第三章沖擊傾向鑒定
第9條 當礦井延深至新水平時,必須進行沖擊傾向鑒定。
第10條 煤層的沖擊傾向鑒定以采區為單位,鑒定試驗工作委托有資質的單位負責。
第11條 開采具有沖擊傾向煤層的新水平、新采區,必須編制包括沖擊地壓防治措施的專門設計,其中新水平部分的設計須報集團公司審批、備案。
已開采的煤層一經確定為沖擊地壓煤層,礦井對正在開采的水平,必須在三個月內補充編制專門設計。
第四章開采設計
第12條 開采設計應參照以下原則:
1、在有沖擊地壓可能發生的區域,如果具有開采解放層的條件,應首先開采解放層。在開采煤層群的條件下,首先開采沒有沖擊傾向,或沖擊危險性較小的煤層,由于受其采動影響,使有沖擊地壓危險的煤層在采掘過程中不再發生沖擊地壓。
開采解放層時要合理安排開采順序,充分利用解放效果,避免形成應力集中,在解放層內保證整個塊段回采干凈,避免留設煤柱,否則要對煤柱進行預處理。
2、開拓巷道及永久硐室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。
3、各煤層、各水平、各階段和各采區應按合理順序開采。不得形成對煤體應力分布有不良影響的孤島殘柱。在向斜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;合理安排采區開采順序、回采方向、速度和距離,使解放層走向方向上保持足夠的超前距離。在已形成的孤島煤柱、高應力區內進行掘進和回采前,必須制定專門的防治沖擊地壓措施,報礦總工程師批準后實施,并報集團公司備案。
4、采區一翼內各工作面應向同一方向推進,避免相向回采。回采工作面均應背向采空區方向推進,避免形成孤島煤柱,斷層附近的回采工作面應背向斷層方向推進或面向斷層的斜交方向推進。在構造應力較大的情況下,巷道的方向最好與構造應力作用方向一致,使巷道周邊應力分布較為均勻。
5、開采沖擊地壓煤層,應盡量選擇不留煤柱、少掘巷道,避免大面積懸頂的冒落法管理頂板的長壁開采方法。
6、對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護巷。
7、開采煤層必須留設煤柱時,煤柱形狀應規則不得有銳角處。
8、開采沖擊地壓煤層在回采前應進行煤層預注水,注水參數應在防沖措施中明確規定。若現場發現注水量沒有達到規定要求,對相關責任人給予嚴厲考核通報。
9、按照防治沖擊地壓的要求,合理確定頂板管理、支護、放炮等回采工藝。
第13條 開采沖擊地壓煤層的專門設計,應包括設計說明書和工程圖。
設計說明書除一般采掘工程設計的內容外,應包括下列內容:
1、地質條件:煤層的地質年代、賦存情況、地質分層及其沖擊傾向和有關物理力學性質、頂底板的巖性和厚度,地質構造。
2、開采條件:開采范圍、儲量、開采程序、采煤方法和巷道布置、上下煤層及本煤層相鄰的開采情況(包括遺留煤柱、開采邊界、工作面錯距、開采時間等)。
3、沖擊地壓危險程度:根據本地區開采條件,過去發生沖擊地壓的情況,相鄰地區及地質開采條件相似地區發生沖擊地壓的情況,評價本地區的沖擊地壓危險程度。
4、防治沖擊地壓的生產技術措施:
(1)根據第12條規定的開采設計原則,按照沖擊地壓防治的要求,合理選擇開拓方式、開采順序、推進方向、采煤方法和巷道布置等。
(2)根據第五章的規定,按照防治沖擊地壓的要求,合理確定頂板管理、支護、放炮等采煤工藝。
5、防治沖擊地壓的專項措施:
(1)計劃采取的沖擊危險預測方法(鉆屑法)—規定鉆屑法的實施地點、時間、機具、危險指標及預測預報的工作制度。
若采用微震監測方法、電磁輻射監測法或頂板動態觀測法等預測方法,也必須在設計中規定相應的制度。
(2)計劃采取的沖擊地壓治理方法(煤層注水)--規定煤層注水的實施時間、地點、鉆孔布置及注水參數、煤層含水量增加值以及注水的工作制度;規定卸壓爆破(包括超前松動爆破、誘發爆破)、卸壓鉆孔、頂板注水,或強制放頂等減緩應力集中程度的措施,制定施工設計、規定實施的時間、地點、相應的工藝參數以及檢查實施效果的方法。
(3)計劃采取的特殊生產技術措施--第九章所規定的特殊開采措施。
專門設計的工程圖應有:
a、采掘工程圖與地質構造圖--應標明本區及相鄰地區開采情況及地質構造等。
b、上下煤層對照圖--應標明上層、下層的開采情況、遺留煤柱的位置與尺寸、上下煤層中遺留煤柱和開采邊界對開采煤層的影響范圍等。
c、防治沖擊地壓專項措施的工程圖--應標明預測預報、防治方法和生產技術性專門措施的實施地點、實施順序與實施方法等。
d、地質剖面圖和柱狀圖。
第14條 開采煤層群時,應盡可能首先開采無沖擊地壓煤層作為解放層。
當沖擊地壓煤層的頂底板方向都有解放層時,應優先開采頂板方向的解放層。
當全部煤層都是沖擊地壓煤層時,應盡可能首先開采危險性最小或厚度最小的煤層。
第五章掘進和回采
第15條 沖擊危險區內的掘進與回采工作,必須始終在保護帶內進行,保護帶的寬度一般為3.5倍采高(或巷道高度)。
第16條 煤層應力高度集中時,必須進行解危處理,否則不得進行回采與掘進工作。如若由于基層單位不予配合防沖隊進行解危工作而造成事故者,按重大隱患進行處理,并由礦追究其相關責任。
第17條 在煤層內掘進巷道時,在頂板條件允許情況下,應采用寬巷掘進(巷寬大于4m或斷面大于10m2),巖巷掘進時必須施工水溝。
沿采空區掘進巷道時,應不留煤柱或少留煤柱。
應避免在支承壓力峰值區掘進巷道,否則必須采取卸壓措施并經礦總工程師批準。
第18條 嚴重沖擊地壓厚煤層應避免雙巷同時掘進,否則兩平行巷掘進工作面的前后錯距不得小于100m,兩巷道之間的煤柱不得小于8m,聯絡巷同兩平行巷應成直角。
開采沖擊地壓煤層時,在同一煤層的同一區段集中應力影響范圍內,不得布置兩個工作面同時回采。兩個工作面相向掘進,在相距50m時(綜采機械化掘進時為60m),必須停止其中一個掘進工作面,以免引起嚴重沖擊危險。否則按重大隱患處理。
停掘的巷道要加固,繼續掘進的巷道除加強支護外,沖擊地壓危險嚴重時,必須采取解危措施。
第19條 開采有沖擊地壓的煤層,巷道支護嚴禁采用混凝土支架、金屬剛性支架和木支架,巷道支護要用帶整體性結構的可縮性金屬支架。
在下列地點必須加強支護:
1、掘進工作面和巷道交叉口。
2、回采工作面煤壁前方的巷道。
3、沖擊地壓特別危險區。
在破碎頂板條件下,支架間頂幫必須插嚴背實。
第20條 開采有沖擊地壓的煤層,回采工作面附近應力集中區的老巷,在使用前及停產3天以上的工作面恢復生產前1個班內,應鑒定分析可能發生沖擊地壓危險程度,并采取相應的安全措施。
第21條 在沖擊地壓煤層中進行回采,同一煤層的相鄰工作面向同一方向推進時,錯距不得小于150m,其他情況下相鄰工作面(如厚煤層相鄰分層的工作面或近距離煤層的相鄰工作面等)的錯距,由礦總工程師決定。
第22條 回采時,在采空區中不得留有煤柱,否則必須由礦總工程師批準,并將煤柱尺寸和位置及其影響范圍標明在采掘工程圖上。
第23條 回采工作面應盡量保持直線。
第24條 厚煤層分層開采時,分層順槽、開切眼及停采線應內錯或鉛垂布置。
第25條 沖擊地壓煤層的回采工作面,必須用冒落法管理頂板,采空區懸頂超過規程規定時必須采用人工放頂等有效措施。
回采工作面必須提高支護強度和穩定性。必須采用液壓支架或單體液壓支柱;大傾角工作面、俯采工作面還應增加防支架傾倒、防抽頂等穩定性措施(具體方式由施工單位在措施中明確規定);斷層處必須采取打木垛等加強支護的措施;回采工作面必須提高上下端頭和切頂線及工作面前方的支護強度。
第26條 在預測煤層有沖擊地壓危險,進行爆破作業時,應符合下列要求:躲炮時間30分鐘以上;躲炮半徑在150m以外;躲炮地點必須寬敞,支護必須完整可靠,人員應站立口張開,不得撤在巷道交叉口及設備集中處。
第27條 掘進與回采作業規程應包括作業地區沖擊危險程度的預測、地質構造說明與簡明圖表、上層采動邊界位置與影響范圍圖、掘進與回采方法、爆破作業制度、防治沖擊地壓的措施以及發現嚴重沖擊危險時的應急措施(包括撤人路線)。
第六章沖擊危險的預測預報
第28條 建立沖擊危險預測預報制度,并報集團公司防沖辦公室備案。
工作地區沖擊危險程度的預測結果和相應處理意見由礦總工程師批準后交有關部門執行。
第29條 工作地區的沖擊危險程度可以用經驗類比分析法、鉆屑法、電磁輻射法、微震監測法和含水率測定等方法確定。
第30條 通過綜合分析各種影響沖擊地壓的地質因素、開采技術因素,確定各因素的影響權重,然后將其綜合起來,就可建立沖擊地壓危險性預測的綜合指數法。
在進行采區設計、工作面布置、采煤方法選擇時,都可運用綜合指數法進行沖擊危險性評定工作。
用綜合指數法評定待采區沖擊危險級別時,應著重考慮地質條件及開采技術條件,對沖擊危險程度按沖擊地壓危險狀態等級評定的綜合指數法定量化地分為五級,見表1:
表1 ??????????????????沖擊地壓危險狀態分級表
?
沖擊地壓 危險等級 | 沖擊地壓 危險狀態 | 沖擊地壓 危險指數 | 處理措施 |
一 | 無沖擊危險 | ﹤0.25 | 可以正常工作 |
二 | 弱沖擊危險 | 0.25~0.5 | 加強沖擊地壓危險狀態的觀察 |
三 | 中等沖擊危險 | 0.5~0.75 | 采取沖擊地壓控制措施 |
四 | 強沖擊危險 | 0.75~0.95 | 停止作業,撤出不必要人員;礦主管領導確定限制沖擊地壓危險的方法和措施。 |
五 | 不安全 | ﹥0.95 | 根據專家意見采取特殊條件下的綜合措施和方法;采取措施后,通過專家鑒定,方可進行下一步作業。 |
對于中等沖擊危險區域進行采掘活動,必須制定專門的防治沖擊地壓措施,報礦總工程師批準;對于強沖擊危險區域及不安全區域進行采掘活動,必須編制防治沖擊地壓的專門設計,報礦總工程師批準后實施,并報集團公司備案。
第31條 采用鉆屑法、含水率測定法、圍巖變形觀測法等預測沖擊危險方法時必須確定沖擊危險指標。
沖擊危險指標由防沖科負責測定,并不斷優化,報集團公司批準。沖擊危險指標以采區為單位,按煤層分別測定。
第32條 采用微震法預測沖擊危險時,應記錄該區域發生的礦震及爆破誘發震動,分析震動發生頻次、能量及位置,以每日接收的信號為依據,根據震動信號的頻次、能量、位置變化趨勢來對沖擊地壓的危險程度提出預測預報。
第33條 在被認定為沖擊危險區或已經發現有沖擊地壓現象的地點,應實施煤粉監測。
檢測指標由煤粉量、深度和動力效應組成。
1、鉆孔時,應采用小直徑(Ф=41~50mm)鉆孔。
2、鉆孔應盡量布置在煤層采高中部、平行層面、垂直于煤壁。
3、鉆孔的布置和超前監測范圍:
(1)采煤工作面:工作面上下順槽兩幫,孔距10~30m,超前范圍60m;工作面孔距10~30m,全面監測,對重點區域必須重點監測。
(2)掘進工作面:正常掘進每天施工一預測孔,該預測孔距底板0.6~1.0m;過應力集中區和嚴重沖擊區域每班施工一預測孔。
(3)鉆孔孔深:確定沖擊危險最大檢測深度一般孔深為3.5倍采高或巷道高度,在此范圍內如已確定沖擊危險可停止鉆進。
4、監測時間:一般情況下采掘工作面順槽兩幫間隔時間3~4天,采煤工作面間隔時間為3個循環(三班為一循環)。掘進工作面根據循環進尺,保證掘進進度處于監測范圍。
5、預測沖擊危險的鉆孔應在保證安全的前提下布置在根據推測最可能發生沖擊地壓的地點。在地質構造變化帶,按實際需要適當減少孔距、縮短檢測間隔時間。
6、正常鉆孔煤粉量指標測定。正常煤粉量在支承壓力影響帶范圍以外測得的煤量。測定煤層正常鉆孔數不少于10孔、并取各孔煤粉量的平均值。
7、工作地點沖擊危險性判別、危險指標參考表1。
表l:???????????? 判別工作地點沖擊危險性的鉆粉率指標
?
鉆孔深度/煤層開采厚度 | 1.5 | 1.5~3 | >3 |
鉆粉率指數 | ≥1.5 | 2~3 | ≥4 |
注:鉆粉率指數=每米實際鉆粉量(kg)/每米正常煤粉量(kg)
??? 沖擊危險指標由防沖專業組結合實際情況按煤層分別測定。確定沖擊危險指標應通過科學試驗,現場實測驗證并報礦務集團公司批準。
??? 沒有確定沖擊危險指標前,由防沖專業組根據實際經驗,參考表1規定臨時的沖擊危險指標,并報礦務集團公司防沖辦公室備案。
??? 8、煤粉監測使用普通煤電鉆和分節麻花鉆桿,鉆進速度要均勻,推力和鉆孔成一條線。
??? 9、稱重采用桿秤或彈簧秤,用鐵篩把3mm以上的煤粉篩出來并過秤,做好現場記錄,把監測對間、地點、每米的煤粉量及孔內沖擊、卡鉆等現象填在表上,同時記錄附近發生煤炮、來壓等宏觀礦壓現象。
??? 10、打鉆地點出現以下情況,先將人員撤到安全地點,待壓力穩定后,經跟班人員檢查,確認無危險后,再進行煤粉監測。
(1)有較大的煤炭突出,煤壁突然外臌。
(2)出現煤壁有連續聲響、煤炮聲不斷、圍巖活動明顯加劇、支架變形等現象時。
??? (3)壓力持續增加時,要先放炮卸壓,解危后再進行打鉆工作。
??? 第34條?頂板沖擊型沖擊礦壓煤層開采時,必須進行頂板運動規律的觀測與分析,在摸清頂板運動規律的同時,摸清其引發沖擊礦壓的規律。在工作面回采過程中,還應做好工作面直接頂垮落及老頂來壓(斷裂或失穩)的實測記錄,作為相臨區段回采時沖擊礦壓分析預報的基礎資料。
??? 第35條?根據監測及綜合分析,沖擊危險區要設立警告牌、限制無關人員進入。