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《唐口煤礦3上_煤層沖擊地壓形成機制及防治措施.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第20卷5期中國煤炭地質(zhì)Vol.20No.52008年5月COALGEOLOGYOFCHINAMay.2008文章編號:1674-1803(2008)05-0013-04唐口煤礦3上煤層沖擊地壓形成機制及防治措施1,231,22王淑霞,楊家恩,王秀東,劉正風(1.山東科技大學地球信息科學與工程學院,山東青島266510;2.山東省煤田地質(zhì)局物探測量隊,山東泰安271000;3.淄博礦業(yè)集團唐口煤礦,山東濟寧272000)摘要:通過對唐口煤礦地應力、3上煤層及頂板巖層沖擊地壓測試結(jié)果分析,認為3上煤層屬強沖擊傾向性煤層,3上煤層頂板屬弱沖擊傾向性巖層;在采深1000m條件下,隨著
2、地應力的增大,煤、巖層的沖擊傾向性將會增大。因3上煤層為易碎煤,厚度較大,頂板彈性能易突然全部釋放,形成沖擊地壓;3上煤頂板主要為中砂巖、細砂巖及泥巖,質(zhì)地堅硬,在煤層開采過程中,煤壁附近出易現(xiàn)高應力集中帶,在頂板中聚集的彈性能在自重力和采掘干擾下會突然釋放,形成沖擊地壓。在生產(chǎn)過程中采取鉆屑法、沿采煤工作面軌道順槽安裝頂板離層報警系統(tǒng)、合理開拓避免應力集中和疊加、對煤層進行注水,降低煤體彈性和強度、提高支護結(jié)構(gòu)的承載能力等一系列措施,較好地預防了沖擊地壓的發(fā)生。關鍵詞:沖擊地壓;防治措施;唐口煤礦中圖分類號:TD324文獻標識碼:A采場沖擊地壓是在煤層回采和準備過程中,突然發(fā)
3、生的以急劇、猛烈破壞為特征的礦山壓力的動力現(xiàn)象,并伴有很大的聲響、巖體震動和沖擊波,向采空空間拋出大量的碎煤或巖塊,有時還同時釋放出大量瓦斯,導致工作面和巷道支架破壞,設備被埋、空間被堵塞。本文根據(jù)唐口煤礦地應力、地壓測試結(jié)果對沖擊地壓傾向性進行預測,提出有效防治措施。唐口煤礦位于山東省濟寧市西北部,設計生產(chǎn)能力3.0Mt/a,第一開采水平-990m,可采區(qū)內(nèi)煤層合并區(qū)平均厚度8.77m、分叉區(qū)3.86m。由于地壓大,巖層松軟,井筒及大巷開挖及支護相當困難,隨著掘圖1地應力測點位置示意圖進深度不斷增加,沖擊地壓的影響越來越明顯,需采Figure1Schematiclocatio
4、nmapofgroundstressobservationpoints取有效的防治措施。直方向夾角約34°,垂直應力分量Py=25.62MPa,EW向的水平應力分量Px=19.15MPa,SN向的應力分量1地應力測試3Pz=11.49MPa。取上覆巖層的平均容重γ=2.5kg/m1.1測試地點選定來估算鉛垂應力σv(該測點處埋深1028m),二者十測量方法采用空心包體類三維應力測量。根據(jù)分接近。結(jié)果顯示,該處以垂直應力為主,屬自重應地應力測點確定原則,結(jié)合唐口煤礦的生產(chǎn)技術條力場型。EW向的水平應力分量較大,但基本平行于##件,確定了三處測量地點(圖1)。1、3測站選擇在回回風
5、石門方向,SN向水平分量較小,基本與回風石#風石門大巷,測點布置在3上煤層頂板巖層中。2測門垂直,對大巷的維護較為有利。站選擇在西翼輔助運輸石門中,測點位于3上煤層②3#測點距1#測點約400m,最大主應力P底板巖層中。max=36.09MPa,與垂直方向夾角約70°,水平應力分1.2測試結(jié)果量Pz=30.65MPa,遠大于垂直應力分量Py=#①1測點的最大主應力Pmax=31.11MPa,與垂8.79MPa,水平應力分量沿SN向與回風石門近正作者簡介:王淑霞(1967—),女,山東泰安人,1990年畢業(yè)于山東礦交。該處以水平應力為主,與1#測點在應力方向上業(yè)學院地質(zhì)工程專業(yè),
6、高級工程師,現(xiàn)在山東煤田地質(zhì)局差異很大,表明該處地質(zhì)構(gòu)造比較復雜。該測點處于物探測量隊從事地質(zhì)技術工作。向斜的軸部,因此構(gòu)造應力明顯。收稿日期:2008-01-29#責任編輯:唐錦秀③2測點最大主應力Pmax=27.91MPa,與垂直14中國煤炭地質(zhì)第20卷方向夾角約41°,垂直應力分量Py=23.77MPa,SN向在>5的強沖擊傾向性范圍內(nèi),隸屬度達0.79;當沖##的應力分量較大為Pz=23.04MPa。2測點與1測點擊能量指數(shù)平均值為2.39時,在1.5～5的弱沖擊傾垂直應力分量較接近,以垂直應力為主導。向性范圍內(nèi),隸屬度為0.14。3個隸屬度的和為因此,唐口煤礦垂深10
7、28m處整體地應力較1.27>1,由此判定3上煤層屬于3類,為具有強沖擊高,以自重應力為主,屬自重應力場型,局部由于向傾向性的煤層。斜構(gòu)造的影響,地應力有所差異,水平應力突出。2.3頂板巖層沖擊傾向性判定#從地應力測量過程和實驗室?guī)r性試驗可知,1、測定并計算煤層以上30m內(nèi)復合頂板彎曲能#2測點區(qū)域砂巖強度較低,節(jié)理發(fā)育,遇水軟化,巖量,作為判定頂板沖擊傾向性的依據(jù)(表3)。單一頂石結(jié)構(gòu)松散;3#測點砂巖強度高,致密,膠結(jié)好。此板彎曲能量指數(shù)的計算公式如下:5/22情況表明該區(qū)巖層沉積不均質(zhì)
