《煤矿安全规程》专家解读229条——233条

从霜谈地 2024-07-27 10:35:22

第二百二十九条 新建矿井和冲击地压矿井的新水平、新采区、新煤层有冲 击地压危险的,必须编制防冲设计。防冲设计应当包括开拓方式、保护层的选 择、采区巷道布置、工作面开采顺序、采煤方法、生产能力、支护形式、冲击危 险性预测方法、冲击地压监测预警方法、防冲措施及效果检验方法、安全防护措 施等内容。

【解读】本条是关于矿井编制防冲设计的规定。

防冲设计是冲击地压防治的基础工作。许多冲击地压灾害的发生是由于开采 设计不合理造成的。不合理的开采方式一经形成将难以改变,开采过程中也只能 采取局部解危措施,不仅费时费力,而且效果有限。因此,新建矿井和冲击地压 矿井的新水平、新采区、新煤层,经冲击危险性评价具有冲击地压危险时,在编 制矿井水平开拓方案、采区准备方案时,必须编制冲击地压防治设计。

编制防冲设计的主要原则是尽可能不形成或减弱高应力集中,减弱采掘相互 扰动影响,避免形成孤岛工作面等。防冲设计根据开采设计原则,按照防治冲击 地压的要求,合理选择开拓方式、开采顺序、推进方向、采煤工艺、巷道布置、 顶板管理、巷道支护等。防冲设计应包括防冲设计说明书、冲击危险区域与等级 划分图、现场人员管理制度等。

第二百三十条 新建矿井在可行性研究阶段应当进行冲击地压评估工作,并 在建设期间完成煤(岩)层冲击倾向性鉴定及冲击危险性评价工作。

经评估、鉴定或者评价煤层具有冲击危险性的新建矿井,应当严格按照相关 规定进行设计,建成后生产能力不得超过8Mt/a, 不得核增产能。

冲击地压生产矿井应当按照采掘工作面的防冲要求进行矿井生产能力核定。 矿井改建和水平延深时,必须进行防冲安全性论证。

非冲击地压矿井升级为冲击地压矿井时,应当编制矿井防冲设计,并按照防 冲要求进行矿井生产能力核定。

采取综合防冲措施后不能将冲击危险性指标降低至临界值以下的,不得进行 采掘作业。

【解读】本条是关于新建冲击地压矿井认定以及冲击地压生产矿井生产能力 核定等的规定。

1. 新建冲击地压矿井认定

近年来,蒙陕地区出现了一些建设期间发生冲击地压事故的矿井,而这些矿 井在可研阶段没有考虑冲击地压问题,矿井初步设计、安全设施设计也没有考虑 冲击地压灾害,造成设计不合理,井下工程已经实施难以调整的局面。因此, 为了从建设源头防范冲击地压,本条款规定矿井可研阶段就应当开展冲击地压 评估工作,并在建设期间完成煤(岩)层冲击倾向性鉴定及冲击危险性评价工作。

执行过程中,应注意以下问题:

(1)新建矿井对可采煤层及其顶底板岩层冲击倾向性进行评估工作,需要 在项目安全核准前完成。

(2)评估工作应根据本矿井地质条件、周边矿井冲击倾向性鉴定、冲击显 现等情况开展。所参照周边矿井应与本矿井具有相似的煤层条件、埋深条件、顶 板及底板条件、构造影响程度等。

(3)评估有冲击倾向性煤层的矿井,应进行冲击危险性评价,评价结果作 为矿井立项、初步设计和指导建井施工的依据。评价有冲击危险性的矿井,应按 照冲击地压矿井进行设计,并在建井期间需要完成煤层及其顶底板岩层冲击倾向 性鉴定。

(4)评估为无冲击倾向性煤层的矿井,可暂按一般矿井进行设计,但建井 期间应及时开展煤层及其顶底板岩层冲击倾向性鉴定工作,来验证评估结果。若 仍无冲击倾向性且煤层未发生过冲击地压现象,按照一般矿井进行设计;若鉴定 有冲击倾向性或煤层发生过冲击地压现象,则应立即停止建设,并系统进行冲击 危险性评价,按照冲击地压矿井修改初步设计等,分别经有关部门组织检查,按 照设计要求整改,验收合格后方可恢复建设。

2. 冲击地压矿井建设要求

矿井建设期间可能未出现冲击地压显现,但是通过评估、鉴定以及评价技术 认定后期可能会发生冲击地压,那么开拓、准备、回采等设计与施工必须按照 《规程》《防治煤矿冲击地压细则》《煤矿建设项目安全审核基本要求》《煤矿建 设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》等法规、标准、规范的要求执行。

开采强度是影响冲击地压危险的重要因素之一。矿井开采强度(生产能力) 增大,采掘空间覆岩运动范围与刷烈程度增加,使得围岩应力快速调整,容易导 致冲击地压危险增强,尤其对于严重冲击地压矿井,开采强度增大可能直接诱发 冲击地压。同时,冲击地压矿井在开采过程中需要实施大量冲击地压监测和防治 工作,将较大程度减少矿井的有效生产时间。因此,冲击地压矿井应按照冲击地 压防治的具体要求,由负责矿井生产能力核定工作的部门对其合理生产能力进行 核定。结合《关于加强煤矿冲击地压源头治理的通知》(发改能源〔2019〕764 号)相关要求,新建冲击地压矿井生产能力不得超过8Mt/a, 不得核增产能。

3. 冲击地压生产矿井能力核定与水平延深

在不增加同时生产的采掘工作面数量条件下提高采掘工作面推进速度,以提 高矿井生产能力时,需要论证基于防冲要求的采掘工作面安全推进速度,并在确保采掘工作面推进速度低于安全推进速度的前提下确定采掘工作面生产能力,进 而再与主井提升系统、副井提升系统、井下运输系统、供电系统、通风系统、排 水系统和地面生产系统的能力进行对比,从而确定最小系统能力,得到核定后的 矿井生产能力。

当矿井进行改建或向新水平延深时,采掘布局及开采深度均会发生变化,从 而可能造成冲击危险性的增加。因此,针对该情况必须开展冲击危险性评价,并 在此基础上论证改建方案或向新水平延深的安全性,相应的防冲安全论证报告须 经专家评审论证。同时,各级煤矿项目核准机关要严格执行采深限制规定,不再 核准第一水平采深超过1000m 的新建矿井,采深超过1200m 的改扩建大中型矿 井、超过600m 的新建(改扩建)其他矿井。

4. 一般矿井转为冲击地压矿井

有些矿井没有排查出冲击地压发生可能性,但是随着地质、开采条件变化被 认定为冲击地压矿井,需要严格按照冲击地压矿井对待,开展防冲工作与生产能 力重新核定。

非冲击地压矿井升级为冲击地压矿井时,应当编制矿井防冲设计,作为矿井 开展防冲工作的指导依据。防冲设计应在煤岩冲击倾向性鉴定和冲击危险性评价 基础上进行编制,并遵循“区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治”的原 则。矿井防冲设计应当包括开拓方式、保护层的选择、巷道布置、工作面开采顺 序、采煤方法、生产能力、支护形式、冲击危险性预测方法、冲击地压监测预警 方法、防冲措施及效果检验方法、安全防护措施、防冲必须具备的装备、防冲机 构和管理制度、冲击地压防治培训制度和应急预案等内容。

当非冲击地压矿井升级为冲击地压矿井时,由于其冲击危险性增加,在相同 开采强度下,很可能会增加危险区域的应力集中程度,同时制约防冲卸压工程的 正常开展。因此,应重新进行矿井生产能力核定,以限制开采强度。产能核定 时,应按照冲击地压矿井相关规定,考虑采掘工作面的防冲要求,综合确定其合 理产能。

5. 冲击地压矿井采掘作业条件

在矿井具有冲击地压危险的区域进行采掘作业前,必须采取冲击地压危险性 预测、监测预警、防范治理、效果检验、安全防护等综合性防治措施,降低冲击 地压危险。针对条件复杂的冲击危险区域,实施防冲措施后难以直观准确的判断 是否完全消除冲击危险。因此,需要结合矿井建立的区域与局部相结合的冲击地 压监测体系,实时动态监测冲击危险性。只有确认冲击地压各项监测指标均小于预警临界指标后,才能实施采掘作业。否则,不得进行采掘作业,必须优化综合 防冲措施并继续实施。

与2016版《规程》本条相比,本次修订进行了补充和完善,主要修订如下 内容:

(1)增加了“新建矿井在可行性研究阶段应当进行冲击地压评估工作,并 在建设期间完成煤(岩)层冲击倾向性鉴定及冲击危险性评价工作”的内容。 目的是从建设源头防范冲击地压,避免造成设计不合理、井下工程已经实施难以 调整的局面。

(2)增加了“经评估、鉴定或评价煤层具有冲击危险性的新建矿井,应当 严格按照相关规定进行设计,建成后生产能力不得超过8MVa, 不得核增产能” 的内容。目的是进一步明确新建冲击地压矿井设计相关要求.建成后“不得核

增产能”的规定与《关于加强煤矿冲击地压源头治理的通知》(发改能源 〔2019〕764号)相协调。

(3)将“冲击地压矿井应当按防冲要求进行矿井生产能力核定。提高矿井 生产能力和新水平延深时,必须进行论证”,修改为“冲击地压生产矿井应当按 照采掘工作面的防冲要求进行矿井生产能力核定。矿井改建和水平延深时,必须 进行防冲安全性论证”,是为了强调冲击地压矿井生产能力核定的重要内容,是 基于采掘工作面安全推进速度的采掘工作面生产能力。由于前款已经规定“不 得核增产能”,因此删除“提高矿井生产能力”。

(4)增加了“非冲击地压矿井升级为冲击地压矿井时,应当编制矿井防冲 设计,并按照防冲要求进行矿井生产能力核定”的内容。

(5)将“采取综合防冲措施后不能消除冲击地压灾害的矿井,不得进行采 掘作业”,修改为“采取综合防冲措施后不能将冲击危险性指标降低至临界值以 下的,不得进行采掘作业”,是基于原规定“采取综合防冲措施后不能消除冲击 地压灾害的矿井”的可操作性较差,而采用监测指标进行判断更符合现场实际, 更具备可操作性。

第二百三十一条 冲击地压矿井巷道布置与采掘作业应当遵守下列规定:

(一)开采冲击地压煤层时,在应力集中区内不得布置2个工作面同时进行 采掘作业。2个掘进工作面之间的距离小于150m 时,采煤工作面与掘进工作面 之间的距离小于350m 时,2个采煤工作面之间的距离小于500m 时,必须停止 其中一个工作面。相邻矿井、相邻采区之间应当避免开采相互影响。

(二)开拓巷道不得布置在严重冲击地压煤层中,永久硐室不得布置在冲击 地压煤层中。煤层巷道与硐室布置不应留底煤,如果留有底煤必须采取底板预卸 压措施。

(三)严重冲击地压厚煤层中的巷道应当布置在应力集中区外。双巷掘进时 2条平行巷道在时间、空间上应当避免相互影响。

(四)冲击地压煤层应当严格按顺序开采,不得留孤岛煤柱。在采空区内不 得留有煤柱,如果必须在采空区内留煤柱时,应当进行论证,报企业技术负责人 审批,并将煤柱的位置、尺寸以及影响范围标在采掘工程平面图上。开采孤岛煤 柱的,应当进行防冲安全开采论证;严重冲击地压矿井不得开采孤岛煤柱。

(五)对冲击地压煤层,应当根据顶底板岩性适当加大掘进巷道宽度。应当 优先选择无煤柱护巷工艺,采用大煤柱护巷时应当避开应力集中区,严禁留大煤 柱影响邻近层开采。巷道严禁采用刚性支护。

(六)采用垮落法管理顶板时,支架(柱)应当有足够的支护强度,采空区 中所有支柱必须回净。

(七)冲击地压煤层掘进工作面临近大型地质构造、采空区、其他应力集中 区时,必须制定专项措施。

(八)应当在作业规程中明确规定初次来压、周期来压、采空区“见方”等 期间的防冲措施。

(九)在无冲击地压煤层中的三面或者四面被采空区所包围的区城开采和回 收煤柱时,必须制定专项防冲措施。

(十)采动影响区城内严禁巷道扩修与回采平行作业、严禁同一区城两点及 以上同时扩修。

【解读】本条是关于冲击地压矿井巷道布置与采掘作业的规定。

1. 采掘工作面相互距离

冲击地压的发生与采掘活动密切相关,当多个采掘作业地点相互影响时,冲 击危险将会成倍增加。因此开采冲击地压煤层时,在应力集中区内不得布置2个 工作面同时进行采掘作业。2个掘进工作面之间的距离小于150m 时,采煤工作 面与掘进工作面之间的距离小于350m 时,2个采煤工作面之间的距离小于500 m 时,必须停止其中一个工作面。应该注意上述距离指的是球面距离,包括了上下 层等情况。相邻矿井、相邻采区之间应当避免开采相互影响。采掘作业间距相关 要求如图3-33~图3-35所示。

【案例】 某矿21141下巷掘进工作面掘进至657 m 时,发生冲击地压灾害, 导致590m 处前后共51m 冲击显现严重,最大底鼓量达2m。此时21141下巷掘 进工作面与正在回采的21201工作面最小直线距离约330m。经分析,由于采掘 工作面作业区域间距不够,导致21141掘进工作面、21201回采工作面之间采掘支承压力相互叠加,这是此次冲击地压事故发生的主要原因之一。

2. 开拓大巷与永久硐室布置

开拓大巷、永久硐室空间大,服务时间长,若布置在严重冲击地压煤层或冲 击地压煤层中,防冲难度大, 一旦发生冲击地压事故将影响整个矿井的正常生 产,易造成较大的经济损失。因此,规定开拓巷道不得布置在严重冲击地压煤层 中,永久硐室不得布置在冲击地压煤层中。

本条款执行时,在《防治煤矿冲击地压细则》2018年8月1 日正式执行前 已经形成事实的,当不具备重新布置条件,开拓巷道不得不布置在严重冲击地压 煤层中、永久硐室不得不布置在冲击地压煤层中时,每3~5年需要论证一次其 冲击危险性。对于这类开拓巷道和永久硐室,必须加强防冲综合措施,转移或释 放其周边应力,对其进行卸压保护,只有确认冲击危险监测指标小于预警临界值 后方可继续使用。

由于底板是支护薄弱点,底板内易形成水平应力集中。如果冲击地压煤层中 布置的巷道或硐室留有底煤,底煤的抗拉、抗剪强度等比岩层弱,易造成冲击地 压显现。因此,冲击地压煤层巷道与硐室布置和施工不应留底煤。如果确因条件 限制留有底煤时,必须对底板采取钻孔卸压、爆破卸压等解危措施,降低底板冲 击危险性。

3. 严重冲击地压厚煤层巷道布置

煤层厚度对冲击地压具有较大影响。对于严重冲击地压厚煤层,煤层厚度赵 大,积聚弹性能的能力越强,同时厚煤层一般采出空间大,波及岩层层位高,采动支承压力影响范围大,顶板活动更强烈。因此,严重冲击地压厚煤层中的巷道 应当布置在应力集中区外。双巷平行布置时,巷间煤柱尺寸对冲击地压影响很

大,如果两条巷道侧向支承压力峰值相互叠加,将极易引起煤柱冲击失稳,因此 在时间、空间上应当避免相互影响。

4. 孤岛煤柱与孤岛开采要求

孤岛煤柱是指不再具备布置两个及以上正规工作面的孤立煤体,其受两侧采 空的影响,煤柱内整体应力水平很高,如果一且开采孤岛煤柱,发生冲击地压的 概率和强度都将成倍增加。同时,孤岛煤柱应力集中区不仅对本煤层有影响,对 邻近煤层的开采也产生很大影响,当在煤柱应力集中区域周边进行采掘作业时, 容易发生冲击地压。

因此,冲击地压煤层开采时,采空区内不得留有煤柱,如果特殊情况必须在 采空区留有煤柱时,必须将煤柱的位置、尺寸及影响范围标注在采掘工程图上, 为相邻煤层冲击地压防治提供资料。

【案例】2012年11月17日5时0分15秒,山东省某矿3下煤层31 采区 3112材料道综掘工作面发生一起冲击地压事故,造成6人死亡,2人轻伤,事故 造成直接经济损失1040万元。经鉴定,该矿所采3下煤层具有中等冲击倾向性, 局部地段煤层为中等偏强冲击倾向性,顶板岩层具有弱冲击倾向性,工作面具有 冲击危险性,为冲击地压矿井。该矿开拓布局不合理,未严格按顺序开采,3112 采煤工作面形成孤岛工作面,3112材料道埋深为881~910 m, 并在三面采空及 断层切割范围内的掘进巷道,煤层和顶板具有冲击倾向性,且顶板及高位顶板具 有坚硬厚层砂砾岩,具备产生冲击地压的力源条件;该区域因停止作业产生的顶 板应力调整失衡,形成叠加的高应力集中;冲击地压监测预报及防治不到位,导 致发生冲击地压事故。

孤岛煤柱比一般煤柱承载更大的上覆岩层传递的荷载,是应力异常集中区 域,冲击地危险性极强,因此孤岛煤柱开采前,应当组织专家进行防冲安全开采 论证。论证结果表明冲击危险性高,不能保障安全开采的,不得进行采掘活动。 孤岛工作面(煤柱)的界定如图3-36所示。

煤层或其顶底板岩层具有强冲击倾向性,且经评价具有强冲击危险性的煤层 为严重冲击地压危险,这类煤层不得开采孤岛工作面。

【案例】某矿43:05工作面为四面采空的孤岛工作面。开切眼北邻143:02 工作面采空区60m, 西邻43,06工作面采空区,东邻43:04工作面采空区,南部距开切眼180m 处为43:05-1工作面采空区,500.4 m处为43上05-2工作面采空区。43上05开切眼导硐施工至距停头位置2m 左右发生冲击地压,迎头后 28~68m 范围内巷道发生3处冒顶。开切眼两帮移近0.9~3.8m, 工作面一侧 煤帮抛出0.4~2.3m, 顶底板移近1.35~3.0m; 三处断面几乎全部堵塞,堵塞 长度18.1m; 风筒损坏193m, 折断单体液压支柱55根,倒柱115根,拉断锚 杆366根、锚索39根,造成1人死亡,4人受伤。孤岛工作面(煤柱区)掘进 是导致此次冲击地压的主要原因之一。

5. 巷道断面与煤柱宽度

冲击地压巷道应力高,易发生大变形,采用宽巷布置,在巷道出现较大变形 时仍可满足使用要求,即使发生冲击地压,也有更大的生存空间。同时,在采动 影响区域,大断面巷道有利于减小甚至避免巷道扩修,对冲击地压防治有利。因 此,规定对冲击地压煤层,应当根据顶底板岩性适当加大掘进巷道宽度。

合理的煤柱尺寸对冲击地压防治极为重要,采用无煤柱护巷时,巷道处于应 力降低区,冲击地压发生的概率将明显下降,因此要优先选择无煤柱护巷工艺。 当采用大煤柱护巷时,如果将巷道布置在应力集中区,巷道变形及冲击危险将大 大增加,因此需要避开应力集中区。同时大煤柱会不可避免地形成应力集中,因 此在采用大煤柱布置巷道时,应该考虑对邻近煤层开采的影响。

刚性支护没有很好的缓压性,支架允许变形小,在冲击动压作用下很容易发 生破坏,因此冲击地压巷道严禁采用刚性支护。

6. 采空区管理

采用垮落法管理顶板时,支架支护强度高有利于切落顶板、使顶板及时垮落

充填采空区,避免大面积悬顶和强烈来压;同时,能承担较高的顶板压力,有利 于缓解工作面前方煤体的应力集中,对冲击地压防治有利。因此要求支架(柱) 应当有足够的支护强度。采空区支架不及时回收,将对采空区顶板起到临时支撑 作用,不利于顶板及时垮落,增加了悬顶面积和顶板垮落时产生的动载强度,容 易造成冲击地压的发生。

7. 回采区域专项措施

冲击地压煤层掘进工作面临近大型地质构造、采空区、其他应力集中区时, 应力分布更复杂,冲击地压防治难度更大,常规的防冲措施往往难以控制冲击地 压的发生,因此需要在常规卸压措施的基础上进行适当补充,并必须制定专项措 施。

大型地质构造是指幅度在30m 以上、长度在1000m 以上的褶曲,落差大于20 m的断层。

【案例】河南义马煤田位于陕渑—义马大向斜轴部北翼,在东北边界的岸上 断层、西北边界的扣门山一坡头断层及南部F16 逆冲断层所组成的三角形断块范 围内,受高水平构造应力的影响,区内常村、跃进、千秋、耿村、杨村五个矿井 均为冲击地压矿井,冲击地压频发。2011年11月3日19时18分,千秋煤矿 21221掘进工作面下巷发生能量4.5×10⁷ J 、震级4.1级的冲击地压事故,造成 10人死亡,经济损失高达2748.48 万元,最终导致该工作面封闭。

8. 回采时期专项措施

回采巷道冲击地压的发生往往与顶板活动有密切关系,顶板初次来压、周期 来压、采空区“见方”期间,顶板活动加剧,更容易诱发强烈震动甚至冲击地 压。因此,必须在作业规程中明确规定针对上述区域的防冲措施。所谓采空区 “见方”,是指工作面回采后采空区走向长度与工作面倾斜长度近似相等(图3- 37a)。 采空区“见方”时,上覆岩层呈正 “O-X” 破断(图3 - 37b), 应力集 中程度高,矿压显现明显,是冲击地压的重点防治阶段。

顶板异常活动可持续一段时期,影响一段巷道,因此可将初步确定的来压位 置两侧一定范围内划为冲击危险区。 一般而言,采空区“见方”期间顶板范围 更大,影响范围更广,对应的冲击危险区或将更大。此时,应结合微震监测数 据、应力监测数据、工作面常规矿压监测数据,掌握工作面来压或“见方”期 间顶板岩层的时空运动规律,做好危险区域与危险时段的判定。

针对以上特殊时期,应在作业规程中明确其可能的影响范围,制定专项防冲 措施,内容包括:加强监测预警、加强局部卸压、加强巷道支护及个体防护、加 强人员及物料管理等。由于顶板异常特殊活动通常是无法避免的,加强特殊区段 的卸压强度至关重要,具体可包括:加大顶板预裂高度及范围、加大帮部大直径 卸压孔直径和密度或降低工作面推进速度等。

【案例】神华新疆能源有限责任公司宽沟煤矿W1143 综采面开采 B4-1 煤 层,埋深317m, 走向长1495m, 斜长162m, 倾角10°~16°,煤厚平均3m, 采 高 3m。2010 年10月8日,工作面累计推进173m, 综采工作面下部发生强烈冲 击地压,造成了人员伤亡和设备损坏的严重后果。分析认为,该工作面上覆坚硬 顶板,“见方”期间顶板发生大规模活动,为诱发冲击地压的主要因素。

9. 无冲击地压煤层中的三面、四面采空区域开采

冲击地压发生的本质, 一是煤岩具有冲击倾向性的固有属性;二是应力集中 达到冲击地压发生的极限。在无冲击地压煤层,三面或者四面被采空区所包围的 区域,应力集中程度很高,开采期间顶板易发生大范围失稳。在顺序开采条件下 不会发生冲击地压的煤层,在这种条件下也有可能发生冲击地压。因此,在无冲 击地压煤层中的三面或者四面被采空区所包围的区域开采和回收煤柱时,必须制 定专项防冲措施。

三面采空和四面采空(图3-38),就是在开采前待开采区域必须有三面或 四面临近采空区。很多情况下,待开采区域与采空区之间存在一定宽度的煤柱, 以下两点同时具备时可判定为临近该采空区:煤柱宽度小于采空区侧向支承压力 显著影响区域;该煤柱是不再回收的。

10.采动影响区巷道扩修

冲击地压煤层在掘进和回采期间发生冲击地压的概率明显大于非采掘作业期间,而在采掘影响区域,应力集中程度高,作业空间小,如果在采掘作业期 间开展巷道扩修作业,扩修作业进一步增加扰动源,从而提高冲击地压发生风 险。

一般需要扩修的巷道由于支护时间长,周边围岩应力基本处于极限平衡状 态,巷道扩修会打破原有的极限平衡状态,使应力重新分布,在此过程中受扩修 活动的扰动,极易诱发冲击地压。如果同一地点有两处及以上巷道扩修或巷修施 工与回采作业同步进行,多重扰动叠加作用下,采场或巷道围岩活动性将进一步 增加,势必加剧冲击地压发生的可能性。

巷道扩修前制定的专项措施中,应明确巷道扩修施工顺序、支护方式、监测 预警方法、卸压施工时间及范围和参数、效果检验方法、人员管控和安全防护措 施等。

近年来,多起冲击地压事故的发生都与同一区域多点作业有关。

【案例】 河南省某矿准备工作面设计长度1520m, 开切眼长度180m, 平均 煤层厚23m, 煤层倾角为10°~14°,埋深760 m, 是采区下山西翼第7个工作 面。2011年11月3日19:18:45,在该工作面下巷煤层中发生一次能量3.5× 10°J、震级4.1级的冲击事件。下巷断面24m², 采用锚网索+36U钢 棚 + 大 立 柱复合支护。冲击发生时,该工作面下巷掘进至715m, 距离冲击发生位置73m。 发生冲击地压前,该工作面下巷正在掘进,有4个扩修头正在作业。该次冲击地 压造成10人死亡,80 m 巷道顶底板基本合拢。

【案例】吉林省某矿回采工作面设计走向长度445m, 倾向长度275m, 开 采深度854.4~978.4m, 平均煤层厚10m, 煤层倾角为18°,运输巷采用锚网索+ 可缩全封闭式U 型棚+液压支架为主的三级支护方式,是采区下山西翼第5个 工作面。2019年6月9日19:48:28,在该工作面运输巷发生一次冲击显现, 能量1.55×10*J 、震级2.3级。事故发生时,该工作面已回采85m。发生冲击 前,工作面运输巷内多段平行作业。事故造成21人被困(12人受伤,9人遇 难)、220 m巷道不同程度破坏,其中严重破坏段170 m。

该款的执行要点:其一是“采动影响区域内严禁巷道扩修与回采平行作业” 中的采动影响区如何确定,以及确定了后在现场如何执行;其二是“严禁同一 区域两点及以上同时扩修”中的同一区域的范围如何界定,以及巷道相邻区域 多点扩修施工的方向是否确定。

对于采动影响区, 一般可以根据工作面回采过程中微震事件超前分布范围或 煤体应力超前支承压力影响范围来确定,而超前支护范围或防冲限员管理站往往 也是根据采动超前影响范围来确定, 一般为200~300 m, 可根据矿井现场实际 情况确定.

对于“同一区域”,也可根据巷道扩修影响范围来确定,不小于单点巷修影 响半径的两倍,可初步将“同一区域”的范围确定为半径150m, 具体情况可以 矿井现场实际条件来调整。对于巷道相邻区域多点扩修方向的问题,由于巷道扩 修时施工方向前方围岩活动处在一个快速调整阶段,前方(待扩修区)危险性 整体上要高于巷修点后方(已扩修区)。因此,为了保证发生冲击时能够及时逃 离现场,巷道扩修从外往里扩修更加合理。同时,为了降低多点巷修时的扰动叠 加影响,应同向或背向施工,严禁对向施工。

冲击地压煤层采掘错距的规定是根据大量冲击地压事故的采掘干扰情况等总 结确定的,具有理论与实践依据。明确规定了孤岛煤柱,经组织专家进行防冲安 全开采论证认为不能保障安全开采的,不得进行采掘活动。

与2016版《规程》本条相比,本次修订新增了有冲击地压危险区域巷道扩 修及回采与巷修平行作业的相关规定。其目的是对近年来多点扩修诱发冲击地压 事故的特别重视,也为了与《防治煤矿冲击地压细则》相协调。具体是在2016 版《规程》的基础上,增加了第(十)款,即“(十)采动影响区域内严禁巷 道扩修与回采平行作业、严禁同一区域两点及以上同时扩修。”

第二百三十二条 具有冲击地压危险的高瓦斯、突出煤层的矿井,应当根据 本矿井条件,制定专门技术措施。

【解读】本条是关于高瓦斯、煤与瓦斯突出煤层冲击地压与突出灾害综合防治的规定。

开采具有冲击地压危险的高瓦斯、煤与瓦斯突出煤层,在发生冲击地压动力 灾害时,由于动力显现导致的摩擦、撞击或电设备受损等瞬间产生火花,如遇瓦 斯积聚等,有引发瓦斯爆炸灾害的可能性。特别是进入深部开采后,面临高原岩 应力、强烈采动应力、高瓦斯压力等不利开采环境,煤岩体对开采扰动和外部动 力响应的敏感性增加,冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害之间的相互诱发可能 性增强。因此,具有冲击地压危险的高瓦斯、突出煤层的矿井,不能仅从冲击地 压或煤与瓦斯突出单方面考虑灾害防治措施,应综合考虑并制定同时有利于冲击 地压、煤与瓦斯突出防治的综合技术措施。此类矿井冲击地压、煤与瓦斯突出防 治的综合技术措施应当由负责冲击地压防治和负责煤与瓦斯突出防治的部门共同 研究制定。

【案例】2005年2月14日15时01分,某矿发生一起由冲击地压(矿震) 诱发的特别重大瓦斯爆炸事故,造成214人死亡,30人受伤。经调查,冲击地 压造成该矿3316工作面风道外段大量瓦斯异常涌出,3316 风道里段掘进工作面 局部停风造成瓦斯积聚,致使回风流中瓦斯浓度达到爆炸界限并接触电火花引起 了此次瓦斯爆炸。

第二百三十三条 开采具有冲击地压危险的急倾斜、特厚等煤层时,应当制 定专项防冲措施,并由企业技术负责人审批。

【解读】 本条是关于急倾斜、特厚等特殊煤层开采冲击地压防治的规定。

急倾斜、特厚煤层的开采方法、采掘空间结构、冲击地压解危措施等与一般 缓倾斜和倾斜煤层都有所不同,目前针对急倾斜特厚煤层冲击地压发生机理的认 识尚不够清楚。因此,应当制定急倾斜煤层、特厚煤层的冲击地压专项防治措 施。

【案例】 新疆某矿煤层倾角83°~88°,平均87°,开采B+₂ 煤层和B₃ 煤层, B₁₄₂ 煤层平均厚度37.45m,B₃ 煤层平均厚度48.87m, 采用水平分段综采放顶 煤开采方法,回采+500m 水平。地表为+850m 。该矿开采+500m 水平时,冲 击地压灾害开始出现。2013年2月27 日7时38分,该矿南采区+500m 水 平 B₃+g煤层发生冲击地压显现。影响范围超前工作面约150m, 工作面超前75m 区 域巷道帮鼓最严重,南帮帮鼓600mm、北帮帮鼓500mm, 巷道底鼓640mm, 巷道50m 处顶板下沉、巷道高仅为1.9m; 造成B₃ 巷道串车掉道,端头处顶板下 沉300mm, 底鼓100mm, 巷道全宽仅剩2.7m; 造成B₆ 巷道严重破坏,B, 巷道 变形较B, 巷道更为明显,转载机整体向巷道北帮位移300mm,B₆ 巷道20m 段 带式输送机被掀翻,巷道内管路破坏。

2 阅读:3

从霜谈地

简介:感谢大家的关注