煤矿管理-防冲工作情况汇报

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古城煤矿防冲工作情况汇报
(2014年4月14日)
尊敬的各位领导、专家:
上午好!首先欢迎莅临古城煤矿检查指导工作,下面,我把古城煤矿的基本情况和防冲工作开展情况汇报如下:
一、矿井概况
古城煤矿是临矿集团在济宁矿区建设的第一对矿井,也是受冲击地压威胁严重的矿井。

矿井于2001年1月投入生产,核定生产能力为220万吨/年。

矿井采用立井、暗斜井多水平开拓方式,地面标高+50m左右,共分三个水平,第一水平-505m,第二水平-850m,第三水平-1030m。

目前矿井采场全部位于三水平,最大采深超过1200m,开采工艺为条带式综采放顶煤。

矿井主采煤层为二叠系山西组3煤,平均煤厚8.5m。

根据第二和第三水平的煤岩层冲击倾向性鉴定结果,3煤为强冲击倾向性煤层,其顶底板为弱冲击倾向性岩层。

通过对钻孔资料分析来看,3煤上覆高位有数层超过70m厚的坚硬岩层,经专家分析,巨厚坚硬岩层的弯曲、断裂是形成矿震的根源。

矿井地质构造复杂,断层多,至今共揭露断层300多条,断层与冲击地压的发生存在一定的联系。

二、防冲工作开展情况
古城煤矿2004年在-850水平2106工作面首次显现冲击地压,主要体现为巷道回缩、折断支柱。

此后与中国矿业大学开展技术合作,引进监测设备,逐步建立防冲组织机构,摸索适合矿井实际的防冲手段。

2009年在北京科技大学姜福兴教授带领的科研团队指导下,古城煤矿汲取以往工作中的不足,优化开拓布局、合理安排采掘顺序,进一步完善防治措施,并加大资金投入,引进先进监测设备,实现重点危险区应力实时监测监控。

同时,积极组织开展科技创新和课题攻关,研究探索适合矿井实际的防冲措施,矿井冲击地压防控能力稳步提高。

自2012年开始,古城煤矿采场全面转入-1030m第三水平,最大采深超过1200m,采动应力影响区域、构造应力集中区、丢底煤区域仍存在局部冲击现象,以上区域的防冲工作是全矿安全管理的重点环节。

几年来的防冲工作主要有以下几点:
(一)强化队伍建设,健全组织机构。

古城煤矿成立了以矿长为组长,总工程师、分管副矿长为副组长,相关专业副总工程师为成员的冲击地压防治工作领导小组,防冲办负责全矿冲击地压防治工作。

设有专职防冲副总和防冲队,从监测监控、冲击危险区划定、编制防冲措施,到大直径钻孔卸压、钻粉检验等所有卸压解危工作,全部由防冲办完成,实现了防冲集约化管理,确保了各环节的连贯性。

(二)加大装备投入,满足防冲需求。

古城煤矿2007年引进波兰“SOS”微震监测系统,并定期委托中国矿业大学专业人员对测站设置情况进行修正,重点头面安装了冲击地压实时监测预警系统;钻具方面:深孔钻车、架柱式钻机、手持式钻机等各类钻具齐全实用,钻孔直径从94到125毫米,卸压钻具满足防冲要求。

(三)健全管理制度,强化责任落实。

为保证冲击地压防治工作的有效开展,矿井印发了《古城煤矿防治冲击地压实施意见》、《古城煤矿防治冲击地压综合管理制度》、《防冲知识手册》等,理顺了防冲责任体系,健全了防冲工作安全责任制,对各级人员的防冲责任进行了详细规定,明确了各相关部门的职责,对各部门相互
协作进行了具体要求。

(四)超前分析论证,优化采掘布局。

古城煤矿通过优化采掘设计,精确计算工作面采宽和留宽,巷道布置在应力集中区以外,并合理安排采掘顺序,避免相向作业,从源头上避免形成应力集中区,有效降低了防冲难度。

针对矿井冲击危险逐步增大的实际,在委托北京科技大学姜福兴教授编制采区防冲设计的基础上,又对每一个工作面的冲击危险进行单独评价,组织专家论证。

根据评价结论,制定专项防冲措施,立足源头治理,防冲效果显著。

通过严格按照设计布置工作面、加大掘进断面、加强掘进巷道主动支护、工作面在超前应力与构造应力叠加区的重点防治、提前停止受采动影响的迎头掘进等,有效降低了动力灾害的发生。

(五)加强监测监控,及时发现应力集中区。

SOS微震监测系统与冲击地压实时监测系统相互补充,对全矿井及工作面的动力灾害进行监测预警,判断危险区域,预测发生冲击地压的可能性。

依据以上两种监测方式判定出危险区域后,再利用打钻孔的方式进一步检验应力集中程度,根据钻粉率指数法进一步准确判定危险程度。

对采煤工作面超前60m 范围,以及掘进迎头、两帮按照不同周期定期进行煤粉检验,发现应力集中立即采取解危措施。

(六)加强支护增强巷道抵御冲击的能力。

加强采面两顺槽超前支护保障冲击时巷道不出现大变形,同时保护人员和设备的安全。

采用大直径悬浮式单体支柱,使用防冲撑杆、防冲拉杆连锁,防止发生冲击时支柱歪倒;掘进巷道进一步增强锚网索支护强度等都是基于“强支护”的防冲理念而进行的工作。

采煤工作面支架的工作阻力也由6200KN增加到12000KN,降低了超前应力的波及强度、缩小了波及范围,增强了采场的整体安全性。

(七)强化钻孔卸压,及时消除应力集中。

通过在巷道两帮超前打直径110mm、间距1~3m、深20m的覆盖式卸压孔,使应力集中区向巷道深部转移,在巷道周边形成有效的保护带,然后根据监测情况对危险区域有针对性的进行二次或多次钻孔卸压。

目前,超前卸压工作已实现由回采期间向掘进过程的转变,回采巷道两帮覆盖式钻孔卸压工作紧跟掘进头施工,在工作面投产前基本完成,全煤掘进巷道迎头实施超前煤粉检测,重点迎头两班掘进一班卸压,通过对迎头及两帮大钻孔超前卸压,做到及时发现、及时消除应力集中,降低掘进过程动力灾害的发生。

(八)瞄准薄弱环节,突出底煤治理。

受断层影响及巷道布局的原因,巷道掘进过程中经常不可避免的留有一部分底煤,由于煤层本身具有强冲击倾向性,在采掘扰动及构造残余应力的耦合作用下,底煤瞬间弹起,引起底煤冲击,极易造成安全事故。

根据矿井实际,采用爆破卸压和钻孔卸压两种卸压工艺,破坏底煤的完整性,断底卸压后再进行注水,进一步湿润煤体,改变煤的物理力学性质,降低冲击倾向。

三、存在的不足及下一步工作打算
(一)对掘进巷道的冲击危险性研究不足。

近几年,省内外掘进巷道的冲击事故远远高于回采工作面两顺槽,在采深不断加大、地质构造越来越复杂的情况下,冲击地压在古城煤矿掘进工作面的显现呈上升趋势。

为防范深部动力灾害,下一步重点加强三水平所有全煤巷道的超前应力探查、卸压工作,特别加强断层对巷道掘进应力变化程度的影响分析,深刻吸取同类型矿井掘进期间发生的冲击事故教训,提前对构造区域进行针对性的应力集中程度探查,及时调整支护参数和掘进方案,先卸压后掘进,不安全不掘进。

(二)老旧巷道的抗冲击能力逐年下降。

老旧巷道大幅度增加是古城煤矿自
2012年下半年开始遇到的主要难题,巷修工作量急剧增加给正常的生产组织带来困难,抗冲击能力差也增加了安全隐患,往往是煤炮一声响,喷层掉一地,为消除应力集中采取的卸压措施也弱化了巷道支护,为冲击地压防治增添一不可控因素。

下一步要加强处在高应力区的巷道、金属网锈蚀巷道的二次支护工作,加强顶部覆网等防护措施,在“强卸压”的前提下,“强支护”工作同步进行。

总之,面对采场“越采越深、越采越空”的不利局面,古城煤矿将防冲工作与采场布局、巷道支护、顶板管理统筹考虑、综合防治,做到支护卸压“宁右勿左”,人员装备“宁滥勿缺”,牢牢抓住“采掘布局合理、支护卸压到位”这两个环节,采取了适合矿井特点的有效防治措施,实现了矿井的安全平稳发展,但仍存在许多不足,希望在座的各位领导、专家批评指正。

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