东荣二矿综采面冲击地压发生机理及治理措施.pdfVIP

总第140期 doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2011．05．030 东荥二矿综采面冲击地压发生机理及 治理措施 陈卫东 ，李孝胜 (1．双鸭山市岭东区煤炭局，黑龙江 双鸭山 155100；2．龙煤集 团双鸭山分公司，黑龙江 双鸭山 155100) 摘 要：分析总结了双鸭山东荣二矿几次冲击地压发生的特点与规律。在此基础上根据东荣二矿的地质 开采条件和矿压观测成果，求出开采过程中围岩应力场一支承压力的分布状况，剖析了东荣二矿冲击地压 产生的机理。最后针对该矿冲击地压发生的规律，提出了防控措施。 关键词：煤矿；冲击地压；机理；控制措施 中图分类号：TD324 文献标识码 ：B 文章编号：1005—2798(2011)050079—03 近年来 ，随着矿井开采深度的不断增加 ，冲击地 工作面55～87m(严重段28m)的上帮发生冲击地 压发生的矿井数量和危害程度也 日趋严重，冲击地 压，导致煤帮突出，坍塌深入煤壁最大 1．51TI，巷道 压发生的机理及其复杂，影响因素众多。对于冲击 顶部残留空间高度不足 0．8m；此后该面又相继发 地压发生机理的研究国内外学者从不同的角度先后 生两次冲击地压导致煤帮突出，部分巷道断面闭合 提出了一系列理论，主要有：强度理论、刚度理论、能 无法通风行人 。发生冲击地压后巷道情况如图l。 量理论、冲击倾 向性理论和失稳理论。强度理论认 为矿 山结构局部应力集中导致的强度超限是冲击地 压发生的主要原因 。刚度理论认为矿山结构 (矿 体)的刚度大于矿 山负荷系 (围岩)的刚度 ，是产生 冲击地压的必要条件 。能量理论认为矿体一围 岩系统在其力学平衡状态破坏时所释放的能量大于 消耗能量时，即产生冲击地压 。冲击倾 向理论认 为煤岩介质具有一种固有的性质，成为冲击倾向，能 否产生冲击地压决定于产生冲击破坏的能力 。 失稳理论的提出是基于冲击地压是材料失稳的思 想，认为冲击地压的产生是矿体一围岩结构的失稳 造成的 。 1 东荣二矿几次冲击地压发生的特点与规律 (b) 1．1 东荣二矿冲击地压情况 图1 发生冲击地压后巷道变形情况 双鸭山东荣二矿首次发生井下破坏性冲击地压 1．2 东荣二矿冲击地压发生特点和规律 是在2003年4月 20日16时55分 ，南翼采区 17层 煤层地质条件分析：17煤厚度3．5m，埋深平均 三面当工作面平均推进304m时。冲击地压造成上 390m，煤层倾角一般在 l8～25。。地质条件 的影响 巷煤壁外冒顶 80m，2001TI范围底鼓达 700mm，此 主要是采深的影响，双鸭山东荣二矿首次发生冲击 面采深330m。双鸭山市地震局监测到东荣二矿地 地压是在南翼采区17层三面，采深为 330m。随着 区地震 2．5级。在此面 回采过程 中，该面上巷又多 采深的增加 ，17层煤 四面、五面 、六面 、七面都发生 次发生破坏性冲击地压，造成巷道损坏，严重影响着 了冲击地压，且冲击地压发生的次数明显增多，破坏 安全生产。 性越来越强。 2008年 1月东荣二矿综一队回采该煤层下延 煤岩强度分析：17煤层煤质较硬，单轴抗压强 七面，此时工作面上巷标高 一554．28m，下巷标高 度为22．7MPa，弹性模量6．76GPa，属于冲击性倾 一 604．481TI。1月22 日8时 25分 ，该面下料道距 向煤层。煤层顶底板 以沉积岩为主，岩层 中硬。