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【摘要】冲击矿压是当前我国煤矿开采出现的一种特殊的矿山压力现象,它严重威胁矿井安全生产,结合三河尖煤矿孤岛掘进期间矿压显现规律,总结以下内容。
【关键词】断层;孤岛掘进
1.地质情况介绍
三河尖煤矿7439工作面位于井田东部,该工作面位于7419工作面以南,东四轨道巷之上,南面为F7=8~10m的断层。邻近的7419工作面已回采结束。7419工作面采空区距7439工作面运输巷5m左右,F7断层处于7439工作面轨道巷边缘。图1 表示7439工作面的空间位置关系。
7439工作面煤层厚度为4.2~5.3m,平均厚度4.8m,倾角6°,煤层直接顶为粉砂岩,厚1.67m,硬度系数为4~6,老顶为中细砂岩,厚12.69m,硬度系数为6~10,底板为粉砂岩,厚4.43m,硬度系数为4~6。
根据整体定性结果结合分段定级结果分析,7439回采工作面经综合指数法评估冲击矿压危险指数为0.737,属于中等冲击地压危险状态。
2.冲击危险区分析
冲击危险区的掘进,并非所有时期均能发生冲击矿压,它需要依赖与围岩应力集中的程度。7439工作面巷道掘进要经历2个阶段,分别为掘进正常应力值范围阶段;掘进压力影响区阶段。其中有可能发生冲击矿压的阶段是掘进时沿残留煤柱、采空区及断层构造应力阶段,因为当掘进到7419工作面残留煤柱时,停采线、采空区造成的应力集中传递到邻近的煤层(即掘进区域);轨道巷断层构造的存在,破坏了顶板的连续性,失去传递力的作用。当接近断层时,断层会影响到巷道支承压力分布范围、分布形式和应力峰值。造成掘进区域应力急剧升高,同时掘进区域煤岩体所积聚的弹性能也随之上升,一有扰动,很容易诱发冲击矿压。而掘进正常区和影响区发生冲击矿压可能性相对较低,但是要利用煤粉钻和电磁辐射加强正常的监测治理工作。
在具有中等冲击危险的7439轨道巷沿断层掘进工作面煤层钻孔卸压前后期间,对该区域进行了电磁、煤粉、微震监测,做好冲击矿压的预测预报。
这表明,煤层卸压后较卸压前电磁辐射峰值向煤体深部转移,从而可有效地防治和减弱冲击矿压的危险性。煤层卸压确实能够释放煤体中聚集的弹性能,消除应力升高区,达到防治冲击地压的目的。
3.小结
通过以上监测结果可以看出,冲击矿压的动态防治中,卸压爆破前后煤岩电磁辐射及煤粉量变化明显。在危险区域掘进时,掘进一定距离即实施卸压爆破,卸压后,测得煤岩体电磁辐射值及煤粉量均有所下降,不让煤岩体能量过多积聚。说明其应力水平得到了降低,卸压取得了一定的效果,实现了掘进期间的安全生产。
【关键词】断层;孤岛掘进
1.地质情况介绍
三河尖煤矿7439工作面位于井田东部,该工作面位于7419工作面以南,东四轨道巷之上,南面为F7=8~10m的断层。邻近的7419工作面已回采结束。7419工作面采空区距7439工作面运输巷5m左右,F7断层处于7439工作面轨道巷边缘。图1 表示7439工作面的空间位置关系。
7439工作面煤层厚度为4.2~5.3m,平均厚度4.8m,倾角6°,煤层直接顶为粉砂岩,厚1.67m,硬度系数为4~6,老顶为中细砂岩,厚12.69m,硬度系数为6~10,底板为粉砂岩,厚4.43m,硬度系数为4~6。
根据整体定性结果结合分段定级结果分析,7439回采工作面经综合指数法评估冲击矿压危险指数为0.737,属于中等冲击地压危险状态。
2.冲击危险区分析
冲击危险区的掘进,并非所有时期均能发生冲击矿压,它需要依赖与围岩应力集中的程度。7439工作面巷道掘进要经历2个阶段,分别为掘进正常应力值范围阶段;掘进压力影响区阶段。其中有可能发生冲击矿压的阶段是掘进时沿残留煤柱、采空区及断层构造应力阶段,因为当掘进到7419工作面残留煤柱时,停采线、采空区造成的应力集中传递到邻近的煤层(即掘进区域);轨道巷断层构造的存在,破坏了顶板的连续性,失去传递力的作用。当接近断层时,断层会影响到巷道支承压力分布范围、分布形式和应力峰值。造成掘进区域应力急剧升高,同时掘进区域煤岩体所积聚的弹性能也随之上升,一有扰动,很容易诱发冲击矿压。而掘进正常区和影响区发生冲击矿压可能性相对较低,但是要利用煤粉钻和电磁辐射加强正常的监测治理工作。
在具有中等冲击危险的7439轨道巷沿断层掘进工作面煤层钻孔卸压前后期间,对该区域进行了电磁、煤粉、微震监测,做好冲击矿压的预测预报。
这表明,煤层卸压后较卸压前电磁辐射峰值向煤体深部转移,从而可有效地防治和减弱冲击矿压的危险性。煤层卸压确实能够释放煤体中聚集的弹性能,消除应力升高区,达到防治冲击地压的目的。
3.小结
通过以上监测结果可以看出,冲击矿压的动态防治中,卸压爆破前后煤岩电磁辐射及煤粉量变化明显。在危险区域掘进时,掘进一定距离即实施卸压爆破,卸压后,测得煤岩体电磁辐射值及煤粉量均有所下降,不让煤岩体能量过多积聚。说明其应力水平得到了降低,卸压取得了一定的效果,实现了掘进期间的安全生产。