大雁二礦深部煤礦動力災害綜合防治與生產(chǎn)實踐

高 峰

(神華大雁集團公司 敏東一礦，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021122)

深部煤礦動力災害是特定地質(zhì)賦存條件下的煤巖體系統(tǒng)由于采礦活動在變性破壞過程中能量的穩(wěn)定態(tài)積聚、 非穩(wěn)定態(tài)釋放的非線性動力學過程，是外部載荷環(huán)境、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及其物理學性質(zhì)的綜合反映。其形成過程非常復雜，涉及地質(zhì)、采礦、地球物理、巖石力學和非線性動力學等交叉學科，同時該問題具有明顯的時空演化特征。多以煤礦沖擊地壓、頂板大面積來壓、礦震等動力型釋放方式表現(xiàn)。

第二煤礦三水平三段30# 煤層綜放工作面自2010年2月份以來，已連續(xù)發(fā)生七起較強烈的動力釋放型頂板周期來壓現(xiàn)象。具體表征為：來壓時發(fā)生巨大聲響，沉積煤塵飛揚，巷道底板有明顯震顫感，超前支護和設備有明顯位移，工作面前半部硬幫煤壁有拋煤現(xiàn)象，拋煤地點往后架前瓦斯超限，前后端頭頂板有下沉現(xiàn)象。集團公司、第二煤礦領導組織公司各部門專家經(jīng)過論證，初步認定為進入深部開采后的高地應力與采動應力場疊加條件下，較完整、堅硬煤體積聚能量的動力型釋放現(xiàn)象?，F(xiàn)將第二煤礦綜合防治手段闡述如下。

1 煤層及頂?shù)装迩闆r

三水平三段30＃ 綜放工作面位于位于三水平二段第12 勘探線至第18 勘探線之間，30 煤層內(nèi)。該回采工作面距地表501m-660m。30 煤層為特厚煤層，在該回采范圍內(nèi)總體平均厚度為14.16m，其煤層結(jié)構(gòu)為3.56（0.25）9.04（0.07）1.24。本工作面前后兩巷高度2.80m，頂煤平均厚度為9.29m，底煤平均厚度為1.88m，其中運輸巷底煤平均厚度為1.00m，回風巷底煤平均厚度為2.75m?；卷斨猩皫r厚度4.80 米，特征膠結(jié)程度較差，較松散；直接頂粉砂質(zhì)泥巖，厚度0.93 米，特征固結(jié)性較差，較軟；直接底泥巖，厚度1.45 米，特征固結(jié)性較好；老底含礫泥巖，厚度19.7 米，固結(jié)性較好、較硬，礫徑一般在0.5-2.0cm 之間，礫石分選性和磨圓度較差，泥質(zhì)膠結(jié)，松散。

2 工作面綜合治理

2.1 煤層超前卸壓

利用檢修時間在前、 后兩巷距工作面硬幫煤壁20 米各施工一組深孔預裂炮眼。炮眼沿傾向布置在同一直線上，共施工三個炮眼。炮眼眼深6.5m，炮眼間距1.5 米。為保證上肩窩處達到預期預裂效果，靠近上幫的預裂炮眼眼底偏向巷道上幫，炮眼與頂?shù)装宸ň€成75°夾角；中間炮眼垂直頂板；下幫炮眼眼底偏向巷道下幫與頂?shù)装宸ň€成75°夾角。每孔裝藥量1.428kg （四卷藥）。預裂炮眼步距為一個圓班推進度（3.3m）。分孔裝藥一次起爆。

2.2 噴霧降塵增加空氣濕潤度

綜采沿線按隊組劃分區(qū)域，專人定期沖刷巷道。工作面10#、20#、30#、40#、50#、60# 液壓支架架前噴霧必須保證常開狀態(tài)。30#、50#、70#、 尾溜噴霧保持常開狀態(tài)，121#、120#、119#、118# 尾溜噴霧除檢修時間外必須保持常開，充分濕潤頂板煤幫和支架金屬物體表面，避免摩擦、碰撞出現(xiàn)火花。

2.3 監(jiān)測監(jiān)控

沿工作面上、中、下部設置三個觀測區(qū)，即100 號、80 號、60號、40 號、20 號支架。每部支架安設一臺KBJ-60III-1 型綜采支架壓力記錄儀，觀測支架前柱及后柱的載荷分布規(guī)律。根據(jù)觀測結(jié)果及時調(diào)整工作面支架工作阻力。在回風巷距工作面硬幫10米范圍內(nèi)在安設一臺甲烷傳感器，吊掛位置距工作面下幫300—400mm 范圍內(nèi)，監(jiān)控工作面瓦斯?jié)舛?。瓦斯超限立即自動斷電?/p>

2.4 工作面拋煤防護

工作面推至距上次來壓20 米時，將工作面60# 支架至1#支架段采高逐步降至2.9m，使支架護幫板可以有效護幫，減少來壓時煤體拋出。工作面50# 支架往前用10 根1m 長槽鋼安設在托纜箱上，槽鋼間距5m，槽鋼間懸掛尼龍網(wǎng)防護遮擋飛煤，尼龍網(wǎng)高度0.8m。當工作面推進距上次來壓20m 時，無特殊原因嚴禁任何人員進入機道作業(yè)。如因工作需要必須進入時，必須采取可靠的護幫護頂措施，否則不許工作。

3 結(jié)論

鑒于第二煤礦采場實際條件，無法實現(xiàn)開采解放層，從根本上消除動力災害的威脅。但通過大雁第二煤礦綜合防治措施的嚴格執(zhí)行，使前后兩巷煤體應力變化明顯，實施深孔預裂爆破，可以有效破壞頂板應力分布。對于煤礦深部動力災害的釋放有明顯的減緩效果，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)。

[1]楊位亮.祁南煤礦南大巷瓦斯災害綜合防治[J].采礦技術(shù)，2005(01).

[2]馬建，王震.煤礦工作面動力災害綜合預警方式[j]科技創(chuàng)新與應用，2013，35.