煤及其顶、底板冲击倾向性
防治煤矿冲击地压细则

防治煤矿冲击地压细则篇1:防治煤矿冲击地压细则防治煤矿冲击地压细则第一章总则第一条为了加强煤矿冲击地压防治工作,有效防备冲击地压事故,保障煤矿职工安全,依据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于防备煤矿生产安全事故的特别规定》《煤矿安全规程》等法律、法规、规章和规范性文件的规定,订立《防治煤矿冲击地压细则》有猛烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。
进行。
第十二条顶板、底板岩层冲击倾向性鉴定依照《冲击地压测定、监测与防治方法第1部分:顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法》冲击倾向性鉴定。
第十七条煤层应当具有充分的支护强度,采空区中全部支柱必需回净。
第三十五条冲击地压煤层采掘工作面靠近大型地质构造及三维空间坐标等参数。
第四十八条接受钻屑法进行局部监测时,钻孔参数应当依据实际条件确定。
记录每米钻进时的煤粉量,达到或超过临界指标时,判定为有冲击地压不安全;记录钻进时的动力效应,如声响、卡钻、吸钻、钻孔冲击等现象,作为判定冲击地压不安全的参考指标。
第四十九条接受应力监测法进行局部监测时,应当依据冲击不安全性评价结果,确定应力传感器埋设深度、测点间距、埋设时间、监测范围、冲击地压不安全判别指标等参数,实现远距离、实时、动态监测。
可接受矿压监测法进行局部增补性监测,掘进工作面每掘进确定距离设置顶底板动态仪和顶板离层仪,对顶底板移近量和顶板离层情况进行定期观测;回采工作面通过对液压支架工作阻力进行监测,分析采场来压程度、来压步距、来压征兆等,对采场大面积来压进行推想预报。
第五十条冲击地压矿井应当依据矿井的实际情况和冲击地压发生类型,选择区域和局部监测方法。
可以用试验室试验或类比法先设定预警临界指标初值,再依据现场实际考察资料和积累的数据进一步修订初值,确定冲击不安全性预警临界指标。
第五十一条冲击地压矿井必需有技术人员专门负责监测与预警工作;必需建立实时预警、处置调度和处理结果反馈制度。
3煤层及其顶(冲击倾向性鉴定)
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汶上义桥煤矿3煤层及其顶、底板冲击倾向性鉴定试验报告煤科总院北京开采研究所岩石力学实验室天地科技股份有限公司开采设计事业部2012年10月8日委托单位:汶上义桥煤矿有限责任公司项目名称:汶上义桥煤矿3煤层及其顶、底板冲击倾向性鉴定试验标准:《煤和岩石物理力学性质测定方法》MT44-87、MT45-87、MT47-87、MT173-87 、GB/T 25217.1-2010 、GB/T 25217.2-2010等试验设备:德国WPM1000kN的万能试验机等试验人员:邢润娥,陈庆钊数据处理:杨磊报告编写:杨磊审核:潘俊锋煤炭科学研究总院北京开采研究所岩石力学实验室二〇一二年十月八日目录1矿井概况 (1)2采样 (1)3试验项目 (2)3.1 煤样的物理力学性质 (2)3.1.1 煤样的物理性质 (2)3.1.2 煤样的力学性质 (3)3.2 岩样的物理力学性质 (3)3.2.1 岩样的物理性质 (3)3.2.2 岩样的力学性质 (3)3.3 煤的冲击倾向性鉴定 (3)3.4 顶、底板岩层冲击倾向性鉴定 (3)4试件加工与试验 (5)4.1 试件加工 (5)4.2 试件数量 (5)4.3 试验 (5)4.3.1 试验设备与仪器 (5)4.3.2 试验方法 (5)5试验结果 (7)5.1 煤层试样物理力学性质 (7)5.1.1 煤层试样的物理性质 (7)5.1.2 煤层试样的力学性质 (7)5.2 煤层围岩试样物理力学性质 (8)5.2.1 煤层围岩试样的物理性质 (8)5.2.2 煤层围岩试样的力学性质 (9)5.3 煤层冲击倾向性鉴定 (12)5.4 顶、底板岩层冲击倾向性鉴定 (14)5.4.1 3号煤顶板冲击倾向性鉴定结果 (14)5.4.2 3号煤底板冲击倾向性鉴定结果 (14)6结论 (15)1矿井概况义桥井田位于山东省汶上县义桥乡境内,距汶上县城区12km。
地理坐标:东经116︒31'00"~116︒35'30",北纬35︒39'00"~35︒41'30",东西长约6.8km,南北宽约4.6km,面积约31.4km2。
煤层顶底板冲击倾向性研究

判别指标
动 态 破 坏 时间 D/ s T m 冲 击 能指 标 弹 性 能指 标 W。 |
弱冲击
5 ~5 0 0 。 5 0 15 . ~ . 5 O . . ~2 0
无冲 击
> 0 50 < . 15 < . 20
音a ( , ‘ 玎 \ 善 i - u 3 )
U ≤1 ” 0
1 <U ≤10 0 % 0
U >10 ∞ O
今 日科苑
荷 与 对应 试 样 的参 数计 算 出单 轴 抗
压强度。
6 .K, : 岩石取样点一9 m 6 0 ,顶 板 为 砂 层 的弯 曲能 量 指 数U。2 6 2 J 为
岩 ,厚 度 取 3 m 0 ,再 结 合 顶 板 岩 样 强冲 击倾 向。 试验 处 理 结果 ,可得 到 项板 弯 曲能
1 )单轴 抗压 强度 :
。
弹性 应变 能 ;
①单 一 顶板弯 曲能量 指数 计算
o- o2
煤 岩样 的单 轴抗 压 强度 按M 4 T4
煤和 岩 石单 向抗 压 强度测 定方 法 进
一
总应 变 能 ,其值 为加 载 曲
线 下的面 积 ;
一
黪 ㈣
表 1I -
行 试 验 ,有信 号 记录 仪在 压 力机 加 载过 程 中直接 记 录试 样冲 击破 坏 时 的最 大破 坏 载荷 ,根 据最 大破 坏 载
式 中 :U。一复 合 顶 板 弯 曲 能
该 指 数作 为岩 石 冲击 倾 向性 分 量指 数 ,K ; J 类标 准 ,分 为 强冲 击倾 向、弱 冲击
倾 向 、无 冲击 倾 向 。 2 项 板冲击 倾 向性 分类 、名称 )
煤矿冲击地压防规定(省煤炭局)

煤矿冲击地压防规定(省煤炭局)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:山东省煤矿冲击地压防治规定(试行)第一章总则第一条为加强煤矿冲击地压防治工作,保障煤矿职工生命安全,根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《煤矿安全规程》、《冲击地压煤层安全开采暂行规定》等法律、法规及行业规范,制定本规定。
第二条本规定适用于山东省境内具有冲击地压危险的煤矿。
第三条生产(建设)过程中发生过冲击地压的矿井,认定为冲击地压矿井;未发生冲击地压的矿井,开采煤层、煤层顶底板经鉴定具有冲击倾向性,并且采掘过程中煤粉量超标、有煤炮或钻孔钻进中有卡钻、吸钻、异响等动力现象的,均按冲击地压矿井管理。
第四条煤矿企业、矿井的主要负责人(含法定代表人、实际控制人,下同)是冲击地压防治工作的第一责任人,负责防冲的全面管理工作;总工程师(技术负责人,下同)是冲击地压防治工作的技术负责人,负责防冲的技术管理工作;其他副职在分管范围内负落实责任。
第五条煤矿企业、矿井应组织编制冲击地压防治五年规划和年度计划,由主要负责人组织审查批准后实施。
第六条冲击地压防治费用必须列入企业(矿井)年度安全费用计划,保证满足防冲工作需要。
第七条煤矿企业、矿井应加强冲击地压防治技术研究,大力开展科技攻关,积极推广应用新技术、新工艺、新设备和新材料。
第八条煤矿企业、矿井必须编制冲击地压事故专项应急预案和现场处置方案。
第二章冲击地压防治管理第九条煤矿企业必须明确分管冲击地压防治的负责人及业务主管部门,配备足够的业务管理人员。
矿井必须设立专门的防冲机构和专职的防冲副总工程师,成立专职防冲队伍,防冲队伍人数必须满足矿井防冲工作的需要。
第十条煤矿企业、矿井必须制定冲击地压防治安全目标责任考核办法,建立健全冲击地压防治安全生产责任制、岗位责任制以及防冲技术管理制度等。
第十一条冲击地压矿井和按冲击地压管理的矿井开采新水平、新煤层,必须对开采煤层、煤层顶底板岩层按照国家相关标准进行冲击倾向性鉴定,鉴定结果报省级煤炭管理部门备案。
某煤矿煤岩冲击倾向性试验及分析

SerialNo.612April2020现 代 矿 业MODERNMINING总第612期2020年4月第4期 杜 哲(1995—),男,硕士研究生,232001安徽省淮南市田家庵区泰丰大街168号。
某煤矿煤岩冲击倾向性试验及分析杜 哲(安徽理工大学能源与安全学院) 摘 要 为了保证矿井的安全生产,采用煤岩冲击倾向性指数的测定方法,对淮北某煤矿三水平10煤煤岩层冲击倾向性的鉴定过程进行了系统的分析。
针对该煤矿的特点,运用MTS 816型煤岩体力学试验系统对该煤岩层进行冲击倾向性试验,得出了所采煤样的动态破坏时间为535 73ms,冲击能量指数为3 23;单轴抗压强度为5 57MPa,弹性能量指数为3 11;所采岩样顶底板的弹性模量分别为6 34,6 59GPa,抗拉强度分别为2 62,2 88GPa;计算出弯曲能量指数分别为8 25,7 08kJ。
根据煤炭行业标准的规定,对得出的相关指标进行具体分析,表明该煤矿10煤煤岩层均无冲击倾向性。
结合实际试验操作过程,从各种角度提出了提高试验准确性建议,以保证试验高效准确完成。
关键词 冲击倾向性 冲击能量指数 弹性能量指数 动态破坏时间DOI:10.3969/j.issn.1674 6082.2020.04.060 冲击地压是指煤矿井巷或工作面周围煤岩体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象,常伴有煤岩体瞬间抛出、巨响及气浪等[1 2]。
煤岩冲击倾向性研究是冲击地压机理研究的重要组成部分,为能够更精确地预测冲击地压事故,提高煤岩冲击倾向性试验的准确性是很有必要的。
淮北某煤矿地质类型综合评定为极复杂类型。
10煤组位于山西组中部,为中厚煤层,可采点181个,煤厚0.8~4.99m,平均为2.06m,煤层结构较复杂。
随着开采深度的增加,加之冲击地压发生机理又较为复杂,影响因素众多,为了提前做好预警防治准备,对可能有冲击危险性的煤岩层进行冲击倾向性鉴定具有重要意义。
一规程三细则考试题库(部分)
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判断题1。
漏风对矿井通风系统的稳定性、可靠性没有影响。
(×)2。
对采空区进行注浆、洒水可以提高其压实程度,减少漏风。
(√)3。
巷道中的行人、行车和堆积物不会对风流稳定性造成影响。
( ×)4.瓦斯等级鉴定要求被鉴定的矿井、煤层、水平或采区的回采产量应达到该地区设计产量的60%.(√)5。
采落的煤炭不会有瓦斯涌出。
(×)6.锁风封闭火区法适用于氧浓度低于17%的火区。
( ×)7.火区内空气中的氧气浓度降到5。
0%以下,即可启封或者注销该火区。
(×)8。
煤尘爆炸和瓦斯爆炸都不具有连续性.(×)9.尘肺病是以长期吸入大量微细粉尘而引起的以纤维组织增生为主要特征的肺部疾病。
( √)10.当煤的吸附瓦斯能力相同时,煤层瓦斯压力越高,煤的吸附瓦斯量越大。
(√)1。
工作危害分析法(JHA)是一种定量的风险分析辨识方法。
(×,定性)2.安全检查表(SCL)的编制依据包括国内外行业、企业事故统计案例,经验教训。
(√)3。
风险矩阵分析法(LS)和作业条件危险性分析法(LEC)均是半定量的风险评价方法。
(√)4。
作业条件危险性分析法中的D值越小,说明被评价系统的危险性越大。
(×)5。
风险控制措施是指为将风险降低至可接受程度,企业针对风险而采取的相应控制方法和手段.(√)6.风险辨识是识别企业整个范围内所有存在的风险的过程.(×,应为并确定其特性的过程)7.风险评价是对危险源导致的风险进行评估、对现有控制措施的充分性加以考虑的过程。
(×),以及对风险是否可接受予以确定的过程。
8.风险与危险源之间既有联系又有本质区别。
风险是危险源的载体,没有风险就没有危险源。
(×)9.风险分级的目的是实现对风险的有效管控。
(√)10.风险分级管控的基本原则是:风险越大,管控级别越高;上级负责管控的风险,下级不必管控,但必须落实具体措施。
义马煤业集团某矿冲击地压分析与防治

义马煤业集团某矿冲击地压分析与防治摘要义马煤业集团公司的煤矿近两年来随着开采深度的不断增加,冲击地压的危害将更加突出。
如何保证井下职工的安全和设备的安全,保障矿井的安全生产是摆在我们面前的一个难题。
本文就义煤集团公司某煤矿地质因素、开采技术等对冲击地压形成及危害与防治进行分析。
关键词冲击地压;开采深度;产生原因危害;分析及防治中图分类号 td324文献标识码 a文章编号1674-6708(2010)17-0064-01义马煤业集团公司的煤矿大多在50年代建井生产至今,进入90年代以来,许多矿井都先后有冲击地压现象发生。
为煤层的安全开采带来许多技术难题,近两年来随着开采深度的不断增加,冲击地压的危害将更加突出。
如何保证井下职工的安全和设备的安全,保障矿井的安全生产是摆在我们面前的一个难题。
1 冲击地压冲击地压又称岩爆,是指井巷或工作面周围岩体,由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象,常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。
这种现象具有很大的破坏性,是煤矿又重大灾害之一。
2 义煤集团某矿影响冲击地压的因素分析2.1 地质因素1)义马某矿井田处在煤田大向斜轴部,应力最为集中。
某煤矿基本上是一向斜构造,故垂直和水平力均为压应力,最易出现冲击地压现象,一般情况下,对于巷道及回采工作面来说,在褶曲的各个部位,出现的危险性是不一样的。
褶曲向斜部分的应力,最容易出现冒顶、冲击地压。
褶曲翼部垂直和水平为压应力,最容易出现冲击地压;褶曲背斜部分的应力状态为垂直拉应力,水平压应力,这部分也是最大矿山压力区域。
2)巨厚砾岩层的影响坚硬厚层砾岩顶板容易聚积大量的弹性能。
在其破断或滑移过程中,大量的弹性能突然释放,形成强烈震动,导致顶板型煤层冲击地压。
某矿目前所采2#煤上部有一层巨厚砾岩,距煤层约210m,其厚度为410m左右,是造成冲击地压的主要原因之一。
3)矿井煤层及其顶板具有冲击倾向性煤岩层冲击倾向性揭示了煤岩层是否具有积聚大量能量并在破坏时瞬间释放的基本属性,煤岩层的冲击倾向是其产生冲击地压的必要条件。
煤矿事故典型案例培训(2020年十大事故)

2020年全国煤矿事故十大典型案例(一)重庆能投渝新能源有限公司松藻煤矿“9·27”重大火灾事故2020年9月27日,重庆能投渝新能源有限公司松藻煤矿发生重大火灾事故,造成16人死亡、42人受伤,直接经济损失2501万元。
事故直接原因:松藻煤矿二号大倾角运煤上山胶带下方煤矸堆积,起火点-63.3米标高处回程托辊被卡死、磨穿形成破口,内部沉积粉煤;磨损严重的胶带与起火点回程托辊滑动摩擦产生高温和火星,点燃回程托辊破口内积存粉煤;胶带输送机运转监护工发现胶带异常情况,电话通知地面集控中心停止胶带运行,紧急停机后静止的胶带被引燃,胶带阻燃性能不合格、巷道倾角大、上行通风,火势增强,引起胶带和煤混合燃烧;火灾烧毁设备,破坏通风设施,产生的有毒有害高温烟气快速蔓延至2324-1采煤工作面,造成重大人员伤亡。
主要教训:一是松藻煤矿重效益轻安全。
该矿职工已经检查出二号大倾角胶带巷浮煤多,下托辊、上托架损坏变形严重等问题和隐患,并向煤矿矿长等管理人员进行了报告,但该矿矿长为不影响矿井正常生产未立即停产,而是计划在国庆节停产检修期间更换,并要求整治工作不能影响胶带运煤。
二是矿井安全管理混乱。
二号大倾角运煤上山胶带防止煤矸洒落的挡矸棚维护不及时,变形损坏,皮带运行中洒煤严重,皮带下部煤矸堆积多、掩埋甚至卡死下托辊,少数下托辊被磨平、磨穿,已磨损严重的皮带与卡死的下托辊滑动摩擦起火;煤矿没有按规定统一管理、发放自救器,有的自救器压力不够。
三是重庆能源集团督促煤矿安全生产管理责任落实不到位,对所属煤矿安全实行四级管理,职能交叉、职责不清,责任落实层层弱化。
2020年全国煤矿事故十大典型案例(二)湖南衡阳源江山煤矿“11·29”重大透水事故2020年11月29日,湖南省衡阳市耒阳市导子煤业有限公司源江山煤矿发生重大透水事故,造成13人死亡,直接经济损失3484.03万元。
事故直接原因:源江山煤矿超深越界在-500m水平上山巷道式开采急倾斜煤层(56°),在矿压和上部水压共同作用下发生抽冒,导通上部导子二矿-350m至-410m采空区积水,大量老空积水迅速溃入源江山煤矿-500m水平,并迅速上升稳定至-465m,导致井巷被淹,造成重大人员伤亡。
防治煤矿冲击地压细则
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防治煤矿冲击地压细则第一章总则第一条为了加强煤矿冲击地压防治工作,有效预防冲击地压事故,保障煤矿职工安全,根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》《煤矿安全规程》等法律、法规、规章和规范性文件的规定,制定《防治煤矿冲击地压细则》(以下简称《细则》)。
第二条煤矿企业(煤矿)和相关单位的冲击地压防治工作,适用本细则。
第三条煤矿企业(煤矿)的主要负责人(法定代表人、实际控制人)是冲击地压防治的第一对防治工作全面负责;其他负责人对分管范围内冲击地压防治工作负责;煤矿企业责任人,(煤矿)总工程师是冲击地压防治的技术负责人,对防治技术工作负责。
第四条冲击地压防治费用必须列入煤矿企业(煤矿)年度安全费用计划,满足冲击地压防治工作需要。
第五条冲击地压矿井必须编制冲击地压事故应急预案,且每年至少组织一次应急预案演练。
第六条冲击地压矿井必须建立冲击地压防治安全技术管理制度、防治岗位安全责任制度、防治培训制度、事故报告制度等工作规范。
第七条鼓励煤矿企业(煤矿)和科研单位开展冲击地压防治研究与科技攻关,用新研发、推广使技术、新工艺、新材料、新装备,提高冲击地压防治水平。
第二章一般规定第八条冲击地压是指煤矿井巷或工作面周围煤(岩)体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象,常伴有煤(岩)体瞬间位移、抛出、巨响及气浪等。
冲击地压可按照煤(岩)体弹性能释放的主体、载荷类型等进行分类,对不同的冲击地压类型采取针对性的防治措施,实现分类防治。
第九条在矿井井田范围内发生过冲击地压现象的煤层,或者经鉴定煤层(或者其顶底板岩层)具有冲击倾向性且评价具有冲击危险性的煤层为冲击地压煤层。
有冲击地压煤层的矿井为冲击地压矿井。
第十条有下列情况之一的,应当进行煤层(岩层)冲击倾向性鉴定:一)有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。
(二)埋深超过400 米的煤层,且煤层上方100 米范围内存在单层厚度超过10 米、单轴抗压强度大于60MPa的坚硬岩层。
煤层冲击倾向性试验研究
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4 主要结论
1) 采用 MTS 伺服试验系统可以较好地进行煤岩 冲击倾向性能的测试 。位移和应力控制可以测取冲 击能量指数和弹性能量指数 ,高速数据采集系统可 以准确测量试件的动态破坏时间 。
(下转第 14 页) ·11 ·
2007 年 4 月 矿业安全与环保 第 34 卷第 2 期
图 4 构造煤厚度计算
3 结论
构造煤厚度自动分层软件实现了钻孔测井曲线 中构造煤判识和厚度计算功能 ,为煤与瓦斯突出预 测预报提供可靠依据 。本软件具有界面友好 ,操作 简单 、实用性强 ,计算速度快 ,精度高 ,可靠性好的特 点 。不仅可以自动判识构造煤厚度 ,改进后也可用 于测井曲线地层的自动划分 。
收稿日期 :2006 - 07 - 25 ;2006 - 10 - 16 修回 作者简介 : 陈绍杰 (1978 —) ,男 ,博士研究生 ,讲师 ,主要
从事矿山岩石力学 、覆岩运动与开采沉陷控制方面的教学和 研究工作 。
·10 ·
经过切 、磨 ,加工成直径 50 mm 的圆柱体标准岩石 试件 。
的应用[J ] . 地球物理学报 ,2000 ,43 (4) :568 - 573. [5 ] 王定武. 利用模拟测井曲线判识构造煤的研究 [J ] . 中
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油仪器 , 2006 ,20 (2) : 24 - 25. [7 ] 程玉群 , 李秀荣 , 刘铁桩. 测井曲线自动分层技术及在
冲击地压事故专项应急预案

一、事故特征
冲击地压是煤矿又一重大灾害。一般发生在顶、底板岩石和煤比较 坚硬、矿压聚集程度很高的地带,多发生在正在掘进和已掘完的巷道 中。
二、事故危险源评价和类型
1、危险源评估 我矿新生界地层厚,开采水平深,地压大。根据《郓城煤矿初步设 计》(安全专篇)分析,我矿符合发生冲击地压事故的采深条件。 2、冲击地压事故类型 冲击的事故类型最常见的是煤层冲击,也有顶板冲击和底板冲击及 巷帮冲击,少数是岩爆。 有可能存在冲击地压危险区域: (1)石门揭露冲击地区煤层。 (2)断层或其它大型地质构造附近。 (3)被大量巷道分割的煤岩层。
十、信息报告程序
1、 报警系统及程序 (1)、发生事故后,现场人员要立即向本单位现场救援组报告。 (2)、现场救援组接到事故报告后,应迅速组织救援,并立即将
事故基本情况报至应急救援值班室,同时报业务主管部门。 (3)、应急救援值班室在接到事故报告后,要做好事故的详细记
录,并立即向当天值班领导汇报,由值班领导(情况紧急时值班室可直 接)向总指挥汇报。
规定。 3、 预警行动 (1)、预警条件 由于冲击地压事故的突发性特点,在发生冲击地压之前,很难发现
其征兆。因此,冲击地压的预警主要依靠对区域构造,煤层及其顶底板 岩石的冲击倾向,煤岩埋藏深度,作业地点周边条件等因素综合分析的 基础上,采取针对性的预测措施取得的数据资料来判断。目前各单位使 用较多的方法有:
①通过经验类比法分析可能发生冲击地压地点的埋藏条件,煤层和 顶底板条件,巷道布置、采煤方法与工艺等,推断发生冲击地压的可能 性较大时。
②在应力集中区、支撑压力带煤壁打钻,钻孔的煤粉量超标时。 ③利用煤岩流变破坏电磁辐射特性监测冲击地压的方法。工作面煤 体电磁辐射信号强度和脉冲数超过临界值且向上增长时。 (2、)事故预警行动 发生冲击地压事故前有如下预兆可以预警:弱冲击、强冲击、弹 射、矿震、岩爆、弹性振动等,常伴有煤岩体抛出、巨响、冲击波、气 浪。 发生冲击地压事故后,施工现场人员要立即向处应急救援办公室报 告,处应急救援办公室接到事故报告后,要迅速问清事故发生的基本情 况。基本情况包括: ①事故发生的单位、时间、地点。 ②事故的简要经过、灾区人数、危害程度、涉及范围、现状和趋 势。 ③事故发生原因的初步判断。 ④事故发生后已采取的措施及当前事故的抢险情况等。
关于采煤工作面防灭火及冲击地压耦合灾害治理全过程风险预控

关于采煤工作面防灭火及冲击地压耦合灾害治理全过程风险预控摘要:目前,黑龙江省的煤矿,多数由于采深大和煤层赋存的原因,普遍存在煤层发火周期短、瓦斯量大、顶板(冲击地压)压力大、水害、地质构造等灾害因素,给生产煤矿带来了很大的治理难度,特别是耦合灾害,一个采煤工作面同时存在2种或几种以上灾害,治灾不到位就会产生隐患甚至事故,对生产也存在着严重制约,怎样即有效控制灾害因素,又能科学释放安全经济产能,就成为煤矿今后工作的重要课题。
关键词:防灭火、冲击地压、耦合灾害引言“安全风险分级管控”是“事故隐患排查治理”前期工作最重要的一环。
其关键是推动安全生产的关口前移,将目前的安全管理关口由“事故隐患排查治理”前移到“安全风险分级管控”。
安全风险分级管控关键是确定风险源,煤矿风险源一般分为系统性风险源和岗位风险源,煤矿井下系统性风险源一般包括井下水、火、瓦斯、煤尘、顶板、冲击地压、隐蔽致灾地质因素、采掘工艺设计、通风系统、机运系统、设备配套等;地面系统性风险源一般包括设施布局、消防系统、采空塌陷区、矸石山、超过存储临界量的危险物品等;岗位风险源一般指生产岗位和作业场所潜在的对作业人员有直接危害的人、机(物)、环、管不安全因素和管理缺陷。
下面,论述一下工作面冲击地压及防灭火耦合灾害治理全过程风险预控。
一、采煤工作面概况鹤岗矿业公司鸟山煤矿位于黑龙江省鹤岗市东部,井田范围南北走向长4.11km,东西倾斜宽2.02km,井田面积8.30 km2。
井田范围内无河流经过,历史最高洪水水位为益新矿内小石头河水位+274.395米。
工业广场地表标高是304米。
井下回采工作面为南四上采区3#煤层一分段综放面,回采标高-650米。
该煤层鉴定为非突出煤层,工作面绝对瓦斯涌出量5.4m3/min,相对涌出量2.34m3/t。
煤层自然倾向性为Ⅱ类自燃发火煤层,发火期为18个月,煤尘具有爆炸性。
鸟山煤矿南四上采区3号层一分段综放面,走向长平均710m,倾斜长平均130m,煤层平均倾角18°,平均煤厚7.5m。
题库整理
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“一规程一细则”题库一.必答题(50个填空)1.微震是指采动引起(岩体破坏)时产生的动力现象。
2.煤矿企业必须对从业人员进行(安全教育)和培训。
3.《煤矿防治水细则》于(2018年9月1 日)起施行。
4.赋存在煤层孔隙中的游离瓦斯所表现出来的气体压力是(煤层瓦斯压力)。
5.风险的可能性是指事故(事件)发生的(概率)。
6.冲击地压防治费用列入矿井年度(安全生产)费用,应保证足额提取和使用。
7.探放水钻孔除兼作堵水钻孔外,终孔孔径一般不得大于(94)mm。
8.采区开采结束后(45天)内,必须在所有与已采区相连通的巷道中设置密闭墙,全部封闭采区。
9.矿井(30)Km范围内没有气象台(站),气象资料不能满足安全生产需要时,应当建立降水量观测站。
10.在开拓新水平、新采区或者采深增加超过(50m ),或者进入新的地质单元时,应当重新进行突出煤层危险性鉴定。
11.一级井工煤矿正常工作时单班入井人数不超过(1000)人。
12.矿井水水质的监测每年不得少于(2)次。
13.煤矿企业主要负责人、(矿长)是本单位防突工作的第一责任人。
14.矿井主要巷道内标识间距不得大于(300 )米。
15.探放老空水时,探水钻孔应成组布设,厚煤层内各孔终孔的竖直面间距不大于(1.5)米。
16. 新安装的主要通风机投入使用前,必须进行试运转和通风机性能测定,以后每(5)年至少进行1次性能测定。
17.煤矿必须建立矿井安全避险系统,对井下人员进行安全避险和应急救援培训,每年至少组织(1)次应急演练。
18.钻屑法是通过在煤层中打直径42~50mm的钻孔,根据排出的煤粉量及其变化规律和有关(动力)效应,鉴别冲击危险的一种方法。
19. 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。
20.煤尘受热分解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间称为(感应期)。
21.冲击地压是(矿山)井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。
山西煤运集团四通煤矿四、五采区煤岩体冲击倾向性研究
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(6)中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB/T 25217.12010《冲击地压测定、监测与防治方法第 1 部分:顶板岩 层冲击倾向分类及指数的测定方法》;
(7)中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB/T 25217.22010《冲击地压测定、监测与防治方法第 2 部分:煤的冲 击倾向分类及指数的测定方法》。 5.2 标准
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平均 1.98 0.58 2.2 0.28 3.63 1.06 0.46 2.35 1.76 1.88 2.30
图 1 煤岩样取样钻孔位置分布图
取样地点往顶板岩层中打⌀68mm 取芯钻孔,每类岩层 取长度超过 30mm 岩芯各 5 块,长度超过 130mm 岩芯 各 5 块。煤岩样采出后,立即用塑料薄膜及胶带封裹、 密封并运送至实验室。 3 试样加工标准和测试仪器
试件加工依照国家标准《冲击地压测定、监测与防 治方法》GB/T 25217-2010 和《煤和岩石物理力学性质
《煤矿安全规程》(2016 版)第二百二十六条规定, 有下列情况之一的,应当进行煤岩冲击倾向性鉴定: (一)有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象 的;(二)埋深超过 400m 的煤层,且煤层上方 100m 范围 内存在单层厚度超过 10m、单轴抗压强度大于 60MPa 的坚硬岩层;(三)相邻矿井开采的同一煤层发生过冲 击地压的;(四)冲击地压矿井开采新水平、新煤层。
煤矿冲击地压产生原因及防治措施
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煤矿冲击地压产生原因及防治措施七台河精煤集团公司桃山矿2005年5月13日发生第一次冲击地压,随着煤层开采深度的增加,冲击地压发生频繁。
冲击地压现已成为七煤集团制约生产的重大安全隐患之一。
1 采区工作面地质条件概况桃山煤矿三水平一采区位于井田中部偏东,采区走向长约1800~1900m,倾斜长约2000m,采区面积约3.6km2。
可采煤层分别为85层、90层、95层。
一采区首采煤层为85煤层,煤层厚度0.65~0.92m,平均厚度0.8m,85煤层顶板以中砂岩、细砂岩、粉砂岩为主,直接顶为灰白色粉砂岩,厚度0~7m,普氏系数f=4~6。
老顶以中砂岩为主,坚硬稳定,厚度达20.5~44.2m,平均厚度在28m左右,普氏系数f=8~10。
三水平一采区85层右一片于2004年4月作为首采面正式开采,现42035队开采85层右二片为第三个工作面。
42035采煤工作面采用走向长壁后退式开采方式,高档普采,工作面长140m,煤层倾角25°。
开采深度667~740m。
该工作面位于采区右翼,上部为85层右一片采空区,下部为85层右三片未采区,左部为胶带井煤柱线,右部为采区边界。
该工作面与85层右-片采空区留10m保护煤柱。
上下巷共揭露断层5道,落差在5m以上的有2条,对工作面生产影响较大。
2 冲击地压现象分析对桃山矿一采区前后发生的近10次冲击现象进行了分析,可以得出如下几点:①发生冲击地压现象的地点,其开采深度达到700m左右。
②冲击区域的顶板岩层与煤层出现离层,且顶板完整没打破碎。
2007年7月15日的冲击产生的煤、岩层离层距离达8cm,向煤壁内延伸达5m之深,说明冲击的主要原因可能是坚硬顶板所致。
③该区域内顶板为中砂岩,根据钻孔资料,其厚度在29~30m之间。
④大部分情况下,工作面每推进25~30m就发生一次小的冲击地压,这与工作面的周期来压规律比较吻合。
⑤上巷冲击地压发生时,主要显现形式为巷道煤壁鼓出。
唐山矿区构造应力场特征及其对冲击地压的影响
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唐山矿区构造应力场特征及其对冲击地压的影响宋佩德;朱绍军;潘结南【摘要】10.3969/j.issn.1001-1986.2012.06.008% 河北唐山矿冲击地压的发生除了受开采技术条件、煤层顶底板岩石学特征等因素影响外,主要受赋存环境的影响,其中地应力条件是一个重要的影响因素。
以唐山矿构造应力分布规律为背景,对不同水平构造应力条件下回采工作面煤层及其顶底板围岩的三维场进行了数值分析,系统研究了构造应力对煤层及其顶底板围岩的冲击地压的影响。
结果表明,在煤矿开采过程中,高水平构造应力对采区煤层及其顶底板围岩的应力场和能量场的分布规律具有重要影响。
高构造应力条件下,煤层及其顶底板围岩中的高水平应力为冲击地压的发生提供了力源条件,而在高地应力环境下所积聚的大量弹性应变能为冲击地压的发生提供了能量条件。
【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】5页(P34-38)【关键词】构造应力;冲击倾向性;冲击地压;数值分析;弹性应变能【作者】宋佩德;朱绍军;潘结南【作者单位】河南省煤田地质局一队,河南新郑451150;河南省煤田地质局一队,河南新郑 451150;河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454000【正文语种】中文【中图分类】TD324冲击地压是一种力学过程十分复杂的动力现象,是煤矿重大突发灾害之一。
冲击地压是指在一定地应力作用下,由于受采动影响,煤(岩)体力学系统局部失稳时,煤(岩)体中积聚的大量弹性变形能以突然、急剧、猛烈的形式释放,并导致煤(岩)体瞬间破坏,伴随大量煤(岩)粉的突出,造成矿山井巷的破坏及人员伤亡[1-3]。
煤矿开采过程中矿压分布规律和顶板岩体的变形、破坏过程历来是采矿界研究的重点和难点课题[4],也是研究矿井冲击地压、矿震等矿井动力现象必须关注的热点问题。
工作面开采过程中,煤层及其顶底板围岩的冲击倾向性是由煤层及其顶底板围岩的应力场、位移场和能量场的分布规律决定的。
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目录1 项目概况.................................................................................. 错误!未定义书签。
2 鉴定依据与内容 (1)2.1 鉴定依据 (1)2.2 鉴定内容 (1)3 采样与试样加工 (2)3.1 采样................................................................................ 错误!未定义书签。
3.2 试样加工 (2)4 煤岩冲击倾向性鉴定 (2)4.1 试验设备与仪器 (2)4.2 煤岩冲击倾向性指标及其测试方法 (3)4.2.1煤的冲击倾向性指标及其测试方法 (3)4.2.2顶板岩层的冲击倾向性指标及其测试方法 (4)4.3 试验结果 (5)4.3.1 煤样的物理、力学性质 (5)4.3.2 岩样的物理、力学性质 (6)4.3.3 煤层冲击倾向性鉴定 (9)4.3.4 顶板冲击倾向性鉴定结果 (11)4.3.5 底板冲击倾向性鉴定结果 (12)5 结论与建议 (12)5.1结论 (12)5.2建议................................................................................. 错误!未定义书签。
2 鉴定依据与内容2.1 鉴定依据本次试验依据中华人民共和国国家标准《煤和岩石物理力学性质测定方法》和《冲击地压测定、监测与防治方法》开展,具体包括:(1)中华人民共和国国家标准GB/T 23561.1-2009 《采样一般规定》;(2)中华人民共和国国家标准GB/T 23561.3-2009 《煤和岩石块体密度测试方法》;(3)中华人民共和国国家标准GB/T 23561.6-2009 《煤和岩石含水率测定方法》;(4)中华人民共和国国家标准GB/T 23561.7-2009 《单轴抗压强度测定及软化系数计算方法》;(5)中华人民共和国国家标准GB/T 23561.8-2009 《煤和岩石变形参数测定方法》;(6)中华人民共和国国家标准GB/T 23561.10-2010 《煤和岩石抗拉强度测定方法》;(7)中华人民共和国国家标准GB/T 23561.11-2010 《煤和岩石抗剪强度测定方法》;(8)中华人民共和国国家标准GB/T 25217.1-2010 《顶板岩层冲击倾向分类及指数的测定方法》;(9)中华人民共和国国家标准GB/T 25217.2-2010 《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》;(10)东大煤矿相关地质资料。
(11)检测合同。
2.2 鉴定内容此次煤及其顶、底板岩层的物理力学性质及冲击倾向性鉴定项目如下:(1)煤的物理、力学性质分别测试煤样的视密度、含水率、单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、粘结力和内摩擦角。
(2)煤的冲击倾向性分别测试煤样的动态破坏时间、弹性能量指数和冲击能量指数,并结合单轴抗压强度判定煤的冲击倾向性。
(3)顶、底板岩层的物理、力学性质分别测试顶、底板岩层的视密度、含水率、单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、粘结力和内摩擦角。
(4)顶、底板岩层的冲击倾向性依据顶、底板岩层的厚度、密度、弹性模量及抗拉强度,计算其弯曲能量指数及复合岩层弯曲能量指数,依次判定顶、底板岩层的冲击倾向性。
3 采样与试样加工3.2 试样加工按不同煤、岩性取样,分为顶板、底板和煤层。
试件的实验室加工依照国家标准《冲击地压测定、监测与防治方法》(GB/T 25217-2010)和《煤和岩石物理力学性质测定方法》(GB/T 23561-2009),并参照国际岩石力学学会实验室和现场试验标准化委员会编制的《岩石力学试验建议方法》。
煤岩样加工步骤如下:(1)将煤岩试样固定在取芯机平台上,用金刚石钻头钻取直径为50mm的试样;(2)用切割机将试样锯成高100mm、50mm和25mm 的圆柱体初件;(3)在磨石机上将圆柱体试件两端磨平,研磨时试件两端面不平行度不得大于0.05mm,上、下端直径的偏差不得大于0.3mm,并用乳化液冷却。
共加工煤岩标准试件75块,试件尺寸分别为φ50×100mm、φ50×50 mm和φ50×25 mm。
试样加工设备有:岩石切割机、摇臂钻床、取芯机、磨石机、磨床、游标卡尺。
4 煤岩冲击倾向性鉴定4.1 试验设备与仪器试验设备采用TAW-2000型电液伺服试验机,用于进行煤岩加载和应力-应变全程曲线测定。
同时试验设备有采集速度为0.1ms的高速计算机数据采集处理系统、电子天平、引伸计及配套的载荷和位移传感器等。
TAW-2000型电液伺服试验机如图1所示。
图1微机控制电液伺服试验机4.2 煤岩冲击倾向性指标及其测试方法4.2.1煤的冲击倾向性指标及其测试方法依据《冲击地压测定、监测与防治方法第2部分:煤的冲击倾向性分类及指数的测定方法》(GB/T25217.2-2010),煤样的冲击倾向性鉴定指标包括单轴抗压强度、动态破坏时间、弹性能量指数和冲击能量指数。
单轴抗压强度通过煤样的力学性质试验得到,动态破坏时间、弹性能量指数和冲击能量指数通过计算机数据处理计算得到。
测量试件的抗拉强度采用巴西法间接测定,试验在伺服试验机上进行,试件的单轴抗压强度的测定在伺服试验机上进行。
(1)动态破坏时间在伺服试验机上放入煤样标准试件加载,0.1ms级计算机数据采集处理系统实时采集煤样的破坏信号,直至试件破坏。
根据试验测得的数据,绘出煤样的动态破坏时间曲线,将曲线中最大破坏载荷的关键处放大,得到煤样标准试件精确的动态破坏时间(DT值)。
(2)弹性能量指数在伺服试验机上测量试件承受的载荷,用引伸计及传感器测量试件的轴向变形,直至试件破坏。
测得的信号由计算机数据采集系统记录、贮存。
试验采集系统将根据贮存数据绘出弹性能量指数计算图,再由计算机积分得到煤样标准试件的弹性应变能值和总应变能值,最终计算得到煤样的弹性能量指数。
(3)冲击能量指数在伺服试验机上测量试件承受的载荷,用引伸计及传感器测量试件的全程轴向变形,用0.1ms级高速计算机数据采集处理系统采集测得的数据,并根据试验数据给出试件的全应力应变曲线图,按国家标准通过计算机积分,得到煤样破坏峰值前积聚变形能和峰值后耗损变形能,最终计算得到煤样的冲击能量指数。
(4)单轴抗压强度在伺服试验机上测量试件承受的载荷,0.1ms级计算机数据采集处理系统实时采集煤样的破坏信号,直至试件破坏。
根据试验测得的负荷数据与其承压面面积的比值,最终计算得到的煤样的单轴抗压强度。
煤的冲击倾向性的强弱,一般根据上述测定的4个指数进行综合衡量。
煤的冲击倾向性按其指数的大小分3类,见表1。
表1 煤冲击倾向性分类4.2.2顶板岩层的冲击倾向性指标及其测试方法测量试件的抗拉强度采用巴西法间接测定,试验在伺服试验机上进行,试件的单轴抗压强度的测定在伺服试验机上进行。
依据《冲击地压测定、监测与防治方法第1部分:顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法》(GB/T25217.1-2010),岩样的冲击倾向性鉴定指标是弯曲能量指数。
可根据抗拉强度、视密度、弹性模量和上覆岩层载荷计算得到。
顶板岩层的冲击倾向性按其指数的大小分3类,见表2。
表2 顶板岩层冲击倾向性分类4.3 试验结果4.3.1 煤样的物理、力学性质煤试样物理性质测定结果见表3。
表3 煤试样的物理性质测试结果煤试样的力学性质测定结果见表4和表5,图2和图3是煤试样的应力-应变曲线图和强度曲线图。
表4 煤试样的力学性质测试结果表5煤试样抗剪切强度测试结果图2 煤试样应力-应变曲线图τ(M P a )图3 煤试样强度曲线图4.3.2 岩样的物理、力学性质围岩试样物理性质测定结果见表6。
表6围岩试样物理性质测试结果围岩试样的力学性质测定结果见表7和表8。
图4至图7是围岩试样的应力-应变曲线图和强度曲线图。
表7 围岩试样力学性质测试结果表8 围岩试样抗剪切强度测试结果με图4 顶板试样应力-应变曲线图με图5底板试样应力-应变曲线图τ(M P a )图6 顶板试样强度曲线图τ(M P a )图7 底板试样强度曲线图4.3.3 煤层冲击倾向性鉴定煤试样动态破坏时间,弹性能量指数、冲击能量指数、及单轴抗压强度测定结果见表9。
(1) 动态破坏时间煤试样的动态破坏时间如表9所示,煤试样的动态破坏时间平均值为258.60ms ,大于50ms ,小于500ms 。
按照国家标准GB/T 25217.2-2010《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》,可以判断煤试验的冲击倾向性为Ⅱ类,即弱冲击倾向性。
图8是煤试样的动态破坏时间曲线。
(2)弹性能量指数东大煤矿煤试样的弹性能量指数如表9所示,煤试样的弹性能量指数平均值为2.84,大于2,小于5,按照国家标准GB/T 25217.2-2010《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》,可以判断煤试验的冲击倾向性为Ⅱ类,即弱冲击倾向性。
图9是煤试样的弹性能量曲线。
(3)冲击能量指数煤试样的冲击能量指数如表9所示,煤试样的冲击能量指数平均值为2.82,大于1.5,小于5,按照国家标准GB/T 25217.2-2010《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》,可以判断煤试验的冲击倾向性为Ⅱ类,即弱冲击倾向性。
图10是煤试样的冲击能量指数曲线。
(4)单轴抗压强度煤试样的单轴抗压强度如表9所示,煤试样的单轴抗压强度平均值为17.86MPa,大于14MPa,按照国家标准GB/T 25217.2-2010《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》,可以判断煤试验的冲击倾向性为Ⅱ类,即无冲击倾向性。
根据判定煤层冲击倾向性4个指标的隶属度,判定煤为无冲击倾向性。
表9 煤试样冲击倾向性各项指数测定结果图8 煤试样动态破坏时间曲线图9 煤试样弹性能量曲线图10 煤试样冲击能量曲线4.3.4 顶板冲击倾向性鉴定结果表10为顶板岩层弯曲能量计算结果,根据标准可用抗拉强度代替抗弯强度。
顶板岩层弯曲能量指数为34.69kJ,大于15kJ,小于120kJ,按国家标准GB/T 25217.1-2010所示规定,该煤层顶板岩层应属Ⅱ类,为具有弱冲击倾向性的顶板岩层。
表10 顶板岩层弯曲能量4.3.5 底板冲击倾向性鉴定结果表11为底板岩层弯曲能量计算结果,根据标准可用抗拉强度代替抗弯强度。
底板岩层弯曲能量指数为43.21kJ,大于15kJ,小于120kJ,按国家标准GB/T 25217.1-2010所示规定,该煤层底板岩层应属Ⅱ类,为无冲击倾向性的底板岩层。
表11 底板岩层弯曲能量5 结论与建议5.1结论(1)根据送检煤样测定的数据,依据国家标准GB/T 25217.2-2010《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》,判定煤属于Ⅱ类,为具有弱冲击倾向性的煤层。