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文檔簡介
PAGE0煤業(yè)公司沖擊地壓防治知識普及手冊PAGE51目錄第一章沖擊地壓基本概念 1第一節(jié)沖擊地壓現象 1第二節(jié)沖擊地壓特點 1第三節(jié)沖擊地壓分類 2第四節(jié)沖擊地壓成因 4第五節(jié)沖擊地壓事故危害 9第二章##礦井沖擊地壓概況 15第一節(jié)##礦井沖擊地壓情況說明 15第二節(jié)##礦井沖擊地壓的監(jiān)測 18第三節(jié)##礦井沖擊地壓的治理 20第四節(jié)##礦井防沖機構與防沖責任體系 22第五節(jié)沖擊地壓防治措施 26附錄一古城煤礦“2.28”沖擊地壓事故案例分析 29附錄二##礦井沖擊地壓應急預案(摘錄) 37附錄三山東省煤礦沖擊地壓防治規(guī)定(試行) 40第一章沖擊地壓基本概念第一節(jié)沖擊地壓現象沖擊地壓(亦稱“沖擊礦壓”,非煤礦山或其他巖土工程也稱為“巖爆”)是煤礦開采中典型的動力災害之一。這種動力災害通常是在煤巖力學系統達到強度極限時,聚積在煤巖體中的彈性能量以突然、急劇、猛烈的形式釋放,導致煤巖層瞬時破壞并伴隨有煤粉和巖石的沖擊,造成井巷、支架與設備的破壞以及人身傷亡事故。沖擊地壓還可能引發(fā)其他礦井災害,尤其是瓦斯、煤塵爆炸、火災以及水災,干擾通風系統,強烈的沖擊地壓甚至會造成地面建筑物的破壞和倒塌等。在我國,沖擊地壓作為一種特殊的礦壓顯現形式,已成為煤礦開采,特別是深部開采礦井的主要災害,嚴重威脅煤礦的安全生產。第二節(jié)沖擊地壓特點由于發(fā)生沖擊地壓的條件不同,造成沖擊地壓災害顯現的特點也復雜多樣,主要體現在以下方面:1.突發(fā)性沖擊地壓發(fā)生前一般沒有明顯的宏觀前兆,而是突然發(fā)生的,沖擊過程短暫,持續(xù)時間為幾秒到幾十秒。2.瞬時震動性沖擊地壓發(fā)生一般伴隨有強烈的震動和聲響,最大震級可達M4.3級,地面幾千米范圍有震感,震動持續(xù)時間一般不超過幾十秒。3.類型多樣我國沖擊地壓以煤層沖擊最常見,也有頂板沖擊和底板沖擊。在煤層沖擊中,絕大多數表現為破碎煤從煤壁拋出,也有個別情況表現為數十平方米的煤體整體滑移。4.造成巨大破壞和損失沖擊地壓造成破壞的情況有以下幾個方面:⑴人員傷亡。因沖擊地壓導致的冒頂、片幫、支架折斷以及產生的沖擊波都能傷及現場人員;由于巷道堵塞,通風系統遭到破壞,人員被困而窒息;由沖擊地壓引發(fā)的瓦斯、煤塵爆炸、火災以及水災等其他礦井災害也能傷及人員。⑵破壞生產。沖擊地壓造成片幫、底鼓、冒頂可致使幾十米巷道被堵塞,幾百米巷道支架損壞,機械設備移動,風門被摧垮,情況嚴重的甚至會導致礦井被迫停產。⑶地面房屋被震壞開裂,甚至發(fā)生倒塌。第三節(jié)沖擊地壓分類根據應力狀態(tài)、顯現強度、發(fā)生位置的不同,沖擊地壓可分為以下幾類。1.根據應力狀態(tài)分類根據原巖(煤)體應力狀態(tài)不同,沖擊地壓可分為以下三類:⑴重力型沖擊地壓。主要受重力作用,沒有或只有極小構造應力影響的條件下引起的沖擊地壓。⑵構造應力型沖擊地壓。若構造應力遠遠超過巖層自重應力時,主要受構造應力的作用引起的沖擊地壓。⑶中間型或重力—構造型沖擊地壓。它是受重力和構造應力的共同作用引起的沖擊地壓。2.根據顯現強度分類根據沖擊的顯現強度,可分為四類:⑴彈射。一些單個碎片從處于高應力狀態(tài)下的煤或巖體上射落,并伴有劇烈聲響,屬于微沖擊現象。⑵礦震。它是煤、巖內部的沖擊地壓,即深部的煤或巖體破壞。但煤、巖并不向已采空間拋出,只有片幫或塌落現象,但煤或巖體產生明顯震動,伴有巨大聲響,有時產生煤塵。較弱的礦震稱為微震,也稱為“煤炮”。⑶弱沖擊。煤或巖石向已采空間拋出,但破壞性不很大,對支架、機器和設備基本上沒有損壞,圍巖產生震動,一般震級在2.2級以下,伴有很大的聲響,產生煤塵,在瓦斯煤層中可能有大量瓦斯涌出。⑷強沖擊。部分煤或巖石急劇破碎,大量向已采空間拋出,出現支架折損、設備移動和圍巖震動,震級在2.3級以上,伴有巨大聲響,形成大量煤塵和產生沖擊波。另一種分類是根據震級強度和考慮拋出的煤量,可將沖擊地壓分為三級:⑴輕微沖擊(Ⅰ級)。拋出煤量在10t以下,震級在1級以下的沖擊地壓。⑵中等沖擊(Ⅱ級)。拋出煤量在10-50t,震級在1-2級的沖擊地壓。⑶強烈沖擊(Ⅲ級)。拋出煤量在50t以上,震級在2級以上的沖擊地壓。3.根據發(fā)生位置分類根據發(fā)生的地點和位置沖擊地壓可分為兩大類:⑴煤體沖擊。沖擊發(fā)生在煤體內,根據沖擊深度和強度又分為表面、淺部和深部沖擊。⑵圍巖沖擊。發(fā)生在頂底板巖層內,根據發(fā)生位置有頂板沖擊和底板沖擊。第四節(jié)沖擊地壓成因沖擊地壓發(fā)生的原因是多方面的,但從總的來說可以分為三類,即自然因素、技術因素和管理因素。其關系如圖1-1所示。沖擊地壓發(fā)生的原因沖擊地壓發(fā)生的原因自然因素開采技術因素管理因素較大的原巖應力地層中的厚巖層煤巖沖擊傾向性生產過度集中采礦地質因素限制防沖措施的限制煤層的超量開采投資沒到位防治措施采取不當采礦作業(yè)不當缺乏培訓違反規(guī)程局部應力集中圖1-1沖擊地壓發(fā)生原因1.自然因素⑴開采深度隨開采深度的增加,煤巖體中聚積的彈性能增加,沖擊地壓發(fā)生的可能性也隨之增大。我國煤礦條件下,發(fā)生沖擊地壓最小深度為200-540m,平均為380m。從500m開始,隨著開采深度的增加,沖擊地壓的危險性急劇增長,至800m沖擊危險性增長趨勢減緩,至采深非常大時(1200-1500m),沖擊危險值將達到最大。⑵地質動力因素①斷層的影響。斷層附近往往殘存有因地殼運動形成的構造應力,該應力與開采引起的應力集中疊加,容易形成巖體震動。其中在斷層的上盤開采時的震動能量大于斷層下盤開采時的震動能量。②褶曲的影響。由于褶曲是巖層在水平應力作用下擠壓形成的,因此褶曲區(qū)域也具有較高的水平應力。一般情況下,對于巷道及回采工作面來說,在褶曲的各個部位,出現的危險性是不一樣的,在褶曲向斜部分,其應力狀態(tài)垂直為壓力,水平為拉力,容易出現冒頂和沖擊地壓;在褶曲翼部,其應力狀態(tài)垂直和水平均為壓力,易出現沖擊地壓;褶曲背斜部分,其應力狀態(tài)為垂直拉力,水平壓力,也是最大礦山壓力區(qū)域。⑶煤巖的力學特征生產實踐與試驗研究均表明:①在一定的圍巖與壓力條件下,任何煤層中的巷道或工作面均有可能發(fā)生沖擊地壓。②煤的強度越高,引發(fā)沖擊地壓所要的應力越小,反過來說,若煤的強度越小,要引起沖擊地壓,就需要比硬煤高的多的應力。③煤的沖擊傾向性是評價煤層沖擊性的特征參數之一。⑷頂板巖層特點研究表明,頂板巖層結構,特別是煤層上方堅硬、厚層砂巖頂板是影響沖擊地壓發(fā)生的主要因素之一,其主要原因是堅硬厚層砂巖頂板容易聚積大量的彈性能。在堅硬頂板破斷或滑移過程中,大量的彈性能突然釋放,形成強烈震動,導致沖擊地壓。影響沖擊地壓發(fā)生的巖層為上方100m范圍內的巖層,其中巖體強度大、厚度大的砂巖層起主要作用。⑸煤層厚度及其變化根據統計分析,沖擊危險程度與煤層厚度及其變化緊密相關。煤層越厚,沖擊地壓發(fā)生的越多,越強烈。而在煤層厚度變化區(qū)域,垂直地應力也會發(fā)生相應變化,比煤層厚度穩(wěn)定的地方更容易發(fā)生沖擊地壓。2.開采及技術因素沖擊地壓大多數發(fā)生在巷道(72.6%),回采工作面則很少(27.4%),而在有些情況下,沖擊地壓同時在巷道和采面發(fā)生。采煤方法、采掘順序、煤柱大小、頂板管理形式等開采技術條件都對沖擊地壓的發(fā)生有較大影響。⑴采煤方法沖擊地壓煤層采煤方法的選擇首要考慮的是規(guī)則的進行采煤,主要表現為不留或少留煤柱,盡可能保證工作面成直線,不使煤層有向采空區(qū)突出地段。通常情況下,短壁開采體系的采煤方法由于采掘巷道多、巷道交叉多、各種煤柱多,因此所形成的支承壓力多重疊加,極易導致沖擊地壓的發(fā)生。大量實踐表明,長壁工作面采煤法是沖擊地壓煤層最有利的采煤方法。⑵巷道布置巷道布置方式直接關系到煤柱的位置、尺寸,更直接影響煤柱附近煤巖體應力分布,甚至會導致沖擊地壓的發(fā)生。沖擊地壓煤層中的所有巷道應布置在應力集中圈外。⑶頂板管理方式頂板管理方式對沖擊地壓的影響較為顯著,因為頂板巖層的懸、斷、垮、冒,直接關系到頂板巖層中彈性能的釋放形式和向煤層傳遞應力和彈性能的能力,甚至關系到煤體中是否會受到運載的影響而加劇沖擊地壓的發(fā)生。⑷采掘順序在煤層中布置多個回采和掘進工作面時,工作面布置方式和采掘順序將強烈影響煤巖體內的應力分布。生產礦井中,沖擊地壓經常出現在:①工作面向采空區(qū)推進時;②在距采空區(qū)15-40m的應力集中區(qū)域內掘進巷道;③兩個工作面相向推進;④兩個近距離煤層中的兩個工作面同時開采。⑸煤柱留設煤柱是產生應力集中的地點,煤柱附近煤體應力集中程度大,發(fā)生沖擊地壓的可能性也較大。開采沖擊地壓煤層時,煤柱留設應遵循以下原則:①進行開采設計時,應選擇不留置煤柱、少掘巷道的設計方法;②緩傾斜或傾斜煤層在采取行之有效的安全措施的前提下,應采用無煤柱或小煤柱護巷布置巷道;③開采巷道必須留設煤柱時,煤柱形狀要規(guī)則,不得留有銳角。④開采沖擊地壓煤層時,不應在采空區(qū)留煤柱。如果在采空區(qū)留煤柱,必須將煤柱的位置、尺寸以及影響范圍標在采掘工程圖上。⑹其他開采技術條件殘采區(qū)和停采線對沖擊地壓發(fā)生影響較大。相鄰工作面切眼、停采線應對齊,避免出現梯形、三角形或鋸齒形等不規(guī)則煤柱。3.管理因素為有效杜絕或減少沖擊地壓災害的發(fā)生,對沖擊地壓礦井的組織管理工作也尤為重要。沖擊地壓礦井要建立自上而下組織關系完善的防沖管理體系和職責明確的防沖擊責任體系,做到管理到位,責任明確,牽一發(fā)而動全身。個個職能部門落實好防沖工作所必須的人力、材料和裝備,保證硬件齊全,保障防沖工作高效、持續(xù)開展。對全體職工進行必要的防沖知識的普及和培訓,以提高職工對沖擊地壓災害的認識。根據實際情況制定科學有效的沖擊地壓預防和治理措施,并將措施落實到位,做到全體職工共同參與,保障礦井安全生產。第五節(jié)沖擊地壓事故危害據統計,1949年以前我國發(fā)生沖擊地壓的礦井只有1-2個,50年代增加為7個,60年代為12個,70年代為22個,80年代32個,90年代50個,目前已達120多個。近年來隨著開采深度的增加、開采范圍的擴大,我國沖擊地壓礦井數和總的沖擊次數也隨之增加。僅2003年至2008年底,在大同、撫順、義馬、北京、華亭、大同、阜新、七臺河、平頂山等局礦因沖擊地壓的發(fā)生而導致的重大傷亡事故就多達20余起,死傷人數達數百人。僅山東省,1966年~2009年共有17處煤礦發(fā)生破壞性沖擊地壓3161次,死亡42人,傷93人,摧毀巷道上萬米。近年來,山東省煤礦沖擊地壓事故接連不斷。2006年9月9日新礦集團華豐煤礦發(fā)生沖擊地壓事故,22人遇險、2人死亡;2007年3月3日兗礦集團南屯煤礦的沖擊地壓事故,傷3人;2009年2月28日臨礦集團古城煤礦沖擊地壓事故,15人遇險、1人死亡。沖擊地壓事故呈明顯上升勢頭。圖1-2沖擊地壓礦井數量與采深隨時間變化圖撫順老虎臺煤礦沖擊地壓事故情況:2001年1月12日15時20分,撫順市老虎臺礦因沖擊地壓引發(fā)2.8級礦震,造成兩人死亡,23人受傷;2003年5月3日20時36分圖1-3撫順老虎臺煤礦發(fā)生沖擊地壓前巷道情況圖1-4撫順老虎臺煤礦發(fā)生沖擊地壓后巷道情況新礦集團華豐煤礦沖擊地壓事故情況:華豐煤礦發(fā)生震級在1.5級以上沖擊地壓500余起,發(fā)生破壞性沖擊500余次,共造成了43人重傷,9人死亡,破壞巷道2000多米,摧毀巷道600余米,破壞工作面400余米,嚴重損壞機電設備、設施等,直接經濟損失近億元。圖1-5華豐煤礦沖擊地壓現場情況圖1-6華豐煤礦沖擊地壓現場阜新“2.14”礦難簡述:2005年2月14日15時,遼寧省阜新礦業(yè)(集團)有限責任公司孫家灣煤礦海州立井發(fā)生一起沖擊地壓引發(fā)瓦斯爆炸的事故,共造成214人死亡,30人受傷,直接經濟損失4968.9萬元。事故原因是沖擊地壓造成大量瓦斯異常涌出,致使回風流中瓦斯?jié)舛冗_到爆炸界限;工人違章帶電作業(yè),產生電火花引起瓦斯爆炸。
圖1-7阜新“2.14”礦難現場義馬千秋煤礦沖擊地壓事故簡述:2008年6月5日16時,義煤集團公司千秋煤礦突發(fā)沖擊地壓,造成21201回采工作面下巷道瞬間凸起。此次沖擊地壓受損巷道共計565米,近400米圖1-8義馬千秋煤礦沖擊地壓事故現場圖1-9義馬千秋煤礦沖擊地壓事故現場第二章##礦井沖擊地壓概況第一節(jié)##礦井沖擊地壓情況說明唐口礦井位于山東省濟寧市西側,井田為全隱蔽式煤田,煤系地層被第四系和侏羅系上統蒙陰組所覆蓋,煤層埋藏深,開采水平為-990m水平,我公司之所以進行沖擊地壓方面的預測與防治研究工作,主要鑒于以下幾方面的原因:1.煤層及頂板巖層自身具有沖擊傾向性天地科技股份有限公司開采所巖石力學實驗室對我公司開采煤層及頂板巖層進行了沖擊傾向性試驗。根據送檢煤樣的測定數據,判定我公司3上煤層屬于3類,為具有強沖擊傾向性煤層;根據送檢巖樣的測定數據,判定我公司3上煤層頂板屬于2類,為具有弱沖擊傾向性的巖層。可見,礦井范圍內煤層和頂板都具有一定的沖擊傾向性,這是煤巖層發(fā)生沖擊地壓的內在本質性因素,為動力災害事故的發(fā)生提供了條件。一旦力源條件滿足并受擾動因素的影響,便會導致動力災害事故的發(fā)生。2.超千米采深導致較高應力水平在淺部開采時,有的煤層雖然具有沖擊危險性,因煤體應力不大,未能達到臨界破壞條件,因而不會發(fā)生沖擊地壓。當開采深度加大,達到臨界破壞條件時,就有可能發(fā)生沖擊地壓。任何具有沖擊危險性的煤層,若開采的技術因素不變,則必然存在一個發(fā)生沖擊地壓的臨界深度。從開采深度來講,唐口礦井煤層埋深超過了發(fā)生沖擊地壓的臨界深度。3.地質構造對沖擊危險性的影響我公司開采范圍內地質構造較復雜,斷層、褶曲均存在,井田內經地震與鉆探發(fā)現和證實的斷層共有77條,其中落差≥100m的16條;≥50—﹤100m的17條;≥30—﹤50m的9條;≥10—﹤30m的26條;≤10m的9條,由于構造因素導致的壓力大,煤巖體應力水平較高的現象已經有所顯現,隨著開采范圍的擴大,表現可能會更加明顯,構造應力的存在將會一定程度增大發(fā)生沖擊地壓的可能性。4.開采技術因素采掘順序對于礦山壓力的大小和分布影響很大。巷道相向掘進、回采工作面相向推進以及在回采工作面前方的支撐壓力帶內開掘巷道,都會使支撐壓力疊加而可能發(fā)生沖擊地壓。放炮、頂板來壓等擾動因素使煤層中的應力迅速重新分布而增加局部煤體應力,進而增大發(fā)生沖擊地壓的可能性。以上因素均會對沖擊危險性產生一定的影響,此外,隨著時間的推移,井下開采范圍的擴大,影響沖擊地壓的因素也愈加復雜,沖擊地壓發(fā)生的可能性以及沖擊危險性也越大。根據《山東煤礦沖擊地壓重點監(jiān)測意見(試行)》(魯煤安監(jiān)測字[2010]43號)文件規(guī)定,有下列情況之一的煤礦,認定為沖擊地壓煤礦:①生產過程中曾發(fā)生過沖擊地壓;②生產煤層及頂板有嚴重沖擊傾向性,且上覆巖層有能夠積蓄足夠能量的關鍵層;③采深超過800m,且掘進過程中有煤炮或鉆進中有卡鉆、吸鉆等異常動力現象。唐口礦井雖未發(fā)生過沖擊地壓,但因存在潛在沖擊危險性,且符合上述第2、第3條之規(guī)定,已被劃為沖擊地壓礦井。自唐口礦井建礦以來,一直都注重沖擊地壓的監(jiān)測和治理工作,始終把沖擊地壓防治作為保障礦井安全生產的一項重點工作來抓。成立了專門的防沖機構,購置了大量的專業(yè)防治設備,與科研院校合作開展技術研發(fā)項目,做了大量的工作,也取得了一定的成效。5.沖擊傾向性鑒定2005年8月,在唐口礦井采取3上煤層煤樣及煤層頂板、底板巖樣,送煤科總院北京開采所巖石力學實驗室進行煤(巖)層沖擊傾向性鑒定。得出以下鑒定結論:⑴根據送檢煤樣的測定數據,判定唐口礦井3上煤層屬于3類,為具有強沖擊傾向性的煤層。⑵根據送檢巖樣的測定數據,判定唐口礦井3上煤層頂板屬于2類,為具有弱沖擊傾向性的巖層。⑶在采深1000m的條件下,隨著地應力的增大,煤、巖層的沖擊傾向性將會加劇。6.購置防沖設備⑴購置電磁輻射儀。2009年6月,從徐州福安科技公司購置了2臺KBD5型電磁輻射儀,經培訓后,我公司防沖工作人員均能熟練使用電磁輻射儀,并能熟練操作數據處理軟件。⑵購置專業(yè)防沖鉆具。2009年5月,從石家莊塞恩特煤礦設備有限公司購置6臺ZQSJ-100/2.5型防沖鉆機,將防沖鉆機發(fā)放至各個采掘區(qū)隊,進行鉆屑法防沖監(jiān)測。⑶購置微震監(jiān)測系統。為更準確的掌握唐口礦井沖擊地壓狀況,預防沖擊地壓事故的發(fā)生,公司領導通過調研學習,與煤碳科學研究總院合作,從波蘭引進了世界上最先進的ARAMISM/E微震監(jiān)測系統。7.與科研院校開展項目合作2009年與北京煤科院開展的《微震監(jiān)測與沖擊地壓預測技術的研究與應用》項目,針對唐口礦井的實際情況,取得沖擊地壓與微震關系參數,開發(fā)了具有自動分析功能的應用軟件,實現了對沖擊地壓進行準確分析預報,做到了有的放矢,有效杜絕了沖擊地壓事故的發(fā)生。2010年與山東科技大學進行合作的《深部開采支承壓力分布規(guī)律與沖擊地壓顯現特征研究》重點對現在開采的1305綜放工作面、4304綜采工作面的沖擊地壓發(fā)生進行研究,取得這兩個工作面的沖擊地壓發(fā)生的各類參數,提出有效的治理手段,確保兩個工作面的安全回采,為相似條件下的沖擊地壓防治提供有力的基礎數據。唐口礦井在今后的生產中,將要繼續(xù)加強與科研院校的合作,引進新技術、新設備,更加準確的預測沖擊地壓,更加有效的防治沖擊地壓。第二節(jié)##礦井沖擊地壓的監(jiān)測唐口礦主要采用鉆屑法、電磁輻射法及微震法進行防沖監(jiān)測,以鉆屑法為主電磁輻射法為輔對各煤巷工作面進行防沖監(jiān)測,微震監(jiān)測法對全礦井范圍進行防沖監(jiān)測。1.鉆屑法鉆屑法以每米鉆孔鉆出煤粉的質量和體積來評價監(jiān)測地點沖擊危險性,沖擊危險標準如下表所示。鉆孔深度1~3m4~8m9~11m危險標準質量3kg/m4.5kg/m9kg/m體積3.5L/m5.5L/m11L/m自采用鉆屑法進行防沖監(jiān)測以來,在2308皮帶順槽(掘進)、3302皮帶順槽(回采)、4305軌道順槽(回采)監(jiān)測到煤粉量超標,煤粉量超標鉆孔共計75個。通過采取爆破卸壓及鉆孔卸壓措施后,經檢測,卸壓效果良好。2.電磁輻射法煤巖電磁輻射是煤巖體受載變形破裂過程中向外輻射電磁能量的一種現象,與煤巖體的變形破裂過程密切相關。電磁輻射可用來預測煤巖災害動力現象,其主要參數是電磁輻射強度和脈沖數。采用電磁輻射儀對煤巖電磁輻射波進行收集、分析、處理,就能動態(tài)監(jiān)測預報沖擊地壓等煤巖動力災害。根據唐口礦井沖擊傾向性鑒定結果,結合檢測點的實際情況,確定測試機器的放大倍數定為1000,門檻值50,強度報警值以前幾次檢測平均值的1.3倍確定。3.微震監(jiān)測法ARAMRSM/E微震監(jiān)測系統的主要功能是對全礦范圍內的微震事件進行監(jiān)測,自動記錄微震活動,實時進行震源定位和微震能量計算,為評價全礦范圍內的沖擊地壓危險性提供依據。自2009年9月底微震監(jiān)測系統投入運行以來,共監(jiān)測到微震事件1500余起,為評估礦井沖擊地壓危險性,總結沖擊地壓發(fā)生規(guī)律起到了重要作用。微震監(jiān)測法已經成為我礦最有效的沖擊地壓監(jiān)測方法之一。ARAMRSM/E微震監(jiān)測系統簡介:ARAMISM/E微震監(jiān)測系統是由波蘭EMAG采礦電氣化與自動化研究發(fā)展中心研制的,是當今世界上最先進的微震監(jiān)測系統,波蘭國內80%的煤礦裝備了該系統,目前已經被廣泛應用到了美國、俄羅斯、烏克蘭、南非等國的礦山企業(yè)。ARAISM/E微震監(jiān)測系統的主要功能是對全礦范圍的微震事件進行監(jiān)測,自動記錄微震活動,實時進行震源定位和微震能量計算,為評價全礦范圍內的沖擊地壓危險提供依據;其原理是利用各拾震器接收到震動波的時間存在差異,在特定條件的波速場條件下進行定位,以判定震源點位置,同時利用震相持續(xù)時間計算震動釋放的能量,并標入采掘工程圖和速報顯示給生產系統體系,以便及時采取措施。第三節(jié)##礦井沖擊地壓的治理唐口礦井沖擊地壓危險區(qū)開采過程中嚴格堅持“先解危后開采”的原則,按照“監(jiān)測→落實防護措施→效果檢查→再治理”的基本程序,及時消除沖擊危險隱患。對沖擊危險區(qū)域進行解危時主要采用煤層注水、爆破卸壓、鉆孔卸壓等方法,也可視情況采用具有解危效果的其它生產技術措施。1.煤層注水水對煤的沖擊傾向性有著顯著的降低作用,煤層注水防治沖擊地壓的原理是:通過煤層注水,煤的結構發(fā)生改變、強度下降、變形特性明顯“塑化”,煤體中積聚彈性能的能力下降,以塑性變形方式消耗彈性能的能力增加,煤的沖擊傾向性大為減弱,甚至完全失去沖擊能力。注水效果檢查:當注水工作達到設計要求,或鉆孔周圍煤壁有水滲出時,或軌道順槽、工作面出現均勻的“出汗”滲水時,作為煤體以全面濕潤的標志,結束或暫停對該鉆孔或該組鉆孔的注水。煤層注水后,須利用鉆屑法對卸壓區(qū)域進行卸壓效果檢驗,若煤粉量不超標,卸壓效果明顯,停止煤層注水,恢復生產;若煤粉量仍超標,繼續(xù)進行煤層注水,直到消除沖擊危險為止。2)卸壓爆破卸壓爆破作為防治沖擊地壓的一種方法,是對已形成沖擊危險的煤體實施鉆孔爆破,以減緩或消除其沖擊危險的一種解危措施。卸壓爆破的原理是:通過對煤體實施鉆孔爆破,使鉆孔周圍一定區(qū)域的煤巖體產生裂隙,其結構發(fā)生破壞,承載能力下降,在一定的范圍內形成卸載帶,便于應力和能量的釋放,消除發(fā)生沖擊地壓的應力條件,避免沖擊地壓的發(fā)生。唐口礦井分別在2308掘進工作面皮帶順槽、3302回采工作面皮帶順槽、4305回采工作面軌道順槽、1305回采工作面皮帶順槽進行過卸壓爆破,共施工卸壓爆破孔48個,裝藥1200卷。3)鉆孔卸壓鉆孔卸壓作為防治沖擊地壓的一種方法,是指在煤巖體應力集中區(qū)域或可能的應力集中區(qū)域實施直徑大于95mm以上的鉆孔,通過排出鉆孔周圍破壞區(qū)煤體變形或鉆孔沖擊所產生的大量煤粉,使鉆孔周圍煤體破壞區(qū)擴大,從而使鉆孔周圍一定區(qū)域范圍內煤巖體的應力集中程度下降,或者高應力轉移到煤巖體的深處或遠離高應力區(qū),實現對局部煤巖體進行解危的目的,或起到預卸壓的作用。唐口礦井分別在2308掘進工作面皮帶順槽、4305回采工作面軌道順槽、1305回采工作面軌道順槽進行過鉆孔卸壓,共施工卸壓鉆孔45個,鉆孔深度累計900m。第四節(jié)##礦井防沖機構與防沖責任體系1.建立防沖機構2007年8月建立以礦長為組長的防沖領導小組,2010年10月正式成立防沖辦公室,任命了防沖副總,形成了礦長主要領導,總工程師分管領導,防沖副總具體領導的防沖管理體系。自防沖機構成立以來,建立了防沖管理體系和防沖責任體系,建立健全了各項防沖制度,編寫完成了各類防沖文件,使防沖工作高效、有序開展??偣こ處熆偣こ處煼罌_副總防沖辦主任防沖辦成員防沖辦成員防沖辦成員圖1-3防沖機構管理體系圖2.防沖管理與責任體系按照上級關于礦井防治沖擊地壓的工作要求,建立總經理全面負責,分管副經理、總工程師具體組織實施,防沖辦及相關業(yè)務科室、各區(qū)隊負責具體落實措施、全員職工共同參與的防沖管理與責任體系。⑴總經理全面負責沖擊地壓防治工作,負責召開專門會議聽取礦井沖擊地壓防治工作進展情況,指導礦井防沖的總體方案,協調落實防沖所需的人、財、物。⑵分管副經理對分管范圍內的防沖工作直接負責,負責落實分管范圍內防沖所需的人、材、物,并組織落實分管范圍內的防沖措施,根據防沖要求合理組織生產。⑶總工程師在總經理領導下負責礦井沖擊地壓防治的技術工作,制定礦井防沖總體設計、技術方案和中、長遠規(guī)劃,分析劃定礦井沖擊地壓危險范圍,審批礦井防沖技術措施,并監(jiān)督措施現場落實,研究礦井沖擊機理及沖擊規(guī)律。⑷防沖辦工作職責:①礦山壓力監(jiān)測、預報,對應力集中區(qū)提出處理意見。②制定沖擊地壓綜合防治技術措施和治理方案。③收集整理沖擊觀測、分析資料,及時總結,積累經驗。④參與礦井開拓設計的審查、審批,在巷道布置、開采方法、開采順序等方面科學分析,提出合理建議,從源頭上杜絕形成應力集中區(qū)而誘發(fā)沖擊地壓的條件。⑤對作業(yè)規(guī)程防沖部分及防沖措施進行編制、審批,監(jiān)督防沖措施現場落實。⑥協助有關部門做好全員防治沖擊地壓知識的培訓工作。⑦在隱患排查會議上提出重點防沖區(qū)域和應對措施。⑧對日常防沖監(jiān)測數據的收集、分析及歸檔。⑨對沖擊危險區(qū)域下達停產通知單,對已解危的危險區(qū)域下達恢復生產通知單。⑸技術科工作職責:優(yōu)化采區(qū)布置及開采順序,防止出現新的應力集中區(qū);對采區(qū)設計、工作面設計、各類開拓巷道設計必須爭取防沖辦的意見,防止布置在應力集中區(qū)域;對各類采掘作業(yè)規(guī)程、措施必須經防沖辦審核后,方可執(zhí)行。對采掘工作面生產接近采空區(qū)、斷層等地質構造、工作面停產及恢復生產、掘進開門口等容易造成應力集中的情況及時通知防沖辦;根據每個人的工作職責,狠抓現場防沖措施的落實;配合防沖辦及時調集隊伍對危險區(qū)域實施解危;組織礦井技術人員對防沖知識進行學習。對生產計劃的安排、調整等及時通知防沖辦,月度生產作業(yè)計劃、年度生產作業(yè)計劃等各類計劃報防沖辦公室備案?,F場使用新型支護材料、支護設備等必須由防沖辦同意后進行實施,修改支護參數、施工工藝等也必須由防沖辦審核后實施。⑹安監(jiān)處工作職責:沖擊地壓安全隱患排查治理情況的監(jiān)督檢查,負責全礦防沖措施的審查并在現場監(jiān)督落實,對防沖措施不能在現場落實的采掘工作面停止生產。督促跟班安監(jiān)員在防沖方面履行以下職責:①嚴格監(jiān)督各項防沖措施落實到現場。②對違反防沖措施的行為立即制止并按規(guī)定處罰。③在發(fā)生沖擊地壓時積極協助區(qū)隊管理人員指揮現場人員妥善避災。④對沖擊地壓災害事故現場進行勘察并做好統計工作,提供準確資料。⑺通防科工作職責:負責沖擊地壓危險區(qū)域“一通三防”的技術管理。⑻地測科工作職責:沖擊危險區(qū)的地質資料分析,主要包括煤層、頂底板巖性、厚度以及區(qū)域地質構造的分析,提供相關圖紙和地質預測預報。⑼信息中心工作職責:協助沖擊地壓監(jiān)測系統及礦壓在線監(jiān)測系統通訊電纜敷設及線路維護,保證通訊暢通;根據生產進度及采場變化情況,協助防沖辦安撤挪移拾震器,并回撤回收通訊電纜。⑽各生產區(qū)隊工作職責:各區(qū)隊隊長為本單位防沖工作第一責任人,對本單位的防沖工作全面負責。采掘區(qū)隊技術員、副隊長具體負責防沖措施的現場落實。各區(qū)隊必須保證防沖工作按時、保質保量完成,抓好責任區(qū)域內的防沖措施落實工作,滿足防沖要求。各區(qū)隊技術員必須定期向防沖辦匯報現場情況,如地質條件變化情況、施工鉆眼時鉆進變化情況、改變支護情況;如遇施工現場煤爆聲嚴重、煤爆次數頻繁、施工鉆眼卡鉆等情況時,必須及時匯報防沖辦,并主動安排開始對其進行煤粉鉆監(jiān)測,將監(jiān)測數據及時上報防沖辦,確認無危險后,再進行施工。各區(qū)隊將防沖監(jiān)測工名單報防沖辦公室備案,保證監(jiān)測地點有不少于兩人從事監(jiān)測工作。防沖監(jiān)測地點、監(jiān)測經過等情況由監(jiān)測工填寫,經區(qū)隊技術員及區(qū)隊長審核、簽字后于當日下午4點之前報至防沖辦公室,不得造假。第五節(jié)沖擊地壓防治措施1.防沖安全技術措施合理的開采布置與正確的開采方法對避免形成高度應力集中,防止積累大量能量,防止沖擊地壓的發(fā)生極為重要。在實際開采過程中應注意以下問題:⑴合理確定工作面切眼和停采線位置。相鄰工作面切眼、停采線位置盡可能對齊,避免出現梯形、三角形或鋸齒形等不規(guī)則煤柱。⑵在同一采區(qū)的不同工作面按順序進行開采、盡量避免形成孤島工作面。同一采區(qū)各工作面應向同一方向推進,避免相向回采。⑶避免同一條順槽相向同時推進,如確因接續(xù)緊張需相向同時推進,兩掘進迎頭相距50m時必須停止一個迎頭的掘進。停掘的迎頭要加固,繼續(xù)掘進的迎頭除加強支護外,還要視沖擊危險程度采取必要的解危措施。⑷同一區(qū)段(采帶)采空區(qū)兩側不得同時進行采掘(巷修)活動,掘進工作面不得尾隨采煤工作面進行掘進。⑸應避免在應力峰值區(qū)域掘進巷道,必要時采取卸壓措施并經礦總工程師批準。⑹回采工作面應背向采空區(qū)及煤柱區(qū)開采,避免面向采空區(qū)或煤柱區(qū)開采而產生應力集中。斷層附近回采工作面應背向斷層方向推進。⑺工作面面向采空區(qū)、斷層帶、向斜軸、應力集中區(qū)回采時,應先進行沖擊危險監(jiān)測,有沖擊危險必須先采取卸壓措施,解危后方準回采。⑻沖擊地壓危險區(qū)內掘進和回采時,必須在保護帶內進行,保護帶寬度不小于3.5倍的采高和巷道高度。⑼采煤工作面必須加強端頭支護和超前支護,提高上下端頭和切頂線的支護強度,加大兩巷超前支護范圍。沿空順槽的超前支護長度不小于60m,非沿空順槽超前支護長度不小于40m,遇斷層、向背斜軸等構造時應加大超前支護長度。⑽有沖擊危險的采煤工作面移動變電站布置在沿空順槽時,應加大移動變電站距工作面煤壁的距離,不得小于100m。工作面煤壁向外60m范圍內,禁止存放鋼性材料和設備,正在使用的設備要生根聯牢,支柱要與頂網連接或連為一體防倒。⑾在沖擊地壓危險區(qū)段進行爆破作業(yè)或卸載爆破時,必須保證躲炮距離和躲炮時間,躲炮半徑不小于150m,躲炮時間不小于30分鐘。⑿有沖擊危險的采煤工作面停產3天以上,在恢復生產的前一班,要進行包括煤粉監(jiān)測在內的沖擊危險監(jiān)測,監(jiān)測無危險時,方可正常生產,否則,要采取解危措施。⒀頂板管理應盡量采用全部垮落法。工作面支架要采用具有整體性和防護能力的可伸縮性支架。2.防沖個人防護措施⑴當出現以下情況時,現場施工負責人應及時組織人員撤離并匯報防沖辦公室和有關領導,采取解危措施。①監(jiān)測煤粉量超過危險煤粉量,經校驗監(jiān)測仍超標時;②有較大的煤體突出,煤壁突然外鼓;③工作面沖擊顯現(煤炮)明顯增強;④頂板下沉速度明顯增大(大于5mm/d)或出現反彈時。⑵開采沖擊地壓煤層時,現場作業(yè)人員必須熟悉發(fā)生沖擊地壓時的撤人路線。⑶根據礦井沖擊地壓顯現特征,劃定沖擊地壓危險區(qū)域,嚴禁非相關人員進入沖擊危險區(qū)域,嚴禁在有沖擊危險的巷道內逗留。⑷嚴禁非相關人員在鉆屑法施工區(qū)域和鉆孔卸壓施工區(qū)域逗留,以免鉆孔誘發(fā)沖擊傷人。⑸實施鉆孔卸壓時,操作人員不準站在與孔內鉆具成一條線的位置上,防止鉆桿滑出傷人。為預防誘發(fā)的沖擊地壓傷人,要使用液壓安全鉆機,操縱盤距鉆機不少于10m,實施遠距離操作。⑹加強沖擊危險區(qū)域管理,禁止存放無關物料、設備,支設的支柱與頂網連接或連為一體防倒,防止沖擊時彈起傷人。附錄一古城煤礦“2.28”沖擊地壓事故案例分析一、礦井概況古城煤礦隸屬臨沂礦業(yè)集團,于1996年5月1日開工建設,2001年1月1日投產,設計生產能力90萬噸/年,2006年礦井核定生產能力為220萬噸/年。采深已達1050m,局部達1100m。礦井地質構造復雜,截止目前已發(fā)現的斷層有324條,主采煤層為3煤,煤層傾角10-30°,平均厚度8.51m,3煤層具有強沖擊傾向性。礦井共分三個水平,第一生產水平為-505m水平,已回采完畢;目前生產水平為第二水平-850m水平;三水平-1030m水平正在開拓。礦井現有3個采煤工作面,10個掘進工作面,采煤方法為綜采放頂煤一次采全高,垮落法管理頂板,工作面采用長壁式仰斜或俯斜開采。開拓巷道采用錨網索噴支護,回采巷道采用錨網索梯支護。二、事故地點概況沖擊地壓事故發(fā)生在2103工作面皮帶順槽,2103工作面南臨2102工作面采空區(qū)(2004年1月~12月),條帶煤柱寬110m,北臨2105工作面采空區(qū)(2003年1月~12月),煤柱寬度6m。工作面煤層厚度8.5m,傾角4~15°,結構簡單。2103工作面采深900~1100m,采用綜采放頂煤回采工藝。直接頂為1.9m的砂質泥巖,老頂為10.3m中砂巖,底板為15m的砂泥巖。圖12103工作面沖擊地壓事故地點位置示意圖2103工作面皮帶順槽延長段位于2103皮帶順槽與泄水巷貫通處以下,目的是為了工作面加寬段的縮面時回撤工作面所用,避開沖擊地壓危險區(qū)(采面擴大處100m內)。巷道設計長度120m,沿3煤層底板掘進,巷道斷面為直墻圓弧拱形,寬度4.8m,高度3.8m(拱高1.8m、墻高2.0m),采用錨網索梯支護。巷道采用炮掘,運煤方式為裸體耙裝機跟40T溜子。截止2009年2月28日,順槽延長段實際掘進54m。三、事故發(fā)生經過2月27號夜班掘進一工區(qū)二隊馬紀明班根據班前會工作安排,到2103皮帶順槽延長段施工。28日1時30分該掘進迎頭放炮扒裝完畢后,準備支護迎頭兩幫網。在4時28分該區(qū)域發(fā)生沖擊地壓,造成迎頭后50余米及2103泄水巷、第四部皮帶聯絡巷、第五部皮帶巷頂板下沉、底板鼓起、兩幫移近,頂底板最大移近距離達3.3m。傷及6人,其中1人死亡。微震監(jiān)測顯示達1.28×107J礦震,摧垮巷道近260m姓名工齡工種年齡文化程度安全培訓受傷部位受傷程度籍貫王廣進4掘進工25技校已培訓胸部死亡山東鄒城市平陽寺鎮(zhèn)姚莊村馬紀明4掘進工47初中已培訓肋骨輕傷山東平邑仲村鎮(zhèn)梅家溝村劉傳東4掘進工42初中已培訓右小腿輕傷山東平邑仲村鎮(zhèn)北仲三村李全4掘進工43初中已培訓左小腿輕傷山東鄒城城田鎮(zhèn)下石河村高鵬4掘進工23初中已培訓頭部輕傷棗莊市薛城區(qū)南石鎮(zhèn)中香城村張立國19輸送機司機44初中已培訓右手腕輕傷山東莒縣劉官莊鎮(zhèn)李家泉頭村表1古城煤礦“2.28”沖擊地壓事故傷亡人員名單四、事故特征1.巷道變形情況:⑴范圍:事故造成2103皮帶順槽延長段、2103泄水巷、2103皮帶順槽共260余米巷道嚴重變形。⑵破壞程度:頂底板移近距離2.1~3.3m,巷道高度最小處不足0.5m。圖1古城煤礦“2.28”沖擊地壓事故后巷道發(fā)生嚴重變形2.頂板支護破壞情況:⑴錨桿、錨索被拋出,金屬網被拉斷,導致頂板支護失去作用。⑵皮帶順槽延長段12棵懸浮式單體液壓支柱扭曲變形。3.機電設備情況:現場設備停運,照明停電,通訊線路被破壞,損壞、埋壓風筒123m,局部40T刮板輸送機被掀起。4.產生大量煤塵:強大的沖擊波造成了大量煤塵飛揚,拋在支柱上的煤塵厚度達27mm。圖2古城煤礦“2.28”沖擊地壓事故后液壓支架扭曲變形5.強烈震動:事故發(fā)生時產生了強大的沖擊波,并伴有巨大聲響,地面礦區(qū)和附近村莊人員都有不同程度震感。6.事前征兆:事故發(fā)生前現場沒有發(fā)現明顯應力變化的前兆信息,事故具有突發(fā)性、瞬時性、破壞性。7.能量巨大:該礦微震監(jiān)測系統監(jiān)測到,該區(qū)域發(fā)生能量為1.28×107J的礦震,經當地地震臺網測定,震級為里氏2.8級。五、事故成因1.煤層具有強沖擊傾向。2.工作面煤層埋藏深度達1100m,地壓大,煤巖體中的應力集中程度高,積聚的能量大。3.覆巖中具有多層堅硬、厚度大的砂巖,覆巖不能充分采動,高位關鍵層懸空,使煤巖體中形成了高應力。4.2103工作面皮帶順槽延長段位于支承壓力疊加集中區(qū)域,受2105工作面采空區(qū)、斷層影響,2103工作面回采擾動。六、事故教訓1.提高認識國務院《特別規(guī)定》將沖擊地壓作為煤礦十五項重大隱患之一,要求必須采取有效措施進行治理,否則,不得生產。由于沖擊地壓事故的危害性和波及區(qū)域較大,一旦發(fā)生事故容易造成多人傷亡。因此,我們對于沖擊地壓應給予足夠的重視,牢固樹立沖擊地壓可防可控思想,結合各自實際,提前采取有效解危措施,確保先安全,后生產,不安全,不生產。2.正確處理好安全與生產的關系在無法回避的重點防沖區(qū)域要堅決做到先治理后采掘、不解危不采掘、不安全不采掘。沖擊地壓一般情況是技術責任。3.優(yōu)化開拓布局合理選擇開采方法和巷道布置方式,避免形成孤島采煤,開拓巷道、硐室盡量布置在巖層中,以此降低沖擊危險,從源頭上避免形成應力集中區(qū)。嚴禁采掘相向作業(yè)4.易發(fā)區(qū)域采煤工作面兩順槽的防沖是安全管理的重點,在易發(fā)生沖擊地壓的超前支護段,需加強超前支護的強度。5.防護措施⑴支護方面采面超前支護段采用懸浮式單體支柱,進一步增強支護強度。在工作面端頭及超前支護支柱加穿木鞋,對單體支柱及支架全部更換大流量安全閥(單體支柱的安全閥卸載流量由3L/min改為16L/min,支架立柱安全閥流量由100L/min改為200L/min)。⑵材料管理工作面順槽的材料必須存放在距工作面150m以外,單體支柱、鉸接頂梁、支柱缸體等剛性材料必須使用防沖材料框配合鋼絲繩將其綁扎固定在巷道的幫錨桿上,小型材料集中裝箱存放,并將箱子固定好,以防止發(fā)生沖擊地壓時彈起崩傷人員。⑶固定串車將串車的每輛車盤使用四條40T鏈子將串車固定在軌道上,另外在巷道內側還必須用40T鏈子固定在巷道幫錨桿上。⑷防錨索盤脫落對兩順槽距工作面煤壁150m范圍的錨索鋼絞線外露部分均勻劈開,使用10#鐵絲綁扎在支護金屬網上,以防止在發(fā)生沖擊地壓時將錨索盤彈出傷人。⑸特殊保護措施對重點崗位采取的特殊保護措施,如集控司機在集控室內壁加海綿緩沖層等。6.加大煤層注水力度通過注水改變煤的物理力學性質,降低煤層應力狀態(tài)和沖擊傾向。減少煤塵總量,降低回沖擊地壓引發(fā)煤塵爆炸幾率。7.應急預案加強職工教育,增強防范意識,提前制定應急預案,明確撤人條件。存在以下安全生產隱患的,應撤出人員,停止生產,排除隱患:①未配備專業(yè)人員并編制專門設計的。②未進行沖擊地壓預測預報,未采取有效防治措施的。③未編制有針對性的應急預案并傳達貫徹的。④雖然采取了防治措施,但未有效消除隱患的。附錄二##礦井沖擊地壓應急預案(摘錄)為加強對礦井突發(fā)沖擊地壓事故處置的綜合指揮能力,提高緊急救援的快速反應和協調水平,做到有的放矢,確保迅速有效地處置礦井發(fā)生的沖擊地壓事故,把事故損失降到最低程度,有效地保障國家和職工的生命財產安全。結合礦井實際,本著“預防為主、自救為主、統一指揮、分工負責”的原則,編制《唐口煤業(yè)公司沖擊地壓事故應急預案》。一、應急組織體系總經理全權指揮搶險救災行動,黨委書記、各副總經理、總工程師、安監(jiān)處長、工會主席和濟北礦區(qū)救護隊等協助下,統一領導搶險救災工作、部署和監(jiān)督事故預案的實施,協調解決救災工作中急需解決的重大問題,并及時將搶險救災情況及災情發(fā)展趨勢等報告集團公司和山東煤礦安全監(jiān)察局魯西分局。應急組織體系結構圖如下:總經理總經理黨委書記采煤副總經理掘進副總經理總工程師安監(jiān)處長機電副總經理保衛(wèi)科技術科機電科總務科行政辦公室通防科衛(wèi)生所安監(jiān)處調度室救護隊長工會主席供應站二、指揮機構及職責總指揮:總經理副總指揮:黨委書記、副總經理、總工程師、安監(jiān)處長、工會主席、淄博礦業(yè)集團礦山救護隊隊長。成員:防沖副總工程師、技術副總工程師、機電副總工程師、通防副總工程師、地測副總工程師、調度室主任、技術科長、機電科長、地測科長、通防科長、安監(jiān)處副處長、行政辦公室主任、衛(wèi)生所所長、總務科長、供應科長、保衛(wèi)科長、信息中心主任,有關區(qū)隊隊長。指揮中心設在調度室,聯系電、處置措施⑴發(fā)生沖擊地壓事故后,應盡快探明沖擊地壓波及范圍和被埋、壓、截堵的人數及可能所在的位置,并分析搶救、處理條件。事故發(fā)生初期,事故現場人員應積極采取自救措施,防止事故繼續(xù)擴大,爭取將損失降到最小。⑵迅速恢復被摧垮、嚴重變形區(qū)域正常通風。如一時不能恢復,則必須利用壓風管、水管或打鉆的方法向被埋壓或截堵區(qū)內的人員供給新鮮空氣。⑶采用微震監(jiān)測系統和鉆屑法對沖擊事故區(qū)域及其周邊進行嚴密監(jiān)控,一旦發(fā)現異常情況,應立即向沖擊地壓應急救援指揮部匯報。⑷在發(fā)生沖擊地壓事故的周邊區(qū)域采取解危措施,防止二次事故的發(fā)生。⑸在處理過程中必須由外向里加強支護,清理出搶救人員的通道,必要時可以向遇難人員處開掘專用小巷道。⑹在搶救中如遇有大塊巖石,不允許用爆破法進行處理,應盡量繞開。如果威脅到遇難人員,則可用千斤頂等工具移動巖石,救出遇難人員。⑺在搶救事故期間,應隨時向應急救援指揮部匯報災區(qū)狀況和救災工作的進展情況(如現有搶救力量、人員的情緒及身體狀況、救災的現有條件、事故發(fā)展趨勢及后果、所采取的措施及取得的效果等),并對下一步搶救工作的開展提出意見和建議。⑻在發(fā)生沖擊地壓事故區(qū)域被清理或封閉之前,有關工程技術人員必須深入現場,了解現場情況,收集原始資料,為恢復生產和杜絕類似事故的發(fā)生制定切實可行的安全技術措施。附錄三山東省煤礦沖擊地壓防治規(guī)定(試行)第一章總則第一條為加強煤礦沖擊地壓防治工作,保障煤礦職工生命安全,根據《安全生產法》、《礦山安全法》、《煤礦安全規(guī)程》、《沖擊地壓煤層安全開采暫行規(guī)定》等法律、法規(guī)及行業(yè)規(guī)范,制定本規(guī)定。第二條本規(guī)定適用于山東省境內具有沖擊地壓危險的煤礦。第三條生產(建設)過程中發(fā)生過沖擊地壓的礦井,認定為沖擊地壓礦井;未發(fā)生沖擊地壓的礦井,開采煤層、煤層頂底板經鑒定具有沖擊傾向性,并且采掘過程中煤粉量超標、有煤炮或鉆孔鉆進中有卡鉆、吸鉆、異響等動力現象的,均按沖擊地壓礦井管理。第四條煤礦企業(yè)(礦井)的主要負責人(含法定代表人、實際控制人,下同)是沖擊地壓防治工作的第一責任人,負責防沖的全面管理工作;總工程師(技術負責人,下同)是沖擊地壓防治工作的技術負責人,負責防沖的技術管理工作;其他副職在分管范圍內負落實責任。第五條煤礦企業(yè)(礦井)應組織編制沖擊地壓防治五年規(guī)劃和年度計劃,由主要負責人組織審查批準后實施。第六條沖擊地壓防治費用必須列入企業(yè)(礦井)年度安全費用計劃,保證滿足防沖工作需要。第七條煤礦企業(yè)(礦井)應加強沖擊地壓防治技術研究,大力開展科技攻關,積極推廣應用新技術、新工藝、新設備和新材料。第八條煤礦企業(yè)(礦井)必須編制沖擊地壓事故專項應急預案和現場處置方案。第二章沖擊地壓防治管理第九條煤礦企業(yè)必須明確分管沖擊地壓防治的負責人及業(yè)務主管部門,配備足夠的業(yè)務管理人員。礦井必須設立專門的防沖機構和專(兼)職的防沖副總工程師,成立專職防沖隊伍,防沖隊伍人數必須滿足礦井防沖工作的需要。第十條煤礦企業(yè)(礦井)必須制定沖擊地壓防治安全目標責任考核辦法,建立健全沖擊地壓防治安全生產責任制、崗位責任制以及防沖技術管理制度等。第十一條沖擊地壓礦井和按沖擊地壓管理的礦井開采新水平、新煤層,必須對開采煤層、煤層頂底板巖層按照國家相關標準進行沖擊傾向性鑒定,鑒定結果報省級煤炭管理部門審查備案。第十二條煤礦企業(yè)(礦井)必須根據礦井生產作業(yè)計劃,開展沖擊地壓危險區(qū)域的排查工作;有沖擊危險的采掘工作面,必須按照《山東省煤礦安全隱患排查治理辦法》規(guī)定的B級及以上安全隱患進行管理。第十三條煤礦企業(yè)(礦井)必須建立沖擊地壓防治培訓制度,定期對職工進行沖擊地壓防治知識的教育和培訓,保證職工具備必有的防沖知識和能力。第十四條煤礦企業(yè)(礦井)必須建立沖擊地壓事故檔案,嚴格執(zhí)行沖擊地壓事故匯報制度。凡發(fā)生沖擊地壓事故、造成人員傷亡或破壞性沖擊的,必須及時向上級煤炭管理部門匯報,按事故調查程序,組織現場調查,編制事故分析報告。第三章沖擊地壓危險的預測預報第十五條沖擊地壓礦井必須建立沖擊地壓危險分析預測預報制度。每個采掘工作面的沖擊危險程度預測預報結果由礦井總工程師組織審定,逐一建檔,以備分析,提出處理意見。第十六條沖擊地壓礦井必須建立微震監(jiān)測系統和應力在線監(jiān)測系統,做好預測預報工作。第十七條具有沖擊危險的開采區(qū)域必須摸清以下地質參數:1、煤層性質:包括煤的沖擊傾向、煤的強度、彈性和脆性等力學性質;煤的厚度、埋藏深度以及煤的含水率、孔隙度、煤層結構等物理性質。2、煤層頂底板性質:賦存煤層的上覆堅硬巖層的厚度、強度、沖擊傾向、距煤層的距離等,底板巖層的厚度、性質等。3、地質構造:褶曲構造和斷裂構造情況,局部地應力異常,煤層厚度和傾角的突然變化等。第十八條開采沖擊地壓煤層的采掘工作面評定沖擊危險級別時,應考慮以下因素:(一)本煤層已發(fā)生沖擊地壓,或相似條件下的采區(qū)已發(fā)生沖擊地壓;(二)煤層及其頂底板巖層具有沖擊傾向;(三)煤層老頂為厚5m以上,抗壓強度大于70MPa的堅硬巖層;(四)孤島形、半島形煤柱或本煤層支承壓力影響區(qū);(五)上部煤層遺留煤柱或停采線附近遺留煤柱;(六)煤層厚度和傾角有突然變化;(七)褶曲和斷層等地質構造帶;(八)煤炮劇烈、頻繁。(九)巷道煤(巖)體位移量。第十九條有沖擊危險采掘工作面必須視危險程度定期現場監(jiān)測,重點區(qū)域必須每班監(jiān)測。檢測方法主要有鉆屑法、應力在線監(jiān)測法、電磁輻射儀監(jiān)測、微震監(jiān)測、地音監(jiān)測等。以鉆屑法為主,結合其它方法,參照采場礦壓監(jiān)測數據預測預報沖擊危險。第二十條鉆屑法采用小直徑鉆頭(一般為42mm),鉆孔深度一般不小于7m,間距為3~5m(重點區(qū)域需加密)。記錄每米鉆進時的煤粉量,接近或超過臨界指標時,判定為有沖擊危險;記錄鉆進時的動力效應,如聲響、卡鉆、吸鉆、鉆孔沖擊等現象,作為鑒別沖擊危險的參考指標。第二十一條鉆屑法檢測沖擊危險的指標及判定方法:(一)檢測指標由煤粉量、深度和動力效應組成。煤粉量是每米鉆孔長度所排出的煤粉的質量,單位為kg;深度是從煤壁至所測煤粉量位置的鉆孔長度,可折算成鉆孔地點實際采高的倍數,動力效應是鉆孔產生的卡鉆、孔內沖擊、煤粉粒度變化等現象。(二)用鉆粉率指數方法判別工作地點沖擊地壓危險性的指標,可參照表5-1的規(guī)定執(zhí)行。在表5-1中所列的鉆孔深度內,實際鉆粉率達到相應的指標或出現鉆桿卡死現象,可判定所測工作地點有沖擊地壓危險。表1判別工作地點沖擊地壓危險性的鉆粉率指數鉆孔深度/煤層厚度1.51.5~33鉆粉率指數>1.52~3≥3注:鉆粉率指數=每米實際鉆粉量(kg)/每米正常鉆粉量(kg),正常鉆粉量是在支承壓力影響帶范圍以外測得的煤粉量。測定煤層正常鉆粉量時,鉆孔數不應少于5孔,并取各孔煤粉量的平均值。第二十二條采用便攜式電磁輻射儀對沖擊危險進行監(jiān)測時,每隔10m布置1個測點,每個測點監(jiān)測時間為2分鐘。記錄煤(巖)破壞過程中電磁輻射強度的最大值及脈沖數,采用靜態(tài)臨界值及動態(tài)趨勢法預測沖擊危險,接近或超過臨界指標時,判定為有沖擊危險;若電磁輻射指標升高較快,或指標較高時突然下降,也判定為有沖擊危險。第四章沖擊地壓煤層的開采設計第二十三條開采有沖擊地壓危險煤層時,必須編制專門防治沖擊地壓設計。在編制礦井開拓設計、水平延深設計及采區(qū)開采設計方案時必須有防治沖擊地壓的專項內容。第二十四條沖擊地壓礦井的開采設計參照以下原則:(一)開采沖擊地壓煤層時,具備開采解放層條件的,應首先開采解放層。(二)開拓巷道及永久硐室應布置在巖層或無沖擊危險的煤層中,服務期不超過2年的硐室可以布置在解除了沖擊危險的煤層地段內,保護帶寬度不得小于3.5倍采高。(三)各煤層、各水平、各采區(qū)和各區(qū)段應按合理順序開采,在褶曲構造中應從軸部開始回采,在盆地構造中應從盆底開始回采。(四)開采沖擊地壓煤層,應選擇不留煤柱、少掘巷道、避免大面積懸頂的采煤方法,盡量采用長壁開采方法。(五)緩傾斜或傾斜煤層在采取行之有效的安全措施的前提下,應采用無煤柱或小煤柱護巷布置巷道。(六)開采煤層必須留設煤柱時,煤柱形狀應規(guī)則,不得留有銳角。(七)開采煤層群時,應優(yōu)先選擇無沖擊地壓或弱沖擊地壓煤層作為保護層開采。保護層有效范圍的劃定方法和保護層回采的超前距離,應根據對礦井實際考察的結果確定。第二十五條采區(qū)(工作面)設計必須遵循以下原則:(一)設計回采工作面時,必須對沖擊危險性進行分析評估。有沖擊危險的工作面除編制專項防沖設計外,在編制采掘工作面作業(yè)規(guī)程時必須制定專項防沖措施。(二)同一采區(qū)內的工作面必須按順序進行開采,避免形成孤島工作面。由于村莊壓煤等因素影響形成的孤島工作面,必須逐面進行沖擊地壓評估,由礦井總工程師審批。(三)相鄰工作面切眼、停采線應對齊,避免出現梯形、三角形或鋸齒形等不規(guī)則煤柱。多煤層(或單一煤層分層)開采時,下層工作面不應越過上層工作面的切眼或停采線,開采上層煤不應留下給開采下層煤帶來困難的煤柱區(qū)。(四)采區(qū)一翼內各工作面應向同一方向推進,嚴禁相向回采。回采工作面均應背向采空區(qū)方向推進,避免形成孤島煤柱。(五)同一區(qū)段(條帶)采空區(qū)兩側不得同時進行采掘(巷修)活動,掘進工作面不得在采煤工作面影響區(qū)內掘進。(六)嚴重沖擊地壓厚煤層中的所有巷道應布置在應力集中圈外。第五章掘進和回采第二十六條沖擊危險區(qū)內的掘進與回采工作,必須始終在卸壓保護帶內進行,卸壓保護帶的寬度不小于3.5倍巷道高度(或回采高度)。第二十七條應避免雙巷同時掘進,必要時兩條平行巷道之間的煤柱不得小于8m,聯絡巷道應與兩條平行巷道垂直,兩工作面的前后錯距不得小于50m。如相向掘進的巷道相距30m(機掘50m)時,必須停止一個頭掘進。停掘的巷道要加固,繼續(xù)掘進的巷道除加強支護外,沖擊地壓危險嚴重時,還必須采取解危措施。第二十八條巷道應采用錨網支護,不具備錨網支護條件的可采用帶整體性結構的可縮性金屬支架,嚴禁采用混凝土支架和金屬剛性支架。第二十九條采掘工作面通過附近應力集中區(qū)的老巷前應進行沖擊危險的監(jiān)測和處理。有沖擊危險的采掘工作面停產3天以上的,恢復生產的前一班內,應鑒定沖擊地壓危險程度,并采取相應的安全措施。第三十條在沖擊地壓煤層進行回采,同一煤層同一采區(qū)雙翼開采的,兩翼工作面不得對采;其他情況下相鄰工作面必須進行評估。第三十一條開采嚴重沖擊地壓煤層時,不應在采空區(qū)留有煤柱。如果在采空區(qū)留有煤柱,必須將煤柱的位置、尺寸以及影響范圍標在采掘工程圖上。第三十二條沖擊地壓煤層的回采工作面,采用冒落法管理頂板的,大面積懸頂時必須采用人工放頂措施。第三十三條在沖擊地壓煤層中進行爆破作業(yè)時,躲炮時間不得少于30分鐘,撤人距離不得小于150m。第六章沖擊危險的治理第三十四條沖擊地壓危險區(qū)開采過程中必須堅持“先解危后開采”的原則,按照“監(jiān)測→落實防沖措施→效果檢驗→再治理”的基本程序,及時消除沖擊危險隱患。第三十五條實施解危時,必須編制專門措施,由礦總工程師審批。解危后,必須以鉆屑法為主,結合其它方法進行效果檢測,確認危險解除后方可進行采掘作業(yè)。第三十六條解危主要采用鉆孔卸壓、爆破卸壓,也可視情況采用強制放頂、斷頂(底)、煤層注水等方法。第三十七條采用煤層鉆孔卸壓措施有關規(guī)定如下:(一)打卸壓孔前應當用鉆屑法查明壓力帶的范圍和程度。只允許在低應力區(qū)開始施工卸壓孔,且要由低應力區(qū)向高應力區(qū)鉆進,并同時記錄每米鉆孔的鉆屑量、高壓特征和特殊情況。(二)卸壓鉆孔的技術參數參照下表:表5-2卸壓鉆孔的技術參數表采放厚度鉆孔深度孔徑與間距75mm90mm≧110mm≦3m>10m3孔一組/3m2~3m3~5m3~5m>15m5~8m>20m>8m需專門設計注:危險性高的區(qū)域可加密鉆孔;要注意應力恢復后應二次卸壓。(三)采用鉆孔卸壓時,必須有防止誘發(fā)孔內沖擊傷人的專項安全措施。第三十八條沖擊地壓煤層采用煤層爆破處理措施時,應根據實際情況選取超前松動爆破、卸壓爆破和誘發(fā)爆破方法,消除或減緩沖擊地壓危險。第七章沖擊危險區(qū)防護第三十九條在沖擊危險區(qū)域作業(yè)的所有人員必須熟悉沖擊地壓發(fā)生的征兆及應急措施,發(fā)現異常立即撤出或躲到安全地點避災。第四十條監(jiān)測及解危人員應時刻注意圍巖動態(tài)變化情況,發(fā)現有沖擊征兆時,必須及時通知現場人員撤出危險區(qū)域,并設好警戒,同時將情況向礦調度室匯報。第四十一條在有沖擊危險的采掘工作面,必須加強個體防護措施。第四十二條在有沖擊危險區(qū)域,必須采取限制人員通過的措施。具體限制范圍必須在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。第四十三條有沖擊危險的回采工作面必須加強端頭支護和超前支護,提高上下端頭和切頂線的支護強度,加大兩巷超前支護范圍和強度;順槽煤壁向外150m范圍內,禁止存放剛性材料,正在使用的設備要生根聯牢;支護錨桿、錨索應當采取防崩措施。第四十四條有沖擊危險巷道掘進時應采取以下安全防護措施:(一)施工區(qū)域內的電纜、管線要懸掛固定牢靠。(二)將巷道內雜物清理干凈,保持退路暢通;備用材料要存放在距迎頭150m以外的范圍內;設備、管路、物品應采取固定措施。(三)施工物料盡量放在巷道底板底腳處,且碼放整齊;鉆具、鉆桿等工具不要懸掛、斜立在幫部。(四)所有支護錨桿、錨索應當采取防崩措施。(五)限制迎頭范圍內作業(yè)人員,掘進迎頭作業(yè)時,無關人員要撤離到安全位置。第八章監(jiān)督管理第四十五條各級煤炭管理部門(省屬煤炭企業(yè))必須認真監(jiān)督各煤礦開采煤層及頂底板沖擊傾向性的鑒定工作,督促各煤礦嚴格履行沖擊傾向性鑒定程序。第四十六條各級煤炭管理部門(省屬煤炭企業(yè))必須認真履行監(jiān)督管理職責,嚴格落實沖擊地壓礦井監(jiān)管責任,督促礦井嚴格執(zhí)行本規(guī)定,落實沖擊地壓防治安全技術措施。第四十七條各級煤炭管理部門(省屬煤炭企業(yè))必須按照《山東省煤礦安全隱患排查治理辦法》規(guī)定每月對所屬礦井沖擊地壓隱患進行排查確認,并報省級煤炭管理部門備案。第四十八條各級煤炭管理部門(省屬煤炭企業(yè))對沖擊地壓防治機構不健全、人員配備不到位;防治責任制不健全、工作不到位;防治措施不落實、安全隱患治理不到位的礦井,必須責令限期整改。對限期不整改或整改期間組織生產,要依法給予行政處罰;造成事故的,要按照事故調查處理的有關規(guī)定嚴肅調查處理。第九章附則第四十九條本規(guī)定未盡事項,按有關法律法規(guī)、規(guī)程規(guī)范和規(guī)定執(zhí)行。第五十條本規(guī)定自下發(fā)之日起執(zhí)行。第五十一條本規(guī)定解釋權屬山東煤炭工業(yè)局。目錄TOC\o"1-2"\h\u253321總論 1311911.1項目概況 1317891.2建設單位概況 3162241.3項目提出的理由與過程 3311231.4可行性研究報告編制依據 4225921.5可行性研究報告編制原則 426521.6可行性研究范圍 5265791.7結論與建議 665262項目建設背景和必要性 9302042.1項目區(qū)基本狀況 9237942.2項目背景 11327472.3項目建設的必要性 11265903市場分析 14297233.1物流園區(qū)的發(fā)展概況 1479553.2市場供求現狀 1669963.3目標市場定位 17108883.4市場競爭力分析
17160544項目選址和建設條件 1950564.1選址原則 1969314.2項目選址 19544.3場址所在位置現狀 19297334.4建設條件 20123545主要功能和建設規(guī)模 22282555.1主要功能 22281835.2建設規(guī)模及內容 26195696工程建設方案 27137726.1設計依據 27219396.2物流空間布局的要求 27262516.3空間布局原則 2853886.4總體布局 2936766.5工程建設方案 30235856.6給水工程 33115596.7排水工程 3553126.8電力工程 38288986.9供熱工程 46
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