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郭屯矿2303工作面冲击地压防控技术研究.pdf
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1、第4 6 卷第9 期2023年9 月采矿与井巷工程郭屯矿2 3 0 3 工作面冲击地压防控技术研究煤炭与化工Coal and Chemical IndustryVol.46 No.9Sep.2023张泉,郑义宁(充矿能源集团股份有限公司东滩煤矿,山东济宁2 7 2 0 0 0)摘要:掌握冲击地压防控技术,对煤矿安全高效生产有重要意义。通过分析郭屯煤矿2 3 0 3工作面冲击地压主控因素,提出了针对性的防控措施,并进行了现场应用。得到如下结论:2 3 0 3 工作面冲击灾害主控因素排序为开采深度因素 顶板岩层结构因素 地质构造因素煤岩体力学性质;现场微震监测结果表明调整巷道断面及支护方案后,微震
2、事件总频次有所减少,能量下降趋势明显,微震单个最大能量、总能量大幅度下降;应力监测结果表明两巷在推采过程中应力略呈递增趋势,但总体变化范围较小,符合正常应力传递和演变规律。研究成果对郭屯煤矿冲击地压防控具有重要意义。关键词:冲击地压;微震监测;应力监测;支护方案中图分类号:TD324文献标识码:B文章编号:2 0 9 5-59 7 9(2 0 2 3)0 9-0 0 1 2-0 4Research on rock burst prevention and controltechnology in No.2303 Face of Guotun MineZhang Quan,Zheng Yinin
3、g(Dongtan Mine,Yankuang Energy Group Co.,Ltd.,Jining 272000,China)Abstract:Mastering the prevention and control technology of rock burst is of great significance to the safe and efficientproduction of coal mines.By analyzing the main control factors of rockburst in No.2303 Face of Guotun Mine,target
4、edprevention and control measures were put forward,and carried out field application.The following conclusions wereobtained:The order of main control factors of impact disaster in No.2303 Face was:mining depth factorroof rockstructure factorgeological structure factormechanical properties of coal an
5、d rock mass;T h e o n-s i t e mi c r o s e i s mi cmonitoring results showed that after adjusting the roadway section and support scheme,the total frequency of microseismicevents had decreased,the energy decline trend was obvious,and the single maximum energy and total energy ofmicroseismic events h
6、ad decreased significantly;T h e s t r e s s mo n i t o r i n g r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e s t r e s s o f t h e t w o r o a d w a y swas slightly increasing in the process of pushing and mining,but the overall change range was small,which conformed tothe normal stress transmission and
7、evolution law.The research results were of great significance to the prevention andcontrol of rock burst in Guotun Mine.Key words:rock burst;microseismic monitoring;stress monitoring;support scheme冲击地压具有复杂性和不确定性,因此有必要对矿0引言井冲击地压危险性进行监测和预防。冲击地压是采掘工作面煤岩体积聚的弹性变形目前诸多专家学者对冲击地压进行了大量的研能突然释放,产生强烈震动,造成煤岩体剧烈破坏
8、究,朱斯陶等5通过理论分析和现场实测对整体失的动力灾害 1-2 。随着我国煤矿开采深度和强度的不稳型冲击地压进行了分类,并给出了防控措施;吴断增大,煤矿面临的冲击地压威胁日益严重 3-4。影学松等间提出了运用建立、完善煤矿矿井冲击地压响煤矿冲击地压的因素众多,发生机理不一,造成防控体系的方法,实现零冲击目标管理,构建了八责任编辑:任伟D0I:1 0.1 9 2 8 6/j.c n k i.c c i.2 0 2 3.0 9.0 0 3作者简介:张泉(1 9 9 5一),男,山东德州人,助理工程师。引用格式:张泉,郑义宁.郭屯矿2 3 0 3 工作面冲击地压防控技术研究 J.煤炭与化工,2 0
9、2 3,4 6(9):1 2 1 5.12张泉等:郭屯矿2 3 0 3 工作面冲击地压防控技术研究管控要点的冲击地压防控体系;曹安业等针对煤矿应用背景构建了反演矩阵,统计分析了矿震破裂机制与震源参量的响应规律。本文以郭屯矿2 3 0 3 工作面为背景,通过分析郭屯煤矿2 3 0 3 工作面冲击地压主控因素,提出了针对性的防控措施,并进行了现场应用。研究成果对于同类型条件下的冲击地压防控具有重要意义。1概况郭屯煤矿2 3 0 3 工作面为二采区第三个工作面,工作面宽约2 6 0 m,回采推进长度约8 4 0 m;地面标高+4 1.6+4 5.4 m,工作面标高-6 7 0-7 7 0 m,最大埋
10、深8 1 5m;煤层厚度5.0 7.9 m,平均厚度6.3m,煤层倾角0 1 8;工作面受埋深大、顶板坚硬、地质构造复杂(断层、褶曲等)、高地应力等因素影响,整体评价为中等冲击危险,工作面布置如图 1 所示。截至2 0 2 2 年1 1 月1 0 日中班,工作面已推采513.4m,剩余 3 2 6.6 m。2 0 2 2.1 1.1 2 0 2 2.1 1.1 0 日累计推进2 3.3 8 m,2 0 2 2.1 1.4 2 0 2 2.1 1.1 0 日累计推进1 7.4 5m,一周内平均推采速度为2.4 9 m/d。工作面轨道顺槽处于中等冲击危险区;胶带顺槽处于弱冲击危险区。工作面受自重应
11、力、采动应力、采空区侧向支承应力、周期来压及工作面双“见方”等因素叠加影响,存在冲击风险。2023年第9 期击深度,具体见式(1)。H,=1.50.ky式中:H,为埋深,m;k n 为应力集中系数;为岩层平均容重。根据郭屯煤矿2 3 0 3 工作面具体条件,带入相关数据,可得工作面发生冲击危险的临界采深为538m,而2 3 0 3 工作面实际开采深度标高为-6 7 0 一-770m。因此,已具备冲击地压发生的深度条件。2.2顶板岩层结构因素郭屯煤矿2 3 0 3 工作面上覆第四系与新近系以松散层为主,厚度在50 0 6 50 m,其下为石盒子组岩层,厚度在1 2 0 2 0 0 m,以泥岩、粉
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