地质因素评定在南山煤矿采矿冲击地压危险中的应用

地质因素评定在南山煤矿采矿冲击地压危险中的应用

李立波

龙煤集团鹤岗分公司南山煤矿掘进二区黑龙江鹤岗市154100

摘要：岩体内应力、特性、煤层特性及开采技术可确定冲击地压危险状态，对应冲击低压危险指数针对易发生冲击矿压事故确定。以多种因素确定冲击矿压事故可准确判断圈定区冲击危险等级，对开采及冲击地压防治极为有效。

关键词：地质因素评定；南山煤矿；采矿；冲击地压危险；

矿井开采采区设计、开采方式及工作面布置的都需开展冲击地压危险评定，减少开采中冲击地压危险影响正常开采，文章提出以综合指数，地质因素评定采矿冲击地压危险，旨在为安全采矿相关工作开展奠定基础。

1.南山煤矿概况

南山煤矿位于鹤岗煤田中心，矿井内断裂发育，地质环境复杂，西东部断裂带较长，各断层彼此切割，为正常开采造成一定影响。南山煤矿岩样平均抗压强度41.86MPa，最大水平主应力平均为26.959MPa，垂直应力平均14.46MPa，地应力场为的水平构造应力场。

2.确定冲击地压危险状态

采矿地质条件变化，冲击地压危险状态也发生变化，岩体应力、特性、煤层特征都影响冲击地压危险状态[1]。

2.1岩体应力

长久采深开采，形成岩体应力，残留煤柱及停采线互相作用，产生应力，一段时间后，卸压消失[2]。

2.2岩体特性

高能量振动危害较大，厚层、顶板岩层（强度较高的）共同形成高能量震动。可减小顶板岩层强度、增加岩层分层数，多次分层，减少震动。

2.3煤层特征

超出具体压力值的动力破坏危害打，煤层满足一定条件，将产生冲击。冲击强度上，弱冲击煤层要求压力相较于冲击倾向性煤层较大。

分析冲击地压危险，可结合煤岩体特征、开采数据等，确定冲击地压危险状态等级[3]。

3.冲击地压危险性等级划分

针对冲击地压发生原有，对冲击地压预测、危险性评价、治理，以统一、模糊数学方式分析，冲击地压危险程度综合分为五级：

3.1无危险

Wt（冲击地压危险状态综合指数）＜0.3，采矿按流程有序开展。

3.2弱冲击危险

Wt=0.3-0.5。此时采矿工作有序开展，开展中需强化对冲击地压危险状态的监控。

3.3中等冲击危险

Wt=0.5-0.75，采矿和危险状态冲击防治共同落实，提前预测预报冲击危险程度变化趋势。

3.4强冲击危险

Wt=0.7-0.95，停止采矿，工作人员及时撤出，管理部门制定控制冲击地压危险紧急措施，加强控制措施的检查落实，组织参与防治措施落实的工作人员。

3.5不安全

Wt＞0.95，危险性极高，需针对专家意见采取综合治理措施，措施实施后经专家鉴定，确定安全后开展后续作业[4]。若冲击地压危险程度未降低，仍不允许进入矿区采矿，禁止人员通行。

4.地质因素综合指数法的应用

评定冲击地压危险性，需充分分析周围地质，如开采深度、顶板岩层属性、煤层地质特性，还要考虑开发区域大小、不同区域性质。分析历史冲击地压事故，了解发生缘由确定各因素对冲击地压发生的诱导程度，及诱导后冲击地压危险状态发生造成的破坏，综合数据，以综合指数法为支持，建立冲击地压危险状态等级评定综合体系，科学治理冲击地压。

地质因素对冲击地压危险状态的影响因素较多，如煤层地质特性、构造应力集中等，具体情况如表1所示。

表1地质因素对冲击地压危险状态的因素及指数

针对表1以公式

5.南山煤矿冲击地压危险程度评定

实地勘查发现，南山煤矿矿井大小为走向13.4km、倾斜2.75km、总面积36.85km2。煤层较深，井田为单斜构造。发现井田为断裂构造的，断层80+条，落差大于30m的有28条，密度达到45条/km2。矿井整体构造简单，为南北构造，由发现的小断层推断走向，为EW方向。煤层冲击倾向性指数如表2所示。

表2煤层冲击倾向性指数

由上可得，采用综合指数法，圈定冲击地压危险程度：

表3地质条件确定的冲击地压危险状态评定指数分析

由表3可，以综合分析法支持，矿冲击地压危险状态指数在地下500m采深后，=0.58，采深在500-700m时，=0.63，采深在700m以下时，=0.63冲击地压危险为中等冲击危险，冲击地压防治措施同采矿工作开展共同落实，加强冲击地压危险提前预测预报，控制冲击地压危险程度，发现无可控及时停止采矿。

6.结束语

综上所述，讨论研究得到结果：首先，冲击地压危险状态分析需考虑实地地质情况，分析岩体内应力、特性等因素，联系开采技术，确定冲击地压危险，可通过这几方面精确定位；再者，将冲击地压危险性等级进行划分，按照危险程度不同，共分五级，无危险、弱冲击危险、中等冲击危险、强冲击危险、不安全。最后，在南山煤矿开采中运用综合指数法，确定评价区域冲击危险程度。南山煤矿运用地质因素评定后，发现该方式对划定区域冲击危险程度分析切实有效，具有推广价值。

参考文献

[1]焦世雄.层次分析法在煤矿冲击地压预测中的应用[J].山西煤炭,2017(04):58-61.

[2]杨光宇，姜福兴，李琳，....煤矿冲击地压危险性的工程判据研究[J].采矿与安全工程学报,2018,35(6):1200-1207.

[3]卢熹,徐元强,乔中栋,等.华亭矿区冲击地压危险性受开采强度影响分析[J].煤矿开采,2018,v.23；No.141(02):15+84-86.

[4]李伟涛.浅议煤矿冲击地压的影响因素和防治措施[J].科技与创新,2017(8):96-96.