载叠加之和大于诱发煤岩体冲击破坏的最小载荷，就会诱发强矿压灾害；岩体冲击破坏的最小载荷，就会诱发强矿压灾害；Ø冲击危险的动静载分析冲击危险的动静载分析2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2021/9/2136p发生冲击矿压的最小载荷发生冲击矿压的最小载荷Ø煤的单向抗压强度大于煤的单向抗压强度大于R RC C>20MPa>20MPa，，煤体煤体发生冲击矿压破坏发生冲击矿压破坏的的最小最小应力应力为为50MPa50MPa；；Ø煤的单向抗压强度小于煤的单向抗压强度小于R RC C<16MPa<16MPa，，煤体煤体发生冲发生冲击矿压破坏的击矿压破坏的最小最小应力应力为为70MPa70MPa；；Ø当煤的单向抗压强度当煤的单向抗压强度 R RC C＝＝1616～～20MPa20MPa时，发生时，发生冲击矿压破坏的冲击矿压破坏的最小最小应应力为力为5050～～70MPa70MPa。

2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2021/9/2137p静载荷预计：静载荷预计：p1111煤，采深煤，采深650m650m，顶板为，顶板为9.5m9.5m厚的细砂岩，厚的细砂岩，49.2m49.2m的粗砂岩的粗砂岩Ø采深按采深按650m650m计，原始垂直应力为计，原始垂直应力为——16.25MPa16.25MPa；；Ø煤柱区，形成应力集中，应力集中系数按煤柱区，形成应力集中，应力集中系数按2 2倍计，垂直应倍计，垂直应力达力达——32.5MPa32.5MPa；；Ø开掘巷道，其周边的应力集中系数按开掘巷道，其周边的应力集中系数按2 2倍计，此时，巷道倍计，此时，巷道的两侧煤体上的应力达的两侧煤体上的应力达——65MPa65MPa；；Ø不计构造应力，巷道两侧煤体上的应力已不计构造应力，巷道两侧煤体上的应力已大于大于发生冲击矿发生冲击矿压的最小应力水平压的最小应力水平2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2021/9/2138p动载荷预计：动载荷预计：Ø震动能量震动能量 1.6E+06J1.6E+06J ；；Ø煤体质点的震动速度：纵波煤体质点的震动速度：纵波 0.3m/s0.3m/s；横波；横波 0.6m/s0.6m/s。

Ø震动波的传播速度：纵波震动波的传播速度：纵波 4200m/s4200m/s；；横波横波 2470m/s2470m/s；；Ø岩体的密度：岩体的密度：25000 N/m325000 N/m3Ø动静载叠加应力达到动静载叠加应力达到95MPa95MPa，超过了发生冲击的最小应力，，超过了发生冲击的最小应力，很容易发生冲击很容易发生冲击2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2021/9/2139p地质因素：地质因素：0.760.76，强冲击危险，强冲击危险Ø冲击危险的综合指数冲击危险的综合指数2 2、冲击原因分析、冲击原因分析p开采因素：开采因素：0.55-0.850.55-0.85，中等，中等- -强冲击危险：强冲击危险：北部底板层北部底板层工作面正常回采时为工作面正常回采时为中等中等，一分层工作面回采后，北部，一分层工作面回采后，北部底板两巷掘进期间和底板层工作面继续向南推进过程中底板两巷掘进期间和底板层工作面继续向南推进过程中为为强强2021/9/2140p根据老顶初次来压、工作面根据老顶初次来压、工作面““见方见方””、双工作面、双工作面““见方见方””、巷道交叉、孤岛煤柱、顶底板两巷外错煤柱、断层、巷道交叉、孤岛煤柱、顶底板两巷外错煤柱、断层等确定冲击危险区。

等确定冲击危险区Ø冲击危险区划冲击危险区划2 2、冲击原因分析、冲击原因分析2021/9/2141 防治方案防治方案32021/9/21423.1 设计与优化方案设计与优化方案3.2 矿震规律分析矿震规律分析3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标3.4 卸压解危措施卸压解危措施3 3、防治方案、防治方案u兴安煤矿四水平兴安煤矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段工作面2021/9/21433.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案p兴安矿综一面原设计方案兴安矿综一面原设计方案uA为北部底板层综放面；为北部底板层综放面；B为南部一分层工作面为南部一分层工作面u回采顺序：回采回采顺序：回采A至设计止采线至设计止采线 > 回采回采B > 从设计止采线向南推从设计止采线向南推过过B底板层底板层 > 回采回采C2021/9/2144p南南11层一分层工作面不采，将四水平北层一分层工作面不采，将四水平北11层层1-3区二段底板层工区二段底板层工作面向南部延伸推进，采用放顶煤开采，并直接推过作面向南部延伸推进，采用放顶煤开采，并直接推过Fe断层断层p降冲开采优化方案降冲开采优化方案3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案2021/9/2145p不存在孤岛煤柱，静载应力下降不存在孤岛煤柱，静载应力下降p缩短了采掘接续时间缩短了采掘接续时间p跨断层回采，不存在跨断层回采，不存在FeFe断层保护煤柱，不会对本段和下断层保护煤柱，不会对本段和下段回采产生影响段回采产生影响p不存在一分层缩面煤柱对底板两巷影响，降低了底板巷不存在一分层缩面煤柱对底板两巷影响，降低了底板巷的冲击危险的冲击危险Ø优化方案优点优化方案优点3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案2021/9/2146p静载荷预计静载荷预计p动载荷预计动载荷预计Ø动静载分析动静载分析Ø避免了孤岛煤柱，受巷道应力集中（应力集中系数取避免了孤岛煤柱，受巷道应力集中（应力集中系数取2 2））影响，垂直应力为影响，垂直应力为32.5MPa32.5MPa，，小于小于发生冲击的最小载荷发生冲击的最小载荷Ø震动能量震动能量 1.6E+06J1.6E+06J ，产生动载约，产生动载约30MPa30MPaØ动静载叠加应力为动静载叠加应力为62.5MPa62.5MPa，刚刚达到冲击最小载荷，刚刚达到冲击最小载荷Ø单一静载作用不会发生冲击，采取合理卸压措施后，可避单一静载作用不会发生冲击，采取合理卸压措施后，可避免动静载叠加诱发冲击免动静载叠加诱发冲击3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案2021/9/2147p地质因素：地质因素：0.760.76，强冲击危险，强冲击危险Ø冲击危险的综合指数冲击危险的综合指数3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案p开采因素：开采因素：0.43-0.570.43-0.57，弱，弱- -中等击危险：中等击危险：工作面见方之工作面见方之前为前为弱冲击弱冲击，见方以后为，见方以后为中等冲击中等冲击p与原方案相比，开采技术条件引起的冲击显著降低与原方案相比，开采技术条件引起的冲击显著降低2021/9/2148p根据老顶初次来压、工作面根据老顶初次来压、工作面“见方见方”阶段、双工作面阶段、双工作面“见方见方”阶段、巷道交叉区、断层影响等划定危险区阶段、巷道交叉区、断层影响等划定危险区Ø冲击危险区划冲击危险区划原原方方案案优优化化方方案案3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案2021/9/2149p1010月份月份应力集中区应力集中区位于工作面前位于工作面前方，一分层切眼以北方，一分层切眼以北p方案优化后，方案优化后，1212年年1111月月2020日至日至1313年年2 2月月8 8日掘进日掘进南部底板机道，应南部底板机道，应力集中区力集中区p1313年年1 1月月1 1日至日至2 2月月4 4日掘进南部底日掘进南部底板轨道，板轨道，应力集中区应力集中区p一分层切眼实施大量卸压措施，一分层切眼实施大量卸压措施，应力集中程度降低应力集中程度降低Ø震动波震动波CT探测应力集中区探测应力集中区2013.1.1~2013.1.132012.10.1~2012.10.232012.12.20~2012.12.27掘进底板机道掘进底板机道掘进底板机道掘进底板机道掘进底板轨道掘进底板轨道3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案2021/9/2150u因优化方案的顺利实施和各项防冲措施的有力开展，因优化方案的顺利实施和各项防冲措施的有力开展，20132013年以年以来矿震能量频次较之前显著降低来矿震能量频次较之前显著降低p优化方案防冲效果优化方案防冲效果3.1 3.1 设计与优化方案设计与优化方案2012-10-01至至2013-01-162013-04-01至至2013-07-162021/9/21513.1 设计与优化方案设计与优化方案3.2 矿震规律分析矿震规律分析3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标3.4 卸压解危措施卸压解危措施3 3、防治方案、防治方案u兴安煤矿四水平兴安煤矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段工作面2021/9/2152Ø“5.21”冲击释放能量冲击释放能量4.6E+6 J，上巷回采，上巷回采76.30 m、下巷回采、下巷回采59.70 m，，理论计算老顶初次破断步距为理论计算老顶初次破断步距为75.37 m，冲击与老顶初次破断有关，冲击与老顶初次破断有关Ø后续几天至后续几天至5月月25，矿震活动频繁、能量较大，上巷回采，矿震活动频繁、能量较大，上巷回采85.87 m、下巷回、下巷回采采70.87 m，这与关键层，这与关键层2的初次破断（的初次破断（86.30 m）有关）有关p初次来压及矿震特征初次来压及矿震特征3.2 3.2 矿震规律分析矿震规律分析2021/9/2153Ø回采初期，本工作面矿震频次少、能量小回采初期，本工作面矿震频次少、能量小Ø““5.215.21””冲击前，矿震分布在相邻采空区和本工作面冲击前，矿震分布在相邻采空区和本工作面5.21冲击矿震分布冲击矿震分布p初次来压及矿震特征初次来压及矿震特征3.2 3.2 矿震规律分析矿震规律分析2021/9/2154p周期来压与矿震关系周期来压与矿震关系Ø矿震能量、频次呈现矿震能量、频次呈现““升升- -降降””周期性变化，对应顶板周期破断来压周期性变化，对应顶板周期破断来压3.2 3.2 矿震规律分析矿震规律分析2021/9/2155Ø5月，上巷月，上巷105 m、下巷、下巷93 m，老顶初次垮落前矿震频次少、能量小，分散不集中，，老顶初次垮落前矿震频次少、能量小，分散不集中，“5.21”冲击冲击Ø6 6月，月，上巷上巷184m、下巷、下巷135m，老顶周期垮落，矿震剧烈，集中分布于工作面前方和临，老顶周期垮落，矿震剧烈，集中分布于工作面前方和临采空区，采空区，影响范围影响范围190m，，“6.26”冲击冲击Ø7月月1日至日至9月月12日停产日停产Ø9 9月，月，上巷上巷228 m、下巷、下巷176m，矿震分布与，矿震分布与6月类似，影响范围月类似，影响范围210m，，“9.15”冲击冲击Ø1010月，月，上巷上巷265m、下巷、下巷217m，矿震分布与，矿震分布与6月类似，影响范围月类似，影响范围300m，，“10.15”冲击冲击p矿震分布矿震分布3.2 3.2 矿震规律分析矿震规律分析2021/9/2156Ø1111月，月，上巷上巷336.5 m、下巷、下巷289 m，矿震集中分布于，矿震集中分布于工作面前方工作面前方和和一分层一分层切眼切眼，，范围范围310m，期间进，期间进行了一分层切眼支架安装与撤出行了一分层切眼支架安装与撤出Ø1212月，上月，上巷巷450 m、下巷、下巷372.3 m，矿震集中分布于一分层，矿震集中分布于一分层切眼中切眼中上部上部并延伸至并延伸至上段采空区上段采空区，范围，范围315m，巷道交叉应力集中，底板，巷道交叉应力集中，底板机道向南延伸机道向南延伸Ø1 1月，月，上巷上巷491 m、下巷、下巷305m，，14日停采，底板轨道向南延伸日停采，底板轨道向南延伸全部能量全部能量大于大于E+4JØE+4JE+4J以上矿震主要发生以上矿震主要发生9~129~12月，集中于工作面前方，期间老顶周期垮落，月，集中于工作面前方，期间老顶周期垮落，4 4个关键层均个关键层均达到破断步距，产生初次破断与周期性破断达到破断步距，产生初次破断与周期性破断p矿震分布矿震分布3.2 3.2 矿震规律分析矿震规律分析2021/9/21573.1 设计与优化方案设计与优化方案3.2 矿震规律分析矿震规律分析3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标3.4 卸压解危措施卸压解危措施3 3、防治方案、防治方案u兴安煤矿四水平兴安煤矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段工作面2021/9/21583.3 3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标p冲击危险监测方法冲击危险监测方法 监测方法监测方法区域检测区域检测局部检测局部检测定点检测定点检测微微震震法法电电磁磁辐辐射射声声发发射射电电磁磁辐辐射射声声发发射射应应力力在线S0SS0S应应力力在线钻钻屑屑法法2021/9/2159p监测指标及指标值监测指标及指标值——兴安矿兴安矿Ø矿震评价指标及指标值矿震评价指标及指标值3.3 3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标1E+6 J能量矿震能量矿震100%诱发冲击，可作为诱发冲击，可作为强冲击危险预警指标值强冲击危险预警指标值，回采，回采期间诱发冲击的最小能量为期间诱发冲击的最小能量为1E+5 J，可作为，可作为中等危险指标中等危险指标2021/9/2160Ø预警方法预警方法3.3 3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标2021/9/2161u应力监测应力监测Ø指标指标选定：选定： 煤体应力增量煤体应力增量冲击矿压应力评价指标冲击矿压应力评价指标强冲击矿压危险的应力判别标准强冲击矿压危险的应力判别标准3.3 3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标2021/9/2162u电磁辐射监测电磁辐射监测Ø指标选定：指标选定：电磁辐射预警指标选电磁辐射预警指标选取电磁辐射取电磁辐射幅值幅值Ø指标值确定：指标值确定：电磁辐射临界指标电磁辐射临界指标初步定为初步定为22.5mvØ当幅值大于当幅值大于22.5mv时，表明数据时，表明数据异常，需结合微震等其它监测手异常，需结合微震等其它监测手段评价冲击危险性，幅值超过段评价冲击危险性，幅值超过22.5mv越多，冲击危险性越高。

越多，冲击危险性越高电磁辐射电磁辐射3.3 3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标2021/9/21633.1 设计与优化方案设计与优化方案3.2 矿震规律分析矿震规律分析3.3 监测预警方法指标监测预警方法指标3.4 卸压解危措施卸压解危措施3 3、防治方案、防治方案u兴安煤矿四水平兴安煤矿四水平11层层1-3区二段工作面区二段工作面2021/9/21643.4 3.4 卸压解危措施卸压解危措施p卸压解危措施卸压解危措施治理技术治理技术顶板治理顶板治理煤层治理煤层治理底板治理底板治理倾倾向向预预裂裂爆爆破破走走向向预预裂裂爆爆破破注注水水软软化化大大直直径径钻钻孔孔卸卸压压深深孔孔卸卸压压爆爆破破浅浅孔孔松松动动爆爆破破巷巷道道卸卸压压爆爆破破2021/9/2165p煤体大直径钻孔卸压煤体大直径钻孔卸压Ø钻孔间距：钻孔间距：钻孔直径为钻孔直径为113mm，钻孔间距可取，钻孔间距可取1m；；Ø钻孔深度：钻孔深度：现场施工现场施工15m可满足要求；可满足要求；Ø布置方案：布置方案：超前工作面超前工作面100m，三花眼3.4 3.4 卸压解危措施卸压解危措施2021/9/2166p走向切顶深孔爆破走向切顶深孔爆破Ø为使坚硬老顶充分破碎，取爆破孔为使坚硬老顶充分破碎，取爆破孔间距间距5m，倾角，倾角75，孔深，孔深69m。

3.4 3.4 卸压解危措施卸压解危措施2021/9/2167Ø人工破断顶板步距为正常来压步距的人工破断顶板步距为正常来压步距的46.4%；周期来压步距；周期来压步距为为30m，爆破步距，爆破步距15mp倾斜切顶深孔爆破倾斜切顶深孔爆破3.4 3.4 卸压解危措施卸压解危措施2021/9/2168p高压定向水力致裂高压定向水力致裂Ø垮落带高度为垮落带高度为 32 m，致裂深度为，致裂深度为32m以上以上Ø注水压力：注水压力：埋深埋深650m，顶板抗拉强度，顶板抗拉强度5MPa，则注水压力为，则注水压力为27.6MPa3.4 3.4 卸压解危措施卸压解危措施p煤体高压注水煤体高压注水Ø湿润半径：湿润半径：8.23m；；注水孔间距：注水孔间距：16m2021/9/2169 防护措施防护措施42021/9/21704 4、防护措施、防护措施p技术管理规定技术管理规定Ø工作面加强端头支护和超前支护，提高上下端头和切顶线的支工作面加强端头支护和超前支护，提高上下端头和切顶线的支护强度，加大两巷超前支护范围护强度，加大两巷超前支护范围Ø采煤工作面顺槽煤壁向外采煤工作面顺槽煤壁向外150m150m范围内，禁止存放钢性材料和设范围内，禁止存放钢性材料和设备，正在使用的设备要生根联牢。

备，正在使用的设备要生根联牢Ø在冲击地压危险区段进行爆破作业时，必须保证躲炮距离和躲在冲击地压危险区段进行爆破作业时，必须保证躲炮距离和躲炮时间，躲炮半径不小于炮时间，躲炮半径不小于150m150m，躲炮时间不小于，躲炮时间不小于30min30minØ工作面停产工作面停产3 3天以上，在恢复生产的前一班，要进行包括电磁天以上，在恢复生产的前一班，要进行包括电磁辐射监测在内的冲击危险监测，监测无危险时，方可正常生产，辐射监测在内的冲击危险监测，监测无危险时，方可正常生产，否则，要采取解危措施否则，要采取解危措施2021/9/21714 4、防护措施、防护措施p技术管理规定技术管理规定Ø悬挂冲击危险警示牌，以提醒区域内行走或作业人员注意，尽悬挂冲击危险警示牌，以提醒区域内行走或作业人员注意，尽量减少行走和作业人员在危险区域内的停留时间量减少行走和作业人员在危险区域内的停留时间Ø当割煤、移架在具有冲击危险的顺槽端头范围内作业时，必须当割煤、移架在具有冲击危险的顺槽端头范围内作业时，必须及时悬挂警戒牌，严禁任何人员在具有冲击危险的顺槽内工作及时悬挂警戒牌，严禁任何人员在具有冲击危险的顺槽内工作或行走。

或行走Ø冲击地压的治理施工必须制定并执行专项措施冲击地压的治理施工必须制定并执行专项措施Ø防冲治理施工场所悬挂防护网防冲治理施工场所悬挂防护网Ø施工卸压钻孔时，钻机方向与回采工作面推进方向相反，防止施工卸压钻孔时，钻机方向与回采工作面推进方向相反，防止冲击波伤人冲击波伤人2021/9/21724 4、防护措施、防护措施p个体防护个体防护Ø所有作业人员必须穿防冲服、戴防冲帽、佩带自救器所有作业人员必须穿防冲服、戴防冲帽、佩带自救器Ø固定地点作业人员必须使用安全带原地生根，作业地点上、下固定地点作业人员必须使用安全带原地生根，作业地点上、下两组支架内进行软包，防止人员磕碰到支架棱角处两组支架内进行软包，防止人员磕碰到支架棱角处Ø每组支架在大立柱前上隔离网，无特殊情况任何人员不得进每组支架在大立柱前上隔离网，无特殊情况任何人员不得进入立柱前方与运输机挡煤板之间入立柱前方与运输机挡煤板之间Ø采煤机司机必须在支架内行走操作，停、启采煤机时，必须在采煤机司机必须在支架内行走操作，停、启采煤机时，必须在采煤机上方采煤机上方20m20m处设好专人警戒处设好专人警戒Ø跟班班长必须佩带无线，防止发生冲击后人员无法撤出时跟班班长必须佩带无线，防止发生冲击后人员无法撤出时与外围人员取得联系。

与外围人员取得联系Ø机道内转载机、皮带尾采用无人值守远程可视化操控作业机道内转载机、皮带尾采用无人值守远程可视化操控作业2021/9/2173敬请指正敬请指正敬请指正敬请指正! ! ! !谢谢谢谢 谢谢谢谢! ! ! !2021/9/2174。