綜放工作面瓦斯與沖擊礦壓綜合治理技術(shù)研究總結(jié)報(bào)告1

1、PAGE Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.7431綜放工作面瓦斯與沖擊礦壓綜合治理技術(shù)研究總結(jié)報(bào)告PAGE 目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc180676211 1 礦井概概況 PAGEREF _Toc180676211 h 1 HYPERLINK l _Toc180676212 1.1 礦礦井開(kāi)拓拓開(kāi)采方方式 PAGEREF _Toc180676212 h 1 HYPERLINK l _Toc180676213 1.2 煤煤系地層層與煤層層 PAGER

2、EF _Toc180676213 h 2 HYPERLINK l _Toc180676218 1.3 礦礦井煤層層儲(chǔ)量 PAGEREF _Toc180676218 h 3 HYPERLINK l _Toc180676219 1.4 通通風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng) PAGEREF _Toc180676219 h 4 HYPERLINK l _Toc180676220 1.5 防防滅火系系統(tǒng)及注注漿 PAGEREF _Toc180676220 h 5 HYPERLINK l _Toc180676221 1.6 瓦瓦斯情況況 PAGEREF _Toc180676221 h 5 HYPERLINK l _Toc1806

3、76222 2 工作面面概況及及災(zāi)害危危險(xiǎn)性分分析 PAGEREF _Toc180676222 h 7 HYPERLINK l _Toc180676223 2.1 工工作面概概況 PAGEREF _Toc180676223 h 7 HYPERLINK l _Toc180676224 2.2 瓦瓦斯災(zāi)害害研究現(xiàn)現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc180676224 h 9 HYPERLINK l _Toc180676225 2.3 煤煤層自燃燃研究現(xiàn)現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc180676225 h 11 HYPERLINK l _Toc180676226 2.4 沖沖擊礦壓壓動(dòng)力研研究現(xiàn)狀狀 PA

4、GEREF _Toc180676226 h 12 HYPERLINK l _Toc1806762332 2.55 多巷巷道，大大采深，水水旱交接接多種災(zāi)災(zāi)害交織織的研究究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc180676232 h 15 HYPERLINK l _Toc180676233 2.6 774311工作面面災(zāi)害危危險(xiǎn)性分分析 PAGEREF _Toc180676233 h 16 HYPERLINK l _Toc180676234 3 74331工作作面瓦斯斯災(zāi)害及及其防治治對(duì)策 PAGEREF _Toc180676234 h 18 HYPERLINK l _Tooc188067762335

5、3.11 工作作面煤層層瓦斯賦賦存及涌涌出預(yù)測(cè)測(cè)分析 PAGEREF _Toc180676235 h 18 HYPERLINK l _Toc180676236 3.1.11 煤層層瓦斯含含量 PAGEREF _Toc180676236 h 18 HYPERLINK l _Toc180676237 3.1.22 掘進(jìn)進(jìn)工作面面瓦斯涌涌出量預(yù)預(yù)測(cè) PAGEREF _Toc180676237 h 19 HYPERLINK l _TToc118066762238 3.11.3 工作面面開(kāi)采過(guò)過(guò)程中瓦瓦斯涌出出量預(yù)測(cè)測(cè) PAGEREF _Toc180676238 h 22 HYPERLINK l _To

6、c180676239 3.1.44 煤層層突出危危險(xiǎn)性 PAGEREF _Toc180676239 h 24 HYPERLINK l _Toc180676240 3.1.55 74431工工作面煤煤巷掘進(jìn)進(jìn)瓦斯涌涌出過(guò)程程分析 PAGEREF _Toc180676240 h 25 HYPERLINK l _Toc180676241 3.1.66 74431工工作面開(kāi)開(kāi)采過(guò)程程中瓦斯斯涌出過(guò)過(guò)程分析析 PAGEREF _Toc180676241 h 27 HYPERLINK l _Toc180676242 3.2 工工作面可可能存在在的瓦斯斯災(zāi)害分分析 PAGEREF _Toc180676242

7、 h 29 HYPERLINK l _Toc180676243 3.3 綜綜放面初初采過(guò)程程中可能能出現(xiàn)的的異常瓦瓦斯涌出出及其防防治對(duì)策策 PAGEREF _Toc180676243 h 30 HYPERLINK l _Toc180676244 3.3.11 初采采過(guò)程中中異常瓦瓦斯涌出出原因分分析 PAGEREF _Toc180676244 h 30 HYPERLINK l _Toc180676245 3.3.22 初采采過(guò)程中中異常瓦瓦斯涌出出控制對(duì)對(duì)策 PAGEREF _Toc180676245 h 34 HYPERLINK l _Toc180676246 3.4 綜綜采放頂頂煤工作作

8、面上隅隅角局部部高瓦斯斯區(qū)域瓦瓦斯防治治對(duì)策 PAGEREF _Toc180676246 h 34 HYPERLINK l _Toc180676247 3.4.11 采空空區(qū)瓦斯斯抽放方方法簡(jiǎn)述述 PAGEREF _Toc180676247 h 35 HYPERLINK l _Toc180676248 3.4.22 瓦斯斯抽放系系統(tǒng)簡(jiǎn)介介 PAGEREF _Toc180676248 h 37 HYPERLINK l _Toc180676249 3.4.33 74431工工作面采采空區(qū)瓦瓦斯抽采采效果分分析 PAGEREF _Toc180676249 h 42 HYPERLINK l _Toc1

9、80676250 3.5 綜綜采放頂頂煤工作作面瓦斯斯涌出規(guī)規(guī)律及其其防治對(duì)對(duì)策 PAGEREF _Toc180676250 h 44 HYPERLINK l _Toc180676251 3.5.11 綜采采放頂煤煤工作面面瓦斯涌涌出規(guī)律律測(cè)定分分析 PAGEREF _Toc180676251 h 44 HYPERLINK l _Toc180676252 3.5.22 綜采采放頂煤煤工作面面瓦斯涌涌出防治治對(duì)策 PAGEREF _Toc180676252 h 45 HYPERLINK l _Toc180676253 3.6 773399工作面面老空區(qū)區(qū)瓦斯沖沖擊涌出出的可能能性及其其防治對(duì)對(duì)策

10、 PAGEREF _Toc180676253 h 49 HYPERLINK l _Toc180676254 3.6.11 73339工工作面老老空區(qū)瓦瓦斯沖擊擊涌出原原因分析析 PAGEREF _Toc180676254 h 49 HYPERLINK l _Toc180676255 3.6.22 73339工工作面老老空區(qū)瓦瓦斯沖擊擊涌出防防治對(duì)策策 PAGEREF _Toc180676255 h 50 HYPERLINK l _Toc180676256 3.7 深深部開(kāi)采采過(guò)程中中煤與瓦瓦斯突出出危險(xiǎn)性性及其防防治對(duì)策策 PAGEREF _Toc180676256 h 50 HYPERLIN

11、K l _Toc180676257 3.7.11 深部部開(kāi)采過(guò)過(guò)程中煤煤與瓦斯斯突出危危險(xiǎn)性分分析 PAGEREF _Toc180676257 h 50 HYPERLINK l _Toc180676258 3.7.22 深部部開(kāi)采過(guò)過(guò)程中煤煤與瓦斯斯突出防防治對(duì)策策 PAGEREF _Toc180676258 h 51 HYPERLINK l _Toc180676259 4 74331工作作面煤炭炭自然發(fā)發(fā)火及其其防治對(duì)對(duì)策 PAGEREF _Toc180676259 h 53 HYPERLINK l _Toc180676260 4.1 774311工作面面自燃的的可能性性 PAGEREF _

12、Toc180676260 h 53 HYPERLINK l _Toc180676261 4.1.11 從煤煤的自燃燃傾向性性分析774311面的煤煤自燃危危險(xiǎn)程度度 PAGEREF _Toc180676261 h 53 HYPERLINK l _Toc180676262 4.1.22 從煤煤的自燃燃外部條條件分析析74331面的的煤自燃燃危險(xiǎn)程程度 PAGEREF _Toc180676262 h 53 HYPERLINK l _Toc180676263 4.2 綜綜放工作作面煤層層自然發(fā)發(fā)火分析析 PAGEREF _Toc180676263 h 54 HYPERLINK l _Toc18067

13、6264 4.2.11 巷道道周圍煤煤體自然然環(huán)境分分析 PAGEREF _Toc180676264 h 54 HYPERLINK l _Toc180676265 4.2.22 巷道道煤體自自然危險(xiǎn)險(xiǎn)區(qū)域判判定 PAGEREF _Toc180676265 h 63 HYPERLINK l _Toc180676266 4.2.33 采空空區(qū)遺煤煤自然環(huán)環(huán)境 PAGEREF _Toc180676266 h 64 HYPERLINK l _Toc180676267 4.2.44 采空空區(qū)浮煤煤自然過(guò)過(guò)程動(dòng)態(tài)態(tài)數(shù)值模模擬 PAGEREF _Toc180676267 h 72 HYPERLINK l _

14、Toc180676268 4.3 煤煤炭自然然發(fā)火過(guò)過(guò)程及其其標(biāo)志性性氣體測(cè)測(cè)定 PAGEREF _Toc180676268 h 74 HYPERLINK l _Toc180676269 4.3.11 測(cè)試試目的 PAGEREF _Toc180676269 h 74 HYPERLINK l _Toc180676270 4.3.22 試樣樣制備 PAGEREF _Toc180676270 h 74 HYPERLINK l _Toc180676271 4.3.33 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)裝置 PAGEREF _Toc180676271 h 75 HYPERLINK l _Toc180676272 4.3.44 實(shí)

15、驗(yàn)驗(yàn)步驟 PAGEREF _Toc180676272 h 76 HYPERLINK l _Toc180676273 4.3.55 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果 PAGEREF _Toc180676273 h 76 HYPERLINK l _Toc180676274 4.3.66 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)論及及建議 PAGEREF _Toc180676274 h 79 HYPERLINK l _Toc180676275 4.4 774311綜放工工作面采采空區(qū)“自燃三三帶”測(cè)定 PAGEREF _Toc180676275 h 79 HYPERLINK l _Toc180676276 4.4.11 測(cè)試試目的 PAGEREF _T

16、oc180676276 h 79 HYPERLINK l _Toc180676277 4.4.22 方案案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc180676277 h 79 HYPERLINK l _Toc180676278 4.4.33 敷設(shè)設(shè)管路 PAGEREF _Toc180676278 h 81 HYPERLINK l _Toc180676279 4.4.44 氣樣樣采集 PAGEREF _Toc180676279 h 81 HYPERLINK l _Toc180676280 4.4.55 采空空區(qū)煤炭炭氧化自自燃“三帶”概述 PAGEREF _Toc180676280 h 81 HYPERL

17、INK l _Toc180676281 4.4.66 煤炭炭自燃的的氧化發(fā)發(fā)展過(guò)程程 PAGEREF _Toc180676281 h 83 HYPERLINK l _Toc180676282 4.4.77 采空空區(qū)“自燃三三帶”實(shí)測(cè)分分析 PAGEREF _Toc180676282 h 84 HYPERLINK l _Toc180676283 4.5 綜綜放面自自燃發(fā)火火預(yù)防措措施 PAGEREF _Toc180676283 h 88 HYPERLINK l _Toc180676284 4.5.11 綜采采放頂煤煤的防滅滅火技術(shù)術(shù) PAGEREF _Toc180676284 h 88 HYPE

18、RLINK l _Toc180676285 4.5.22 孔莊莊煤礦防防滅火措措施 PAGEREF _Toc180676285 h 89 HYPERLINK l _Toc180676286 4.6 774311工作面面防止煤煤炭自燃燃發(fā)火技技術(shù)方案案 PAGEREF _Toc180676286 h 92 HYPERLINK l _Toc180676287 4.7 774311工作面面煤炭自自燃傾向向性監(jiān)測(cè)測(cè) PAGEREF _Toc180676287 h 93 HYPERLINK l _Toc180676288 4.8 774311工作面面收作期期間防止止煤炭自自燃的技技術(shù)措施施 PAGERE

19、F _Toc180676288 h 94 HYPERLINK l _Toc180676289 5 74331工作作面沖擊擊礦壓分分析及其其防治對(duì)對(duì)策 PAGEREF _Toc180676289 h 96 HYPERLINK l _Toc180676290 5.1 沖沖擊礦壓壓危險(xiǎn)性性分析 PAGEREF _Toc180676290 h 96 HYPERLINK l _Toc180676291 5.1.11 沖擊擊礦壓影影響因素素分析 PAGEREF _Toc180676291 h 96 HYPERLINK l _Toc180676344 5.1.22 沖擊擊礦壓危危險(xiǎn)程度度評(píng)定 PAGEREF

20、 _Toc180676344 h 1011 HYPERLINK l _Toc180676345 5.2 工工作面礦礦壓規(guī)律律實(shí)測(cè)及及分析 PAGEREF _Toc180676345 h 102 HYPERLINK l _Toc180676346 5.2.11 支架架承載特特征及適適應(yīng)性分分析 PAGEREF _Toc180676346 h 1022 HYPERLINK l _Toc180676347 5.2.22 端端面頂板板穩(wěn)定性性及影響響因素分分析 PAGEREF _Toc180676347 h 1100 HYPERLINK l _Toc180676348 5.3 工工作面沖沖擊礦壓壓危險(xiǎn)

21、性性監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc180676348 h 1111 HYPERLINK l _Toc180676349 5.3.11 電磁磁輻射監(jiān)監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc180676349 h 1111 HYPERLINK l _Toc180676350 5.3.22 煤粉粉量監(jiān)測(cè)測(cè) PAGEREF _Toc180676350 h 1144 HYPERLINK l _Toc180676351 5.4 沖沖擊礦壓壓小結(jié) PAGEREF _Toc180676351 h 1222 HYPERLINK l _Toc180676352 6 總結(jié)與與建議 PAGEREF _Toc180676352

22、h 1244 HYPERLINK l _Toc180676353 6.1 總總結(jié) PAGEREF _Toc180676353 h 1244 HYPERLINK l _Toc180676354 6.2 建建議 PAGEREF _Toc180676354 h 1266 PAGE 1641 礦井概概況孔莊煤礦地地處江蘇蘇省沛縣縣和山東東省微山山縣境內(nèi)內(nèi)，在沛沛縣城北北4kmm處，位位于大屯屯礦區(qū)最最南端。礦礦井地理理坐標(biāo)為為東經(jīng)111657113，北北緯344411555。井井田范圍圍東至原原劉仙莊莊斷層與與棗莊礦礦務(wù)局接接壤，西西到徐沛沛鐵路，南南以211號(hào)煤層層露頭為為界，北北以7號(hào)號(hào)煤層-13

23、000m水水平垂直直投影為為界與徐徐莊礦毗毗鄰。井井田東西西走向長(zhǎng)長(zhǎng)13kkm，南南北寬約約3.66km，面面積466.kmm2左右。孔莊煤礦于于19777年投投產(chǎn)，原原設(shè)計(jì)能能力600萬(wàn)t/a。投產(chǎn)產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)西翼煤煤層火成成巖侵入入嚴(yán)重，后后核定為為45萬(wàn)t/a。隨著著礦井的的發(fā)展，針針對(duì)孔莊莊地質(zhì)條條件現(xiàn)狀狀，公司司及礦于于19888年開(kāi)開(kāi)始，對(duì)對(duì)孔莊礦礦進(jìn)行了了二期工工程改擴(kuò)擴(kuò)建，將將孔莊礦礦由旱采采改為水水、旱并并舉礦井井。設(shè)計(jì)計(jì)能力由由45萬(wàn)t/a增至1005萬(wàn)t/a，同時(shí)時(shí)在地面面建立了了一座入入洗能力力1055萬(wàn)t/a的選煤煤廠。二二期工程程于19992年年完畢，1998年首次突

24、破百萬(wàn)噸大關(guān)，為部頒高產(chǎn)高效礦井。目前我礦生產(chǎn)能力已達(dá)105萬(wàn)t/a。礦井改擴(kuò)建建后設(shè)計(jì)計(jì)年生產(chǎn)產(chǎn)能力為為1055萬(wàn)t，20003年核核定生產(chǎn)產(chǎn)能力為為1300萬(wàn)t/a，其中水水采300萬(wàn)t，旱采采1000萬(wàn)t。1.1 礦礦井開(kāi)拓拓開(kāi)采方方式孔莊煤礦是是座具有有27年開(kāi)開(kāi)采歷史史的老礦礦井，119899年礦井井改擴(kuò)建建，形成成水旱并并舉的格格局。礦礦井投產(chǎn)產(chǎn)初期采采煤方法法為炮采采，木支支柱和摩摩擦支柱柱支護(hù)；19888年采采煤工藝藝改為高高檔普采采，采用用外注式式單體支支護(hù)；119966年采煤煤工藝改改為高檔檔放頂煤煤采煤工工藝，采采用ZMMW網(wǎng)格格式滑移移支架；20002年采采煤工藝藝改為

25、綜綜放和綜綜采，采采用ZFF28000-116/226和BY333000-133/333。礦井采用立立井多水水平開(kāi)拓拓方式，開(kāi)開(kāi)采深度度從-1150mm-13300mm；全區(qū)區(qū)共劃分分為四個(gè)個(gè)開(kāi)采水水平，第第一水平平標(biāo)高為為-3775m，第第二水平平標(biāo)高為為-6220m，第第三水平平標(biāo)高為為-7885m，第四四水平標(biāo)標(biāo)高為-10000m。礦礦井地質(zhì)質(zhì)儲(chǔ)量大大部分在在深部為為45.1555Mt，占占總可采采量的558.55%。開(kāi)開(kāi)采深部部煤炭，瓦瓦斯災(zāi)害害防治技技術(shù)、防防治沖擊擊礦壓綜綜合技術(shù)術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)安全生生產(chǎn)的關(guān)關(guān)鍵。1.2 煤煤系地層層與煤層層孔莊礦是開(kāi)開(kāi)采多煤煤層的礦礦井，含含煤系屬屬晚

26、古生生代石炭炭二疊紀(jì)含煤煤建造。各含煤地層層及含煤煤性概述述如下：井田內(nèi)含煤煤地層有有太原組組、山西西組、下下石盒子子組，含含煤200余層。含含煤巖系系平均總總厚度2264.67mm，含煤煤累計(jì)平平均厚度度17.8m，含含煤系數(shù)數(shù)6.77。其其中可采采煤層五五層，為為太原組組和山西西組的77號(hào)煤層層、7下煤層、88號(hào)煤層層、177號(hào)及211號(hào)煤層層。7號(hào)、8號(hào)煤層層為礦井井主要可可采煤層層。1.2.11 7號(hào)煤煤層7號(hào)煤層在在井田西西翼受巖巖漿巖侵侵入破壞壞嚴(yán)重，已已失去可可采價(jià)值值。在井井田東部部，煤層層兩極厚厚度2.056.006m，平平均煤厚厚4.556m，煤煤層普遍遍發(fā)育，煤煤層厚度度

27、總的變變化趨勢(shì)勢(shì)為：沿沿傾向由由淺逐漸漸向深部部增厚，煤煤層穩(wěn)定定性變好好；沿走走向東西西兩側(cè)煤煤層薄，中中部煤層層厚。煤煤層結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅僅局部有有夾矸存存在，夾夾矸多為為泥巖。煤煤層直接接頂板為為泥巖、砂砂質(zhì)泥巖巖，局部部為細(xì)砂砂巖，底底板多為為砂質(zhì)泥泥巖、泥泥巖，局局部為細(xì)細(xì)砂巖。1.2.22 8號(hào)號(hào)煤層8號(hào)煤層位位于山西西組底部部，較發(fā)發(fā)育，上上距 77號(hào)煤層層4.11740.18mm，平均均20.28mm，層間間距由東東向西之之間增大大，煤厚厚0.2295.885m，平平均3.09mm。煤層層沉積不不連續(xù)，可可分為三三個(gè)地段段：即44勘探線線以西、10-i3線之間及14線以東。煤層在

28、4勘探線以西可采，但有巖漿巖侵入；1013線之間，除靠近沖刷帶附近煤層厚度變化較大外，一般都在2.53.5m，由淺部向深部逐漸變薄；在14線以東煤層厚度在1.525.43m，平均煤厚3.56m，厚度較穩(wěn)定，該段全部可采。該煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有夾矸l2層，大部分分布在中西部，夾矸厚0.143.23m，為泥巖或砂質(zhì)泥巖，般煤層厚度是上分層大于下分層。煤層頂板多為砂質(zhì)泥巖或砂泥巖互層，局部地段為砂巖。底板為砂巖、砂質(zhì)泥巖。1.2.33 17號(hào)煤煤層17號(hào)煤層層位于太太原組中中部，上上距8號(hào)號(hào)煤層約約1100m，在整整個(gè)井田田內(nèi)有分分布。煤煤層的原原始沉積積穩(wěn)定，煤煤厚在00.1991.28mm，平均均0

29、.881m，煤層層結(jié)構(gòu)單一，僅僅有少量量鉆孔見(jiàn)見(jiàn)有一層層夾矸，夾夾矸厚度度0.110.664m。夾矸矸巖性為為泥巖，煤煤層頂板板多為泥泥巖，底底板為無(wú)無(wú)名灰?guī)r巖，個(gè)別別點(diǎn)為泥泥巖。由由于巖漿漿巖的侵侵入破壞壞，煤大大部分被被焦化，甚甚至吞蝕蝕，失去去工業(yè)價(jià)價(jià)值，117號(hào)煤煤層為一一局部可可采的不不穩(wěn)定煤煤層。1.2.44 21號(hào)煤煤層21號(hào)煤層層是太原原組最下下一層局局部可采采煤層，上上距177號(hào)煤層層為388.38864.332m，平均均為511.688m；下距L13為1.77133.899m，平均均為2.55mm。沉積積層位穩(wěn)穩(wěn)定，在在全井田田分布，但但受巖漿漿巖侵入入破壞嚴(yán)嚴(yán)重，使使大部

30、分分地段的的煤層分分叉變薄薄和強(qiáng)烈烈焦化而而失去工工業(yè)價(jià)值值。166線以西西由于受受巖漿巖巖的侵入入，煤層層破壞嚴(yán)嚴(yán)重，大大部分地地段的煤煤層分叉叉、變薄薄和強(qiáng)烈烈焦化而而失去工工業(yè)價(jià)值值。僅116線以以東的煤煤層進(jìn)行行評(píng)價(jià)，本本區(qū)共有有48個(gè)個(gè)見(jiàn)煤（焦焦）點(diǎn)，剔剔除巖漿漿巖破壞壞點(diǎn)及一一個(gè)斷薄薄點(diǎn)，僅僅有422個(gè)正常常見(jiàn)煤點(diǎn)點(diǎn)，厚度度為0.671.68m，平均均1.022m。166線以東東的211號(hào)煤層層為較穩(wěn)穩(wěn)定的可可采煤層層。煤層層含夾矸矸122層，夾夾矸厚度度有的大大于最低低可采厚厚度或大大于煤層層的上、下下分層的的厚度，使使之出現(xiàn)現(xiàn)個(gè)別不不可采點(diǎn)點(diǎn)；下部部一層夾夾矸普遍遍發(fā)育，層層位

31、穩(wěn)定定，易于于對(duì)比，夾夾矸厚度度在0.140.994m，平均均0.337m，夾矸巖巖性多為為泥巖。由于巖巖漿侵入入煤層，使使煤層增增加13層巖巖漿夾矸矸。煤層層直接頂頂板為灰灰?guī)r（ll12），底板多多為泥巖巖，少數(shù)數(shù)為砂質(zhì)質(zhì)泥巖，個(gè)個(gè)別點(diǎn)為為細(xì)砂巖巖或炭質(zhì)質(zhì)泥巖。礦井各煤層層都有煤煤塵爆炸炸危險(xiǎn)。各各煤層均均為不易易自燃或或不自燃燃煤層。1.3 礦礦井煤層層儲(chǔ)量截止20002年底底孔莊煤煤礦可采采煤層期期末能利利用儲(chǔ)量量160022.6萬(wàn)t，可采采儲(chǔ)量880555.4萬(wàn)萬(wàn)t，暫不不能利用用儲(chǔ)量996299萬(wàn)t，可放放面儲(chǔ)量量60441.6萬(wàn)t。20002年年末礦井井分煤層層、分水水平儲(chǔ)量量詳見(jiàn)

32、下下表： 表表1-11 220022年末礦礦井儲(chǔ)量量匯總表表 單位位：萬(wàn)tt煤 系煤層水 平能 利 用 儲(chǔ)儲(chǔ) 量可采儲(chǔ)量備 注注A級(jí)A+B級(jí)C級(jí)D級(jí)合計(jì)山西組七煤-37554.7921.22409.221330.4717.99其中焦為666.66-620446890.331267.22157.51087.6其中焦為1174.6-78574.574.574.547為2采區(qū)區(qū)儲(chǔ)量-10000413.551118.234524570.22879.5七下煤-37570.570.5-6208787-10000155.88155.88八煤-37542.9865.44235.991101.3676.11-6

33、20213.11563.22895.221458.4856-785162.33162.33162.33102.33為2采區(qū)區(qū)儲(chǔ)量-10000315.222365.62680.81689計(jì)14074910.38938.4138488.78055.4其中焦為2241.2太原組17煤-37547.2105.11152.33-620113.44146.66260-1000016.8715.66732.4421煤-375188.22188.22-620284284-10000557557計(jì)177.441996.52173.9合 計(jì)14075087.7109344.9160222.68055.4其中焦為2

34、241.21.4 通通風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)孔莊礦現(xiàn)行行通風(fēng)系系統(tǒng)為邊邊界對(duì)角角式通風(fēng)風(fēng)，即主主副井進(jìn)風(fēng)風(fēng)東南風(fēng)風(fēng)井回風(fēng)風(fēng)，雙機(jī)機(jī)低速隔隔總回。礦礦井等積積孔為44.533m2。南風(fēng)井：主主扇型號(hào)號(hào)為G44-733-111NO.25DD型離心心式風(fēng)機(jī)機(jī)，有4480rrpm和和5800rpmm兩個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，現(xiàn)現(xiàn)運(yùn)行4480rrpm，風(fēng)風(fēng)機(jī)葉片片前導(dǎo)器器角度為為45度，礦礦井風(fēng)量量為31110mm3/miin，風(fēng)風(fēng)機(jī)外部部漏風(fēng)率率為4.7，主主扇靜壓壓為1668mmmH2O，電機(jī)機(jī)功率1180kkW。主要要承擔(dān)礦礦井西翼翼、22采區(qū)二二個(gè)地點(diǎn)點(diǎn)供風(fēng)。東風(fēng)井：主主扇型號(hào)號(hào)G4-73-12NNO.228D型型離心式式

35、風(fēng)機(jī)，有有4900rpmm和5800rpmm兩個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，現(xiàn)現(xiàn)運(yùn)行4490rrpm，風(fēng)風(fēng)機(jī)葉片片前導(dǎo)器器角度為為60度，礦礦井風(fēng)量量為68820mm3/miin，風(fēng)風(fēng)機(jī)外部部漏風(fēng)率率為4.5，主主扇靜壓壓為1550mmmH2O，電機(jī)機(jī)功率3300kkW。主要要承擔(dān)4、5、3三個(gè)采采區(qū)的供供風(fēng)。兩風(fēng)井在井井下東三三-1660總回回風(fēng)巷處處，用風(fēng)風(fēng)門(mén)把兩兩風(fēng)井回回風(fēng)加以以隔開(kāi)。礦井反風(fēng)為為專用反反風(fēng)道反反風(fēng)。220044年礦井井反風(fēng)演演習(xí)測(cè)得得，礦井井反風(fēng)率率為566.9%，主石石門(mén)反風(fēng)風(fēng)率為551.66%。礦井通風(fēng)系系統(tǒng)合理理、穩(wěn)定定，各采采掘用風(fēng)風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)風(fēng)量滿足足要求，沒(méi)沒(méi)有風(fēng)速速超限、無(wú)無(wú)風(fēng)、

36、微微風(fēng)巷道道。1.5 防防滅火系系統(tǒng)及注注漿經(jīng)重慶煤研研所鑒定定，煤炭炭自燃傾傾向性分分類為三三類；煤煤層為不不易自燃燃?？浊f莊礦自然然發(fā)火期期為612個(gè)個(gè)月。現(xiàn)井下采取取的防滅滅火措施施有采空空區(qū)的注注漿，密密閉周檢檢和防滅滅火預(yù)測(cè)測(cè)預(yù)報(bào)。井井下采空空區(qū)能做做到及時(shí)時(shí)封閉，密密閉沒(méi)有有欠賬。盲盲巷按規(guī)規(guī)定要求求及時(shí)封封閉?，F(xiàn)礦井注漿漿系統(tǒng)為為東風(fēng)井井注漿系系統(tǒng)。地地面注漿漿池兩個(gè)個(gè)，容積積各為224m33，注漿漿管路為為140500m，全為為4吋管管路，分分別注漿漿4、5采區(qū)和和2、3采區(qū)，主主要注粉粉煤灰和和黃土混混合物。注漿為該礦礦的主要要防火措措施，有有專門(mén)的的井下注注漿隊(duì)伍伍10人人

37、；并能能在局部部地點(diǎn)實(shí)實(shí)施注凝凝膠和高高分子材材料；對(duì)對(duì)采空區(qū)區(qū)密閉及及四周巷巷道進(jìn)行行噴漿。1.6 瓦瓦斯情況況孔莊煤礦為為低瓦斯斯礦井，220066年瓦斯斯鑒定結(jié)結(jié)果為：全礦井井相對(duì)涌涌出量為為4.11m3/t，2采區(qū)為為3.44m3/t，3采區(qū)為為1.993m3/t，4采區(qū)為為0.888m3/t，東東風(fēng)井東東翼為11.788m3/t，東風(fēng)風(fēng)井西翼翼為2.82mm3/t，南風(fēng)風(fēng)井東翼翼為4.11mm3/t，南風(fēng)風(fēng)井西翼翼為0.2m3/t。礦井井安全監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)為江西西煤炭研研究所的的KJ665安全全監(jiān)控系系統(tǒng)；另另在采煤煤面和掘掘進(jìn)面還還裝備了了瓦斯報(bào)報(bào)警斷電電裝置，現(xiàn)現(xiàn)瓦斯報(bào)報(bào)警斷電電裝

38、置在在籍155臺(tái)，使使用9臺(tái)臺(tái)，主要要型號(hào)為為江西煤煤研所的的CGWW型；礦礦井有瓦瓦斯報(bào)警警儀在籍籍4300臺(tái)，使使用3886臺(tái)。2 工作面面概況及及災(zāi)害危危險(xiǎn)性分分析2.1 工工作面概概況7431工工作面是是孔莊礦礦第三個(gè)個(gè)綜采放放頂煤工工作面（回回采工作作面平面面布置如如圖2-1所示），位位于73339綜綜放面的的下方，從從工作面面開(kāi)切眼眼向外5550mm范圍內(nèi)內(nèi)工作面面周圍為為實(shí)體煤煤，之外外與73339綜綜放面之之間留有有18mm煤柱，在在工作面面走向44505500m之間間有落差差大于55m的斷斷層帶，工工作面無(wú)無(wú)法穿過(guò)過(guò)斷層帶帶，這樣樣在工作作面走向向中間將將留有一一斷層煤煤柱。

39、工工作面上上風(fēng)巷標(biāo)標(biāo)高為-7744-7998m、下下風(fēng)巷標(biāo)標(biāo)高為-7777.733-8662.991m，地地面標(biāo)高高為+36.2m。工工作面，走走向長(zhǎng)112344m，傾傾斜長(zhǎng)1140mm，回采采面積11906619mm2，煤層層厚度44.35.0mm，平均均4.55m。煤煤層傾角角2228，平均均25；工作作面儲(chǔ)量量1155.8萬(wàn)萬(wàn)t，可采采儲(chǔ)量998.44萬(wàn)t，回采采率855。該該面采用用走向長(zhǎng)長(zhǎng)壁采煤煤、輕型型綜采放放頂煤一一次采全全高，采采空區(qū)處處理方法法為全部部垮落法法。表22-1與與表2-2給出出了工作作面的相相關(guān)參數(shù)數(shù)。圖2-1 74331工作作面平面面布置圖圖表2-1 工作作面開(kāi)

40、采采范圍上部境界7339老老塘井下標(biāo)高-771.9877 m-8443.5505 m下部境界-840等等高線采 高（4.35.44）/4.8m東部境界F13斷層層走向長(zhǎng)度820m西部境界輔助上山傾向長(zhǎng)度140m地面標(biāo)高+33.333m+36.2m回采面積1261444m22表2-2 煤層層特征項(xiàng) 目單 位全 煤 厚厚開(kāi)采分層煤層厚度全 煤 厚厚m4.355.4一次采全高平均煤厚m4.8可采分層數(shù)數(shù)個(gè)1煤層傾角22288/25煤層硬度硬、中、軟軟中硬煤 質(zhì)煤層灰分%12.4揮 發(fā) 分分%37.0容 重t/m31.35自 燃 發(fā)發(fā) 火 期月類瓦 斯 等 級(jí)低、高低瓦斯煤塵爆炸指指數(shù)%有強(qiáng)爆性含矸率

41、%87431工工作面柱柱狀圖見(jiàn)見(jiàn)圖2-2所示示。圖2-2 74331工作作面綜合合柱狀圖圖煤層偽頂為為泥巖，厚厚1.00m，直直接頂為為深灰色色砂質(zhì)泥泥巖，厚厚度1.5m，老老頂為粉粉砂巖和和中砂巖巖，厚88.0m。底板板為黑色色泥巖。頂?shù)装鍘r石特征見(jiàn)表2-3。表2-3 頂?shù)椎装鍘r石石特征頂板、底板板巖石類別巖 厚性 質(zhì)頂板老 頂粉砂巖平均厚度44.2mm灰黑色,厚厚層狀，裂裂隙發(fā)育育，巖石石破碎直接頂泥巖砂質(zhì)泥巖平均厚度11.8 m平均厚度22.0 m黑色，斷口口不平坦坦，含植植物化石石，局部部含砂質(zhì)質(zhì)灰白色,含含植物根根部化石石底板泥巖平均厚度22.3 m黑色，斷口口不平坦坦，含植植物化石

42、石，局部部含砂質(zhì)質(zhì)工作面內(nèi)已已揭露斷斷層111條，有有7條落落差大于于2m的斷斷層將影影響工作作面回采采，且還還可能有有小斷層層存在，本本工作面面屬低瓦瓦斯區(qū)，比比照高瓦瓦斯管理理，煤巖巖有強(qiáng)爆爆性，自自燃發(fā)火火期為IIII類類。2.2 瓦瓦斯災(zāi)害害研究現(xiàn)現(xiàn)狀煤礦瓦斯突突出和瓦瓦斯爆炸炸是煤礦礦的重大大災(zāi)害之之一，在在我國(guó)的的煤炭事事故中770%以上是是瓦斯事事故。因因此，對(duì)對(duì)瓦斯突突出、爆爆炸的機(jī)機(jī)理、預(yù)預(yù)測(cè)及其其防治一一直煤礦礦的工作作重點(diǎn)。目前，瓦斯斯突出的的機(jī)理假假說(shuō)比較較多，國(guó)國(guó)外關(guān)于于煤和瓦瓦斯突出出機(jī)理的的認(rèn)識(shí)如如下幾種種觀點(diǎn)：地應(yīng)力力假說(shuō)；瓦斯作作用假說(shuō)說(shuō)；化學(xué)學(xué)本質(zhì)假假說(shuō)；綜

43、綜合作用用假說(shuō)(能量假假說(shuō)，應(yīng)應(yīng)力分布布不均勻勻假說(shuō))。我國(guó)國(guó)從600年代起起就對(duì)突突出煤層層的應(yīng)力力狀態(tài)、瓦瓦斯賦存存狀態(tài)、煤煤的物理理力學(xué)性性能等開(kāi)開(kāi)展了研研究，根根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)資料和和試驗(yàn)研研究對(duì)突突出機(jī)理理進(jìn)行了了探討，提提出了新新的見(jiàn)解解和觀點(diǎn)點(diǎn)，概括括起來(lái)主主要有以以下幾方方面：中中心擴(kuò)張張學(xué)說(shuō)；流變假假說(shuō)；二二相流體體假說(shuō)；固流耦耦合失穩(wěn)穩(wěn)假說(shuō)；球殼失失穩(wěn)假說(shuō)說(shuō)。這些些假說(shuō)都都在一定定程度上上解釋了了瓦斯突突出的機(jī)機(jī)理，對(duì)對(duì)瓦斯突突出的預(yù)預(yù)測(cè)和防防治提供供了依據(jù)據(jù)。瓦斯突出的的預(yù)測(cè)的的方法很很多，主主要分為為兩大類類，一類類是靜態(tài)態(tài)(不連續(xù)續(xù))預(yù)測(cè)，包包括D，K綜合指指標(biāo)法；R指標(biāo)法

44、法；鉆孔孔瓦斯涌涌出初速速度q法和鉆鉆屑瓦斯斯解吸指指標(biāo)(h2)法；鉆鉆屑量法法和鉆屑屑倍率法法和鉆屑屑綜合指指標(biāo)法。另另一類是是動(dòng)態(tài)(連續(xù))預(yù)測(cè)，該該類方法法主要有有如下幾幾種：聲聲發(fā)射技技術(shù)；瓦瓦斯涌出出動(dòng)態(tài)指指標(biāo)；電電磁輻射射監(jiān)測(cè)技技術(shù)；目目前國(guó)內(nèi)內(nèi)外主要要有：鉆鉆孔法，電電磁輻射射法，聲聲發(fā)射法法。其未未來(lái)突出出預(yù)測(cè)的的發(fā)展趨趨勢(shì)是，利利用聲發(fā)發(fā)射技術(shù)術(shù)連續(xù)監(jiān)監(jiān)測(cè)技術(shù)術(shù)對(duì)變形形破裂劇劇烈區(qū)進(jìn)進(jìn)行定位位，利用用電磁輻輻射監(jiān)測(cè)測(cè)技術(shù)對(duì)對(duì)工作面面非接觸觸連續(xù)預(yù)預(yù)測(cè)，再再結(jié)合現(xiàn)現(xiàn)有的環(huán)環(huán)境監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)監(jiān)測(cè)的瓦瓦斯涌出出動(dòng)態(tài)對(duì)對(duì)煤與瓦瓦斯突出出現(xiàn)象進(jìn)進(jìn)行準(zhǔn)確確預(yù)測(cè)。瓦斯突出應(yīng)應(yīng)采用“突出危危險(xiǎn)預(yù)

45、測(cè)測(cè)實(shí)施施防突措措施措措施效果果檢驗(yàn)安全防防護(hù)措施施”四位一一體得綜綜合防治治措施。其其具體措措施有：淺空爆爆破措施施或多段段放炮法法，注水水法；卸卸壓槽和和深孔控控制卸壓壓爆破措措施；擴(kuò)擴(kuò)大通風(fēng)風(fēng)斷面提提高工作作面的配配風(fēng)量；頂板走走向鉆孔孔抽放瓦瓦斯和底底板穿層層鉆孔預(yù)預(yù)抽瓦斯斯。礦井瓦斯爆爆炸是煤煤礦特有有的及其其嚴(yán)重的的一種災(zāi)災(zāi)害，不不僅能造造成大量量人員傷傷亡，而而且會(huì)嚴(yán)嚴(yán)重摧毀毀井下設(shè)設(shè)施，中中斷生產(chǎn)產(chǎn)，瓦斯斯爆炸給給人民生生命和國(guó)國(guó)家財(cái)產(chǎn)產(chǎn)帶來(lái)極極大的損損失。因因此，研研究和采采用先進(jìn)進(jìn)的瓦斯斯爆炸防防治技術(shù)術(shù)對(duì)煤礦礦安全有有十分重重要的意意義。通過(guò)對(duì)大量量的現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)觀測(cè)和和試驗(yàn)研

46、研究，瓦瓦斯爆炸炸是由于于瓦斯與與空氣中中的氧氣氣、水等等發(fā)生鏈鏈?zhǔn)交瘜W(xué)學(xué)反應(yīng)而而造成的的，在低低溫和高高溫的化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)約有不不同，但但是，反反應(yīng)過(guò)程程中，瓦瓦斯?jié)舛榷?，空氣氣的氧濃濃度以及及溫度，濕濕度是制制約瓦斯斯爆炸的的主要因因素，尤尤其是瓦瓦斯的濃濃度和空空氣中氧氧的濃度度。因此此在預(yù)防防瓦斯爆爆炸最重重要的是是就是動(dòng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)測(cè)，對(duì)瓦瓦斯?jié)舛榷鹊谋O(jiān)測(cè)測(cè)，對(duì)溫溫度的監(jiān)監(jiān)測(cè)，當(dāng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)異異常時(shí)，做出及時(shí)的調(diào)整，其監(jiān)測(cè)的儀器目前主要有平頂山礦務(wù)局的JCB-C68A瓦斯便攜儀，俄羅斯的SGM-1的瓦斯報(bào)警燈，平頂山礦務(wù)局和重慶煤科院研制的KDJ礦井瓦斯報(bào)警燈。預(yù)防瓦斯爆炸的措施主要包括三個(gè)方面

47、：防止瓦斯積存與超限（瓦斯?jié)舛瘸^(guò)規(guī)程規(guī)定限值）；防止引燃火源；防止瓦斯爆炸事故擴(kuò)大的措施。具體措施有：加強(qiáng)通風(fēng)；嚴(yán)格瓦斯管理，加強(qiáng)瓦斯檢查；煤層注水法等。2.3 煤煤層自燃燃研究現(xiàn)現(xiàn)狀煤層自燃而而引發(fā)的的礦井火火災(zāi)是煤煤礦的主主要災(zāi)害害之一，它它不僅對(duì)對(duì)人體和和機(jī)械設(shè)設(shè)備造成成危害，而而且還會(huì)會(huì)引發(fā)瓦瓦斯、煤煤塵和火火災(zāi)所產(chǎn)產(chǎn)生的氣氣體爆炸炸等礦井井災(zāi)害，此此外，煤煤層自燃燃還會(huì)直直接燒掉掉大量的的煤炭資資源。為為此，廣廣大的科科研技術(shù)術(shù)人員對(duì)對(duì)火災(zāi)作作了大量量的研究究，提出出了一些些煤層自自燃的機(jī)機(jī)理、預(yù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)報(bào)和防治治理論和和方法，對(duì)對(duì)煤層自自燃的防防治起到到了積極極的作用用。對(duì)煤層自

48、燃燃的機(jī)理理，人們們從177世紀(jì)就就開(kāi)始進(jìn)進(jìn)行探索索，提出出了多種種學(xué)說(shuō)，其其中影響響較大的的有黃鐵鐵礦作用用學(xué)說(shuō)、細(xì)細(xì)菌作用用學(xué)說(shuō)、酚酚基作用用學(xué)說(shuō)和和煤氧復(fù)復(fù)合學(xué)說(shuō)說(shuō)等。其其中煤氧氧復(fù)合學(xué)學(xué)說(shuō)得到到人們的的普遍贊贊同，該該學(xué)說(shuō)認(rèn)認(rèn)為煤炭炭自燃是是由于煤煤與空氣氣中的氧氧結(jié)合發(fā)發(fā)生物理理化學(xué)反反應(yīng)、放放出熱量量而引起起的。在在自燃的的發(fā)展過(guò)過(guò)程中，煤煤與氧所所發(fā)生的的氧化反反應(yīng)是分分子的基基鏈反應(yīng)應(yīng)，即每每一個(gè)參參加反應(yīng)應(yīng)的團(tuán)粒粒或者說(shuō)說(shuō)在鏈上上的原子子團(tuán)首先先產(chǎn)生一一個(gè)或多多個(gè)新的的活化團(tuán)團(tuán)粒，再再引起相相鄰團(tuán)粒粒活化并并參加反反應(yīng)。在在低溫條條件下，這這個(gè)反應(yīng)應(yīng)過(guò)程要要持續(xù)一一段時(shí)間間，

49、低溫溫氧化過(guò)過(guò)程的持持續(xù)發(fā)展展是反應(yīng)應(yīng)過(guò)程的的自身加加速作用用增大，若若反應(yīng)生生成的熱熱量不能能及時(shí)散散發(fā)掉，就就會(huì)引起起自熱并并最終導(dǎo)導(dǎo)致自燃燃。根據(jù)據(jù)該學(xué)說(shuō)說(shuō)，煤炭炭自燃的的關(guān)鍵是是在低溫溫下的氧氧化放熱熱特性。這這一特性性是和煤煤的化學(xué)學(xué)結(jié)構(gòu)、物物理性質(zhì)質(zhì)以及煤煤炭成分分等有關(guān)關(guān)的。煤的自然發(fā)發(fā)火，由由于井下下地質(zhì)條條件及采采空區(qū)等等處特殊殊條件的的限制，迄迄今，各各種探測(cè)測(cè)原理的的儀器均均難以準(zhǔn)準(zhǔn)確、快快速的確確定這種種隱蔽火火源的位位置和范范圍，也也就難以以采取滅滅火措施施，目前前，根據(jù)據(jù)檢測(cè)原原理，大大致分為為幾類方方法:溫度度探測(cè)法法，如世世界各國(guó)國(guó)通用的的直接測(cè)測(cè)溫法、熱熱輻射

50、測(cè)測(cè)溫法等等。氣氣體探測(cè)測(cè)法，如如俄羅斯斯及我國(guó)國(guó)山西礦礦院研究究的測(cè)氧氧法、測(cè)測(cè)co/HZ比比值法等等。磁磁力探測(cè)測(cè)法，如如我國(guó)陜陜西煤田田地勘公公司用美美國(guó)G8566A型磁磁力儀在在陜北煤煤田探測(cè)測(cè)露頭火火，測(cè)定定露頭火火向下延延燒范圍圍。數(shù)數(shù)理解算算法，如如原蘇聯(lián)聯(lián)及中國(guó)國(guó)礦大、阜阜新礦院院等曾探探測(cè)采空空區(qū)周邊邊氣體成成份及溫溫度變化化，利用用采場(chǎng)空空氣流場(chǎng)場(chǎng)規(guī)律，進(jìn)進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)推算，得得到采空空區(qū)各處處溫度分分布，從從而確定定高溫點(diǎn)點(diǎn)位置。電磁波波探測(cè)法法，如西西德、法法國(guó)、原原蘇聯(lián)都都作過(guò)這這方面的的研究。電阻法法即以電電極探測(cè)測(cè)火源高高溫引起起煤層頂頂、底板板巖層電電阻值變變化，確

51、確定火源源位置。目前煤礦常常用的滅滅火技術(shù)術(shù)主要有有：水滅滅火技術(shù)術(shù)、注氮氮滅火技技術(shù)、均均壓防滅滅火技術(shù)術(shù)、灌漿漿防滅火火技術(shù)、阻阻化劑滅滅火技術(shù)術(shù)、惰氣氣泡沫防防滅火技技術(shù)、霧霧化阻化化劑防滅滅火技術(shù)術(shù)、粉狀狀惰化阻阻化劑防防滅火技技術(shù)、凝凝膠防滅滅火技術(shù)術(shù)等。2.4 沖沖擊礦壓壓動(dòng)力研研究現(xiàn)狀狀沖擊礦壓自自17338年在在英國(guó)的的南史塔塔福煤田田的萊比比錫煤礦礦報(bào)道以以來(lái)，廣廣大的采采礦工作作者對(duì)沖沖擊礦壓壓的研究究就從來(lái)來(lái)沒(méi)有停停止過(guò)。迄迄今為止止，人們們對(duì)沖擊擊礦壓的的研究基基本遵循循一條研研究路線線：從觀觀察、記記錄、和和分析沖沖擊礦壓壓發(fā)生的的現(xiàn)象、規(guī)規(guī)模和顯顯現(xiàn)的特特征入手手，

52、遵循循從實(shí)踐踐到理論論，反過(guò)過(guò)來(lái)用理理論指導(dǎo)導(dǎo)實(shí)踐，并并在新的的實(shí)踐基基礎(chǔ)上進(jìn)進(jìn)一步發(fā)發(fā)展和完完善這一一理論。就就研究?jī)?nèi)內(nèi)容而言言主要是是沖擊礦礦壓的機(jī)機(jī)理和沖沖擊礦壓壓預(yù)防和和控制研研究。其其中最主主要的研研究?jī)?nèi)容容是沖擊擊礦壓機(jī)機(jī)理的研研究，它它是沖擊擊礦壓預(yù)預(yù)防和控控制研究究的理論論基礎(chǔ)。沖擊礦壓發(fā)發(fā)生機(jī)理理十分復(fù)復(fù)雜。各各國(guó)學(xué)者者在對(duì)沖沖擊礦壓壓現(xiàn)場(chǎng)調(diào)調(diào)查及實(shí)實(shí)驗(yàn)室研研究的基基礎(chǔ)上，從從不同角角度相繼繼提出了了一系列列的重要要理論，如如強(qiáng)度理理論、剛剛度理論論、能量量理論、沖沖擊傾向向理論、三三準(zhǔn)則和和變形系系統(tǒng)失穩(wěn)穩(wěn)理論等等。2.4.11 強(qiáng)度度理論早期的強(qiáng)度度理論著著眼于巖巖體的破

53、破壞原因因，認(rèn)為為地下井井巷和采采場(chǎng)周圍圍產(chǎn)生應(yīng)應(yīng)力集中中當(dāng)應(yīng)力力集中程程度達(dá)到到煤巖體體的強(qiáng)度度極限時(shí)時(shí)就發(fā)生生沖擊礦礦壓。近近代的強(qiáng)強(qiáng)度理論論主要考考慮“巖體圍巖”系統(tǒng)復(fù)復(fù)雜受力力狀態(tài)的的極限平平衡條件件，并注注重對(duì)實(shí)實(shí)測(cè)資料料的定量量分析。近近代強(qiáng)度度理論的的破壞準(zhǔn)準(zhǔn)則最具具有代表表性的時(shí)時(shí)Hocck和Broown于于19880年提提出的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)型的的強(qiáng)度準(zhǔn)準(zhǔn)則：式中1最大大主應(yīng)力力，MPPa； 3最小小主應(yīng)力力，MPPa； c完整整巖石材材料的單單軸抗壓壓強(qiáng)度，MPa； m常數(shù)數(shù)，取決決于巖石石性質(zhì)和和承受破破壞應(yīng)力力前巖石石已經(jīng)破破壞的強(qiáng)強(qiáng)度。2.4.22 剛度度理論剛度理論是是Coo

54、ok和Hoddgeii于20世紀(jì)紀(jì)60年代代中期根根據(jù)剛性性試驗(yàn)機(jī)機(jī)理論得得到。剛剛度理論論認(rèn)為礦礦山結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度的的剛度大大于礦山山負(fù)荷的的剛度是是產(chǎn)生沖沖擊礦壓壓的必要要條件。80年代佩圖霍夫認(rèn)為，沖擊礦壓是因?yàn)槟抢锏拿海◣r）體破壞時(shí)實(shí)現(xiàn)了柔性加載條件，并且明確認(rèn)為礦山結(jié)構(gòu)的剛度是峰值后的載荷變形曲線下降段的剛度。其沖擊礦壓發(fā)生的判斷準(zhǔn)則為：k+00式中：k圍巖剛剛度；煤柱柱屈服后后的剛度度2.4.33 能量量理論能量理論是是Coook根據(jù)據(jù)沖擊礦礦壓發(fā)生生時(shí)產(chǎn)生生的地震震，破壞壞和拋出出巖石等等動(dòng)力現(xiàn)現(xiàn)象需要要大量的的能量的的事實(shí)，提提出了礦礦體圍圍巖系統(tǒng)統(tǒng)在其力力學(xué)平衡衡狀態(tài)破破壞時(shí)，釋

55、釋放的能能量大于于消耗的的能量時(shí)時(shí)，即產(chǎn)產(chǎn)生沖擊擊礦壓，并并且認(rèn)為為這種釋釋放的剩剩余能量量就是產(chǎn)產(chǎn)生沖擊擊礦壓的的能量，其其中一部部分能量量是從圍圍巖而不不是礦體體發(fā)源的的。Brraunner在在此基礎(chǔ)礎(chǔ)上，考考慮到時(shí)時(shí)間因素素，提出出了從發(fā)發(fā)生沖擊擊礦壓的的判據(jù)：式中 WWE圍巖巖儲(chǔ)存的的能量； 圍巖巖的能量量釋放有有效系數(shù)數(shù)； Ws礦體體儲(chǔ)存的的能量； 礦體的的能量釋釋放有效效系數(shù)； WD消耗耗于礦體體與圍巖巖交界處處和礦體體破壞阻阻力的能能量。2.4.44 沖擊擊傾向性性理論沖擊礦壓的的發(fā)生不不僅與外外部條件件有關(guān)，而而且還與與煤巖的的物理性性質(zhì)有關(guān)關(guān)，這種種決定其其產(chǎn)生沖沖擊礦壓壓的

56、能力力的物理理性質(zhì)是是煤巖體體固有的的屬性，稱稱為煤（巖巖）體的的沖擊傾傾向。沖沖擊傾向向理論是是波蘭和和前蘇聯(lián)聯(lián)學(xué)者提提出的，我我國(guó)學(xué)者者在這方方面做出出了大量量的工作作，目前前判別沖沖擊傾向向的指標(biāo)標(biāo)主要有有彈性能能指數(shù)WWET，沖沖擊礦壓壓有效能能量釋放放率，沖擊擊能指數(shù)數(shù)KE，破壞壞時(shí)間指指標(biāo)Dt以及煤煤巖體的的脆性系系數(shù)K。據(jù)此此給出的的產(chǎn)生沖沖擊礦壓壓的沖擊擊傾向條條件或判判斷依據(jù)據(jù)是：煤煤巖介質(zhì)質(zhì)的實(shí)際際沖擊傾傾向度大大于所規(guī)規(guī)定的極極限值。2.4.55 穩(wěn)定定性理論論穩(wěn)定性理論論用于沖沖擊礦壓壓?jiǎn)栴}最最早可追追溯到220世紀(jì)紀(jì)60年代代中期的的NevvillleCoook的的研

57、究。穩(wěn)穩(wěn)定性理理論認(rèn)為為，煤巖巖體達(dá)到到強(qiáng)度僅僅標(biāo)志煤煤巖破壞壞的開(kāi)始始，進(jìn)入入極限強(qiáng)強(qiáng)度后變變形的過(guò)過(guò)程視為為破壞過(guò)過(guò)程，此此時(shí)，煤煤巖體裂裂紋不斷斷擴(kuò)展，按按照斷裂裂力學(xué)的的觀點(diǎn)，裂裂紋失穩(wěn)穩(wěn)擴(kuò)展需需要滿足足兩個(gè)條條件：煤煤巖體應(yīng)應(yīng)力超過(guò)過(guò)其極限限強(qiáng)度和和裂紋擴(kuò)擴(kuò)展的能能量釋放放率大于于其能量量的消耗耗率。通通常采用用普通的的平衡狀狀態(tài)失穩(wěn)穩(wěn)的能量量準(zhǔn)則，作作為煤巖巖體變形形系統(tǒng)平平衡狀態(tài)態(tài)穩(wěn)定性性準(zhǔn)則。即即認(rèn)為系系統(tǒng)具有有的總勢(shì)勢(shì)能有極極值，且且是極小小值時(shí)，則則系統(tǒng)的的平衡狀狀態(tài)是穩(wěn)穩(wěn)定的，否否則為非非穩(wěn)定的的，受到到擾動(dòng)將將發(fā)生失失穩(wěn)。當(dāng)當(dāng)系統(tǒng)失失穩(wěn)所釋釋放的能能量遠(yuǎn)大大于消耗耗的能

58、量量時(shí)，才才能有多多余能量量轉(zhuǎn)化為為拋出煤煤塊的動(dòng)動(dòng)能和地地震能，而而發(fā)生沖沖擊礦壓壓。要防治沖擊擊礦壓的的發(fā)生，首首先要對(duì)對(duì)可能發(fā)發(fā)生的沖沖擊礦壓壓危險(xiǎn)進(jìn)進(jìn)行評(píng)定定，確定定發(fā)生沖沖擊礦壓壓的危險(xiǎn)險(xiǎn)等級(jí)并并進(jìn)行預(yù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)報(bào)。目前前對(duì)于沖沖擊礦壓壓危險(xiǎn)性性評(píng)價(jià)，預(yù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)報(bào)主要采采用采礦礦方法，包包括根據(jù)據(jù)采礦地地質(zhì)條件件和開(kāi)采采條件確確定沖擊擊礦壓危危險(xiǎn)的綜綜合指數(shù)數(shù)法確，數(shù)數(shù)值模擬擬分析法法，鉆屑屑法，煤煤巖層沖沖擊礦壓壓傾向性性分類法法等；采采礦地球球物理方方法，包包括微震震法，聲聲發(fā)射法法，電磁磁輻射法法，振動(dòng)動(dòng)法，重重力法等等。通過(guò)過(guò)采用上上述沖擊擊礦壓危危險(xiǎn)性評(píng)評(píng)價(jià)及預(yù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)報(bào)方法

59、，可可以達(dá)到到準(zhǔn)確預(yù)預(yù)報(bào)沖擊擊礦壓可可能發(fā)生生的地點(diǎn)點(diǎn)和位置置，較準(zhǔn)準(zhǔn)確地確確定沖擊擊礦壓發(fā)發(fā)生強(qiáng)度度和震動(dòng)動(dòng)釋放能能量的大大小。而對(duì)于沖擊擊礦壓的的治理措措施，主主要從戰(zhàn)戰(zhàn)略性的的防御和和主動(dòng)解解危兩個(gè)個(gè)方面進(jìn)進(jìn)行。戰(zhàn)戰(zhàn)略性和和防御性性措施主主要有開(kāi)開(kāi)采解放放層，在在進(jìn)行開(kāi)開(kāi)采設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，選選擇合適適的開(kāi)采采順序，開(kāi)開(kāi)采方法法和采煤煤工藝，力力爭(zhēng)消除除形成沖沖擊礦壓壓發(fā)生的的因素。沖沖擊礦壓壓的主動(dòng)動(dòng)解危措措施主要要有卸壓壓爆破，煤煤層注水水，鉆孔孔卸壓，定定向裂縫縫法等方方法等。從研究情況況看，沖沖擊礦壓壓雖然是是煤礦的的嚴(yán)重自自然災(zāi)害害，但若若做好研研究、預(yù)預(yù)測(cè)和防防治工作作，是可可以避免

60、免事故的的發(fā)生的的。2.5 多多巷道，大大采深，水水旱交接接多種災(zāi)災(zāi)害交織織的研究究現(xiàn)狀隨著煤礦采采深的加加深，采采礦工程程面臨的的問(wèn)題更更加復(fù)雜雜，由此此產(chǎn)生的的工程災(zāi)災(zāi)害事故故更為嚴(yán)嚴(yán)重。理理論和實(shí)實(shí)際表明明，隨著著采深的的加大，煤煤礦沖擊擊礦壓的的強(qiáng)度，頻頻率，瓦瓦斯突出出，瓦斯斯爆炸，煤煤層自燃燃等礦井井災(zāi)害危危險(xiǎn)性加加大，并并且，往往往這些些災(zāi)害交交織在一一起，給給礦井的的預(yù)防帶帶來(lái)了極極大的困困難，為為此，很很多科研研人員對(duì)對(duì)此花費(fèi)費(fèi)了大量量的時(shí)間間，提出出了一些些理論和和方法，對(duì)對(duì)多種災(zāi)災(zāi)害的預(yù)預(yù)防有著著積極的的意義。多種災(zāi)害交交織的綜綜合評(píng)判判一直是是廣大科科研人員員研究的的熱