金陽煤礦沖擊地壓防治工作中長期規(guī)劃（2012年--2017年）

　　目 錄

　　一、礦井概況 2

　　二、開采技術(shù)條件 3

　　1、煤層和頂?shù)装迩闆r 3

　　2、主要斷層情況 4

　　三、礦井儲量及生產(chǎn)情況 7

　　1、礦井資源儲量分布 7

　　2、礦井生產(chǎn)情況 7

　　四、礦井12年-17年采掘接替情況 7

　　1、采面接續(xù)情況 7

　　五、礦井沖擊危險(xiǎn)性評價(jià) 7

　　六、礦井沖擊地壓災(zāi)害防治現(xiàn)狀 8

　　七、沖擊地壓防治工作中長期規(guī)劃 8

　　1、指導(dǎo)思想 9

　　2、防治目標(biāo) 9

　　3、綜合防治辦法 9

　　(1) 進(jìn)一步加強(qiáng)和完善一線安全體系建設(shè) 9

　　(2) 認(rèn)真做好職工預(yù)防沖擊地壓的安全培訓(xùn)工作 9

　　(3) 進(jìn)一步充實(shí)和完善防沖機(jī)構(gòu) 10

　　(4) 進(jìn)一步加大科技投入 10

　　(5) 12年-17年科研項(xiàng)目計(jì)劃 11

　　八、小結(jié) 11

　　金陽煤礦沖擊地壓防治工作

　　中長期規(guī)劃(2012年--2017年)

　　山東金陽礦業(yè)集團(tuán)金陽煤礦位于寧陽煤田東部，在縣城東北6km處，井田東西長約3km，南北寬約2km，面積6.1196km2。主要地層有老至新有：奧陶系、石炭系、二迭系、侏羅系、新四系。井田內(nèi)含煤地層主要為華北型石炭二迭系含煤地層，主要含煤地層為山西組和太原組。二迭系山西組委主要含煤地層，平均厚度66.89m。主要有灰～灰白色砂巖、深灰色砂巖和粘土巖組成。含煤3層(3、16、17煤層)，其中16、17煤層為局部可采煤層，3煤層為可采煤層。

　　金陽煤礦3煤及其頂、底板情況為：3煤厚度在5.6m-6m，平均5.5m，煤層結(jié)構(gòu)簡單，偶見粉砂巖夾矸。底板為厚度不大的灰色泥巖和厚度較大的粉細(xì)或中細(xì)砂巖互層。煤層傾角在25°-30°左右，個別地段達(dá)35°。直接底為粉細(xì)或中細(xì)砂巖互層，厚度1.3m-4m,該巖層層理明顯，局部有10-30cm厚的泥巖，吸水易膨脹，老底為中粗砂巖，灰綠色，厚度4-6 m。直接頂為砂質(zhì)頁巖，厚度2-4 m，顏色為深灰色，層理明顯，富含羊齒類植物葉部化石。老頂為中粗砂巖，灰白色，厚度8-10 m，質(zhì)硬，無層理，塊狀構(gòu)造，巖角閃石，黑云母等礦物，可作為全區(qū)標(biāo)志層。綜合柱狀圖見圖1-1。

　　根據(jù)煤炭科學(xué)研究院總院北京開采研究所巖石力學(xué)研究室2012年2月10日煤礦沖擊性測定報(bào)告結(jié)論：山東金陽煤礦-600m水平以上3煤、3煤頂板、3煤底板屬于Ⅰ類，均為具有無沖擊傾向性的煤、巖層;-600m水平以下3煤層屬于Ⅱ類，為具有弱沖擊傾向的煤層。3煤頂板屬于Ⅱ類，為具有弱沖擊傾向的頂板巖層。3煤底板屬于Ⅰ類，為具有無沖擊傾向的底板巖層。

　　沖擊地壓又稱巖爆，是指井巷或工作面周圍巖體由于彈性變形能在瞬間釋放而產(chǎn)生突然劇烈破壞的動力現(xiàn)象，常伴有煤巖體拋出、巨響及氣浪等現(xiàn)象，具有突發(fā)性、復(fù)雜性和極大的破壞性。此外，瓦斯礦井中若發(fā)生沖擊地壓，可能造成瓦斯突出、瓦斯爆炸等次生災(zāi)害。沖擊地壓是煤礦重大災(zāi)害之一，被稱作煤礦的冷血?dú)⑹?。做好沖擊地壓防治工作至關(guān)重要。

　　隨著金陽煤礦礦井開采深度的增加沖，沖擊地壓顯現(xiàn)，對礦井的安全生產(chǎn)和職工人身安全造成了一定的威脅。為了減少沖擊地壓事件的發(fā)生所帶來的人員傷害以及財(cái)產(chǎn)損失，消除沖擊地壓對礦井安全生產(chǎn)的威脅，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》等有關(guān)規(guī)定，結(jié)合金陽煤礦的生產(chǎn)實(shí)際情況，特制定本規(guī)劃，對沖擊地壓防治工作總體部署，統(tǒng)籌規(guī)劃，全面提高防治水平，有效防范沖擊地壓事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)礦井安全發(fā)展、科學(xué)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

　　一、礦井概況

　　山東金陽礦業(yè)集團(tuán)有限公司位于寧陽煤田東部，在縣城東北6km處，井田東西長約3km，南北寬約2km，井田面積6.12km2。礦井1990年5月開始建設(shè)，1996年6月試生產(chǎn)，1996年11月15日由泰安市煤炭局組織投產(chǎn)驗(yàn)收并準(zhǔn)于生產(chǎn)。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力21萬噸/年，核定生產(chǎn)能力30萬噸/年。礦井開拓方式：一立一斜單水平上下山開拓方式;現(xiàn)開采煤層：晚二疊系山西組第3層煤，厚度1.95-9.05米，平均厚度5.0米;煤塵爆炸指數(shù)37.13%;第3層煤有自燃傾向，屬自然發(fā)火煤層。采煤方法：走向長壁炮采放頂煤采煤方法，頂板管理方法：全部垮落法管理頂板?，F(xiàn)生產(chǎn)水平-350水平。金陽集團(tuán)有限公司(金陽煤礦)，隸屬寧陽縣煤炭管理局。位于山東省寧陽縣葛石鎮(zhèn)境內(nèi)，寧陽縣城東北6km。地理坐標(biāo)：東經(jīng)116°50′56″～116°53′25″,北緯35°46′43″～35°48′11″。井口坐標(biāo)為：X：3962560，Y：20487960，Z：+80.5。京滬鐵路和京福公路在井田東部約20km處通過，省道寧磁公路在井田附近經(jīng)過，交通方便。

　　井田內(nèi)地形較為平坦，東部為低山丘陵，西部為平原，井田內(nèi)地面標(biāo)高一般在+75～+85m，地勢東高西低。井田內(nèi)無地表水系，在井田北部有一季節(jié)性小溪自東向西流過。本區(qū)為溫帶半濕潤季風(fēng)型大陸性氣候，夏熱多雨，冬季寒冷干燥，雨雪稀少，四季分明。年平均氣溫13.3℃，歷年最高氣溫40.7℃，最低氣溫-17℃。春夏以東南風(fēng)為主，秋冬以東北風(fēng)為主，平均風(fēng)速3.5m/s以上。本地區(qū)降水情況：本礦區(qū)平均年降雨量737.4㎜，且降雨多集中在7、8月份，月最大降雨量568㎜(1964年)，日最大降雨量150㎜(1964年7月8日)，歷年最大積雪厚度17.5cm，最大凍土深度39cm，有霜期116天，本區(qū)最高洪水位標(biāo)高+66m。本區(qū)地震烈度6度。礦井目前開采第3煤層，經(jīng)鑒定3煤層的煤塵具有爆炸性，煤塵爆炸指數(shù)36.39%。煤的自燃傾向性鑒定：3煤層屬二類自然發(fā)火煤層，自然發(fā)火期6-8個月。

　　二、開采技術(shù)條件

　　1、煤層和頂?shù)装迩闆r

　　(1)第2層煤頂?shù)装逄卣?/p>

　　直接頂板為深灰色粉砂巖，厚度不大，一般2～5m，平均4m，個別地段相變?yōu)榛野咨屑?xì)砂巖，含較多植物

　　莖葉化石。粘土膠結(jié)，亦見硅質(zhì)膠結(jié)，性脆，較好管理。底板多為灰色粉細(xì)砂巖互層，厚度2～4m，一般為3m，含根部化石，具吸水膨脹性。一般厚度不大，老底為灰白色中砂巖，即3煤層老頂。

　　(2)第3層煤頂?shù)装逄卣?/p>

　　直接頂板多為深灰色粉砂巖。厚度2～3m，平均2.5m，富含羊齒類植物化石，泥質(zhì)膠結(jié)，其膠性大、硬度低。老頂為灰白色中砂巖，厚度一般6m左右，沉積穩(wěn)定。礦井對直接頂板管理較容易，老頂則較難。煤層頂板初垮步距在20m左右。據(jù)興隆莊巖石力學(xué)測試，粉細(xì)砂巖頂板抗壓強(qiáng)度39.22～60.8MPa，抗拉強(qiáng)度3.24MPa。純剪強(qiáng)度10.10～11.96MPa。老頂?shù)目箟簭?qiáng)度88.25～127.48MPa。底板一般為粉細(xì)砂巖互層，灰至暗灰色，厚度幾米至十幾米，一般在幾米左右。局部沉積有幾十公分厚的灰色粘土巖偽底，含根部化石，吸水性強(qiáng)，易膨脹底鼓。

　　(3)第16層煤頂?shù)装逄卣?/p>

　　頂板為十下灰，厚1.55～7.78m，平均4.34m，灰至深灰色，質(zhì)純致密，含硅質(zhì)，較堅(jiān)硬，中下部含燧石結(jié)核，富含化石。據(jù)南寧煤礦資料，十下灰頂板放頂困難，最大懸空面積可達(dá)150m2，來壓周期長，較難管理。底板多為深灰色粉砂巖或泥巖，平均厚度4.70m。

　　(4)第17層煤頂?shù)装逄卣?/p>

　　多為深灰色粉砂巖或泥巖。厚度一般不超過5m，平均4.7m,偶爾沉積有薄層泥灰?guī)r。即十一灰。該層巖石硬度較高，脆性較大，冒落較為容易。底板為粘土巖，平均厚度在3m左右。淺灰色，根部含植物化石，具吸水性，塑性強(qiáng)。

　　2、主要斷層情況

　　1、區(qū)域構(gòu)造

　　寧陽煤田斷層較密集，斷層落差大，傾角小，而且小型褶曲發(fā)育。從區(qū)域上看該區(qū)構(gòu)造受北部汶泗斷層和東部南落星斷層的嚴(yán)格控制。從全區(qū)看，受汶泗斷層的控制，一組與其平行的走向斷層較為發(fā)育;對開采有一定的影響。

　　2、井田構(gòu)造

　　該井田以斷裂為主并伴有褶曲，補(bǔ)充勘探共查明斷層6條如F4、F9、F9-1、F10、F12-1和F13-1，及基本查明5條有F10-1、F10-2、F12、F13、F20，另有推斷斷層10條。據(jù)生產(chǎn)礦井揭露有的斷層消失、位移或出現(xiàn)新的斷層，生產(chǎn)礦井所揭露的斷層一般屬壓性斷層，破碎帶不太明顯，不導(dǎo)水，巷道沿?cái)嗝娌贾脡毫Σ淮蟆?/p>

　　受汶泗大斷裂的影響，北升南降的大斷裂不僅直接控制著寧陽煤田，而且也直接影響到本井田的構(gòu)造形態(tài)，本井田的南、北兩端，均有東西向展布的北升南降的斷層形成的自然邊界。受其影響，井田內(nèi)發(fā)育著一組與之相平行的東西向構(gòu)造，南北向F4號大斷層自北而南從井田的中部穿過，因此東西向和南北向的斷裂，形成了本井田的基本構(gòu)造輪廓。

　　金陽井田本區(qū)域斷層分布如下圖所示。根據(jù)勘探資料表明，本井田無火成巖侵入。

　　主要斷層特征表：

　　圖1-1綜合柱狀圖

　　三、礦井儲量及生產(chǎn)情況

　　1、礦井資源儲量分布

　　截止11年底，可采儲量為404萬噸，

　　2、礦井生產(chǎn)情況

　　金陽礦現(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)為東翼和西翼。現(xiàn)共布置兩個放頂煤工作面(3102Ⅱ、3211)和三個掘進(jìn)頭(3301工作面、-350大巷東翼刷擴(kuò)和-660集中運(yùn)輸巷)。目前，礦井六大安全系統(tǒng)健全可靠，生產(chǎn)系統(tǒng)完善，生產(chǎn)布局合理，采掘接續(xù)正常。

　　四、礦井12年-17年采掘接替情況

　　1、采面接續(xù)情況

　　采一工區(qū) 3211工作面-3301工作面

　　采二工區(qū) 3102Ⅱ工作面-3108

　　五、礦井沖擊危險(xiǎn)性評價(jià)

　　目前，礦井已進(jìn)入深部開采，區(qū)的最大開采深度已超過600米，將會面臨高地應(yīng)力和采動應(yīng)力以及局部支承壓力的疊加影響，沖擊危險(xiǎn)區(qū)域集中，危險(xiǎn)性大大增加。

　　礦井東西區(qū)布置的工作面，北部為本礦采空區(qū)，西南部將受F3、F10、F10-1。東區(qū)將會受到采深、斷層以及采空區(qū)邊界支撐應(yīng)力疊加的影響，生產(chǎn)活動中沖擊礦壓的可能性增大。

　　其次是井田范圍內(nèi)局部重點(diǎn)區(qū)域，如斷層、煤柱、停采線區(qū)域和回采和準(zhǔn)備工作面下巷、工作面老頂初次來壓和周期來壓、工作面回采多次見方區(qū)域以及特殊的高應(yīng)力集中區(qū)域等。這些區(qū)域在采掘活動的不同階段，將面臨更加嚴(yán)重的沖擊。

　　根據(jù)金陽煤礦煤巖樣沖擊傾向性鑒定結(jié)果，-600m水平以下煤巖樣均為弱沖擊傾向，其他區(qū)域?yàn)闊o沖擊傾向。按照綜合指數(shù)法的原則，分別采用地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件參數(shù)確定計(jì)算危險(xiǎn)性評定指數(shù)，確定沖擊危險(xiǎn)性等級，實(shí)行區(qū)域劃分，等級管理。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，要結(jié)合微震、地音、電磁輻射、應(yīng)力和礦壓觀測、數(shù)據(jù)綜合分析等，與科研單位密切合作，科學(xué)確定沖擊傾向性，具體的指導(dǎo)防治工作。按照綜合指數(shù)法，金陽礦未來幾年內(nèi)，依然要對沖擊工作進(jìn)行預(yù)測和標(biāo)定出特殊區(qū)域，提高局部沖擊危險(xiǎn)性等級，重點(diǎn)管理，采取特殊的防治措施，確保安全生產(chǎn)。

　　六、礦井沖擊地壓災(zāi)害防治現(xiàn)狀

　　在金陽集團(tuán)公司的正確領(lǐng)導(dǎo)下，我礦高度重視礦井沖擊地壓災(zāi)害的防治工作。計(jì)劃在2013年初成立防治沖擊地壓領(lǐng)導(dǎo)小組、防沖科和專職防沖隊(duì)。

　　目前我礦主要以人為本安全第一建設(shè)為核心全面在我礦開展各項(xiàng)沖擊地壓災(zāi)害內(nèi)容普及及學(xué)習(xí)活動，讓每位職工明白沖擊地壓的概念，防治的各項(xiàng)內(nèi)容。

　　七、沖擊地壓防治工作中長期規(guī)劃

　　隨著我礦采深的不斷增加，地應(yīng)力集中越來越明顯，沖擊地壓發(fā)生的可能性呈上升趨勢。為最大限度的減少沖擊地壓的發(fā)生，加大沖擊地壓防治工作的力度勢在必行。凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。做好防沖規(guī)劃對做好防沖全局工作顯得尤為重要。根據(jù)金陽集團(tuán)公司要求，我礦認(rèn)真做好防沖規(guī)劃工作。在接下的五年里，我礦將堅(jiān)持以人為本，深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。認(rèn)真貫徹執(zhí)行黨和國家的方針政策，集團(tuán)公司的指示精神。下大力度做好沖擊地壓災(zāi)害防治工作。不斷完善和豐富我礦安全文明內(nèi)涵，切實(shí)做好沖擊地壓防治工作。實(shí)現(xiàn)礦井的安全發(fā)展、科學(xué)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。為集團(tuán)公司的合和發(fā)展做出新的積極的貢獻(xiàn)。

　　1、指導(dǎo)思想

　　我礦將繼續(xù)堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng)，堅(jiān)持安全發(fā)展，堅(jiān)持以人為本。認(rèn)真貫徹落實(shí)“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”安全生產(chǎn)方針，堅(jiān)持“沖擊地壓是可防可控的思想”。

　　2、防治目標(biāo)

　　不發(fā)生沖擊地壓災(zāi)害。

　　3、綜合防治辦法

　　(1) 進(jìn)一步加強(qiáng)和完善一線安全體系建設(shè)

　　支護(hù)方面

　　預(yù)測預(yù)警方面，引進(jìn)并用好礦震、ESG微震監(jiān)測系統(tǒng)、電磁輻射和KJ327礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)等監(jiān)測儀器，2013年計(jì)劃引進(jìn)一套KJ550應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)，2014年建立完善地音監(jiān)測設(shè)備。建立健全預(yù)測預(yù)警制度，提高防沖技術(shù)人員數(shù)據(jù)分析能力，實(shí)現(xiàn)科學(xué)監(jiān)測，有效預(yù)警，充分發(fā)揮監(jiān)測預(yù)警在防沖工作中的先鋒主導(dǎo)作用。

　　(2) 認(rèn)真做好職工預(yù)防沖擊地壓的安全培訓(xùn)工作

　　實(shí)施大教育、大培訓(xùn)戰(zhàn)略，在未來的五年時(shí)間里要逐步培養(yǎng)若干名高素質(zhì)監(jiān)測分析技術(shù)人員;邀請企業(yè)和高校院所著名的防沖專家來礦授課，計(jì)劃每年舉辦至少兩場，五年的時(shí)間共計(jì)舉辦十場以上;每個月開展兩次以上的防沖知識講座，五年的時(shí)間共計(jì)開展不少于一百次的防沖知識講座。五年的時(shí)間，不間斷的培訓(xùn)學(xué)習(xí)。逐步提高干部職工的防沖意識，爭取在五年的時(shí)間里，達(dá)到全民懂防沖，全民會防沖。通過教育培訓(xùn)，開創(chuàng)防沖工作的新局面。

　　防沖技術(shù)員要在未來的五年時(shí)間里列為重點(diǎn)培養(yǎng)對象。防沖技術(shù)員基本都是煤炭院校煤礦主體專業(yè)的大學(xué)畢業(yè)生，具有基礎(chǔ)好，素質(zhì)高，吸收新知識快的優(yōu)勢。要給給防沖技術(shù)員提供和創(chuàng)造各種外出學(xué)習(xí)的機(jī)會，在未來的五年時(shí)間里，保證每一位技術(shù)員每年都能夠出去學(xué)習(xí)一次。去其他防沖工作比較完善的礦井、高等院所進(jìn)行學(xué)習(xí)。使他們熟練掌握防沖技術(shù)，增加業(yè)務(wù)本領(lǐng)，不斷學(xué)習(xí)和運(yùn)用新的防沖技術(shù)力爭達(dá)到“走出去，拿回來，用得上”的良好效果。

　　(3) 進(jìn)一步充實(shí)和完善防沖機(jī)構(gòu)

　　防沖力量現(xiàn)狀，需要增加多少?

　　進(jìn)一步制定和完善防沖科和防沖隊(duì)各種管理制度，建立考核激勵機(jī)制。不斷提高防沖管理水平，逐步形成領(lǐng)導(dǎo)高度重視，機(jī)構(gòu)精干高效，人員結(jié)構(gòu)合理，不斷提高防沖工作的管理水平。

　　(4) 進(jìn)一步加大科技投入

　　科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。我礦必須堅(jiān)定不移的走科學(xué)發(fā)展之路，將科學(xué)技術(shù)手段作為沖擊地壓防治工作的可靠支撐與保障。加大科技資金的投入，借助科研單位的科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢，加強(qiáng)與科研院所的交流與合作，不斷提高我礦的沖擊地壓的防治和管理水平。

　　加強(qiáng)與科研院所的交流與合作

　　2012-2016年需要引進(jìn)防沖設(shè)備明細(xì)表

設(shè)備名稱
數(shù)量
引進(jìn)時(shí)間（年）

在線人員動態(tài)控制系統(tǒng)
1
2014.2

地音系統(tǒng)
1
2013.1

電磁輻射儀(KBD7)
1
2014.2

KJ-327頂板安全監(jiān)測系統(tǒng)
1
2013.1

310巖石電鉆
1
2013.1

155巖石電鉆
1
2013.1

高壓（16MPa）煤層注水泵
1
2013.1

SGZL-3(3A)型礦用液壓鉆機(jī)
1
2013.1

氣動架柱式大功率鉆機(jī)
1
2013.1

新型高效鉆桿
1
2013.1

壓抬棚支架
1
2013.1

大門式支架
1
2013.1

液壓抬棚
1
2013.1

防沖服
1
2013.1

高強(qiáng)頭盔
1
2013.1
 

　　(5) 2012年-2017年科研項(xiàng)目計(jì)劃

　?、倥c山東科技大學(xué)合作的《ESG微震監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用》

　　②與山東科技大學(xué)合作的《電磁輻射和KJ327礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場應(yīng)用》

　?、叟c山東科技大學(xué)合作的《沖擊地壓的現(xiàn)場防治》

　　八、小結(jié)

　　相信在金陽集團(tuán)公司的正確領(lǐng)導(dǎo)下，堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng)，堅(jiān)持以人為本，堅(jiān)持安全發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展。圍繞“以人為本安全第一的建設(shè)工作。切實(shí)做好沖擊地壓防治工作，削弱沖擊地壓發(fā)生條件，有計(jì)劃誘導(dǎo)發(fā)生和即使發(fā)生也不傷人。在未來五年的時(shí)間里，我礦會擁有一支政治合格、技術(shù)過硬的高素質(zhì)防沖隊(duì)伍;通過五年時(shí)間的努力探索，相信會在沖擊地壓的發(fā)生機(jī)理上有所突破;在沖擊地壓災(zāi)害防治工作方法上有所創(chuàng)新。相信經(jīng)過五年的努力我礦的防沖技術(shù)水平能夠達(dá)到全國領(lǐng)先行列。