综放工艺成功开采冲击地压煤层孤岛煤柱

[摘 要]阐述开采的18层煤，曾发生过多次冲击地压，由中国矿大评定为冲击地压危险煤层。西二区18层三分段下块采用综放工艺成功回收西二区18层三分段与四分段之间的阶段煤柱，为今后开采受冲击地压威协的综放工作面积累了宝贵的经验。

[关键词]孤岛煤柱 综放工艺 冲击地压 卸压措施

中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0278-01

一、工作面概况：

1、范围：左部切眼，右部至停采线，上部至回风道，下部至溜子道。工作面平均走向长694米，倾斜平均长45米。上、下巷及切眼沿18层煤底板布置。

2、煤层赋存及地质构造：

（1）地质构造较复杂，工作面内有7条正断层通过，其中F3、 F4断层落差为5-6米，其余断层落差为1.5～3米，其中F3断层对工作面影响较大。

（2）赋存：从本区实见点观测结果看，煤层厚度变化较大， 煤质好，中硬。煤层倾角10？～14？，走向东西。煤层直接顶有2米厚细砂岩，老顶为180米灰白色中砂岩，底板为灰白色细砂岩，煤层平均厚度14米。

（3）邻区及邻层：

①邻区：本区回风道上部18层三分段于2001年3月回采完毕，溜子道下部18层四分段于2003年10月回采完毕，本区左部18层四分段里块于2004年2月回采完毕，右部未采。

②邻层：本区回风道上部15-3层三分段于1999年4月回采完毕，溜子道下部15-3层四分段于2001年12月回采完毕，切眼左部15-3层四分段里块于2003年9月回采完毕。本区上部15-3层三分段与四分段区段煤柱未采。本层煤与15-3号层煤层间距为20米左右。

二、冲击地压的发生及其解危卸压的措施和所取得的相关效果

（一）、回采期间发生冲击地压情况

工作面回采期间在溜子道共发生六次冲击地压，分别于2008年1月22日、2月1日、3月5日、3月6日、3月26日、5月5日。主要发生地点在邻层15-3三分段与四分段区段煤柱处，冲击现象有底板底鼓将皮带尾甩掉下帮并立起，发出响声，并伴随着煤尘飞扬，看不清人，棚卡子崩飞，矩形棚木梁压折，皮带架及丛梁压歪，巷道高度降到0.5米左右。

（二）、冲击地压防治方法、解危卸压的措施和所取得的相关效果

1、工作面防冲击地压的监测方法

采用电磁辐射法和钻屑法相结合，对冲击危险性和危险程度进行预测、预报。

A、电磁辐射法观测

移动监测：（1）观测仪器：使用移动KBD5电磁辐射仪。（2）观测范围：工作面及上、下两巷。防治区域的观测点为：工作面从上、下端头5米开始，每15米在硬帮设一个固定测点，上下巷从工作面硬帮往外5米开始，每15米在回风道下帮及溜子道上帮各设1个固定测点。当工作面开采与测点间距离小于5米时，上、下巷往外及时补加测点。（3）观测时间：每24小时观测一次，如有冲击现象为每小班观测一次。（4）观测顺序：Ⅰ：溜子道上帮，自外往里向工作面方向逐点观测。Ⅱ：工作面， 自下往上逐点观测。Ⅲ：回风道下帮，自工作面往外逐点观测。经观测结果初步确定为，强度值达到30MV时，或某一点、某区域连续处于高的观测值时，应立即向矿、区调度及主管领导汇报。确认有冲击危险时，立即向采区下达危险通知单，采区接到危险通知单后立即下令停止作业，撤出作业人员，采取解危措施。

连续监测：在上下巷距工作面往外100～200米间各设一台KBD7电磁辐射仪对该工作面进行连续监测。由通风区监测队负责安装移动KBD7电磁辐射仪，并且随着工作面推进保持超前工作面100～200米距离。由生产科对该区域采用电磁辐射法进行监测，当观测结果初步确定为，在该区域作业的其中任何一个场子中某一点、某区域连续处于高的观测值，确认有冲击危险时，打电话通知所有在该区域作业的场子撤出作业人员，采取解危措施。在有冲击区域作业的场子，随时保持电话联系。

B、钻屑法检测

（1）通风防冲小组负责监测煤粉量Smax指标、钻孔效应检测，必须连续监测3天，用Φ42MM套钎子打钻，在两巷监测。当监测煤粉量超过危险指标2.6KG/米时，必须改为每天监测。若所测某地点钻粉率大于正常钻粉率1.5倍时，可判定该地点有冲击危险；不超过危险指标2.6KG/米时，改为10天监测一次。

（2）若打钻过程中出现卡钻、吸钻，煤炮增多等异常现象时，则可判定所测地点存在冲击危险。

（3）采用电磁辐射法测出数据异常地点最迟16小时之内用钻屑法进行复查。

2、卸压措施

A、煤层高压注水

（1）注水区域在超前工作面煤壁100米范围的回风道下帮。

（2）注水孔自工作面煤壁超前10米处，均匀布置钻孔，间距10米，孔深根据工作面煤层厚度和倾斜长度而定，要求打至煤层顶板。

（3）钻孔用爬道钻施工，孔径55MM，倾角20-45度。

（4）封孔方法：采用药卷封孔，封孔长度为6-8米。

（5）注水方式及时间：采用3D2A高压碎煤泵和软管向钻孔内注水，泵压力不小于11MPa；注水时间根据煤体淋水、进水量的多少而定，24小时必须保证6小时以上，采取循环往复式注水方法，每次注水钻孔不得少于3个，并测量注水压力，注水量，作好相应的记录工作。

B、煤层卸载爆破

（1）回风道：分上、下两组在回风道打短孔爆破卸压

第一组：

①钻孔距底板起1.0米打钻，钻孔间距5米。打向采空区煤柱一个卸压孔，另一个卸压孔打向回采帮，要求钻孔垂直巷道布置。

②打向采空区煤柱的卸压孔角度为16--20度，钻孔深度为6米，每孔揣药量为1.5公斤，用乳化炸药，瞬发雷管2发，封泥长度为3米，使用水炮泥3-5个，按孔内并联连线引爆。

③打向回采帮的卸压孔角度为8--10度，钻孔深度为10米，每孔揣药量为3公斤，用乳化炸药，瞬发雷管2发，封泥长度为3米，使用水炮泥3-5个，按孔内并联连线引爆。

第二组：

①钻孔距底板起1.5米打钻，钻孔间距5米。要求钻孔垂直巷道成对布置，打向采空区煤柱一个卸压孔，另一个卸压孔打向回采帮，要求钻孔垂直巷道布置。

②打向采空区煤柱的卸压孔角度为31～42度，钻孔深度为6米，每孔揣药量为1.5公斤，用乳化炸药，瞬发雷管2发，封泥长度为2米，使用水炮泥3～5个，按孔内并联连线引爆。

③打向回采帮的卸压孔角度为19～28度，钻孔深度为10米，每孔揣药量为3公斤，用乳化炸药，瞬发雷管2发，封泥长度为5米，使用水炮泥3～5个，按孔内并联连线引爆。

（2）溜子道：分上、下两组在溜子道打短孔爆破卸压

第一组：

①钻孔距底板起1.2米打钻，钻孔间距10米。打向回采帮的卸压孔要求钻孔垂直巷道布置。

②打向回采帮的卸压孔角度为15～19度，钻孔深度为8米，每孔揣药量为3公斤，用乳化炸药，瞬发雷管2发，封泥长度为3米，使用水炮泥3～5个，按孔内并联连线引爆。

第二组：

①钻孔距底板起1.8米打钻，钻孔间距10米。打向回采帮的卸压孔要求钻孔垂直巷道布置。

②打向回采帮的卸压孔角度为31～36度，钻孔深度为10米，每孔揣药量为3公斤，用乳化炸药，瞬发雷管2发，封泥长度为5米，使用水炮泥3～5个，按孔内并联连线引爆。

3、观测数据分析结果有冲击危险时的深孔卸载爆破

（1）观测数据结果显示开采区域内有冲击危险时，打深孔放震动炮卸压。

（2）卸载爆破区域为测压点左右各5米打三个钻孔爆破卸压。

（3）钻孔用爬道钻施工 ，角度垂直硬帮煤壁20-40角，要求钻孔末端打至煤层里或煤层顶板上的岩层里，孔深在25―30米处。

（4）使用特制硝氨炸药和特制段法雷管进行爆破，封泥长度不小于6米。

（5）爆破参数：采用正向爆破，每孔装药量8千克，瞬发雷管3发，并联连线引爆。

结语：西二区18层三分段下块底板层综放面通过煤体软化注水、煤体短孔爆破、煤体深孔爆破及岩体深孔爆破等有效的方法和措施，使本区的冲击地压彻底得到解除。为煤矿安全生产作出了突出贡献，也为开采受冲击地压威协的煤层积累了丰富经验，同时为煤矿安全生产提高显著经济效益和社会效益。

作者简介

龙煤鹤岗矿业公司南山煤矿开拓科设计室技术员：孙德福，出生于1971年10月31日