义能煤矿3#煤层冲击危险性评价与防治

宋冠忠 刘士法 李少涛

（1.山东裕隆矿业有限公司，山东 曲阜 272000；2.山东义能煤矿有限公司，山东 济宁 272000）

1 工程背景

义能煤矿位于山东省汶上县东15 km 处，生产能力核定为60 万t/a，立井开拓。义能煤矿现主采3#煤层，3#煤层目前布置2 个采煤工作面同时开采，工作面采用走向长壁后退式采煤法。周边矿区冲击地压频发，故需对义能煤矿3#煤层进行冲击危险性评价。矿井位置如图1 所示。

对3#煤顶底板进行钻孔取样后，测定岩石力学参数情况见表1。

表1 3#煤层顶底板情况一览表

2 冲击危险性评价因素

冲击危险性评价需要考虑多个方面，综合成因需考虑三个方向：地质、技术与组织管理，如图2所示[1-3]。

图1 矿井位置

图2 冲击地压发生原因

原岩应力主要考虑自重应力与水平应力。现在煤炭开采日趋深部化，地下空间所承受的上覆岩重也日渐增加，对冲击地压起重要作用的弹性能也在煤岩体中积聚增加，能量增加的同时带来了冲击危险性的增加。原岩应力增大后，支护问题愈发棘手，对冲击地压的发生也有一定增益作用。采深与冲击地压危害的关系如图3 所示。

图3 采深与冲击地压关系

煤岩体固有强度也是冲击危险性衡量的主要指标。工作面开采后带来的煤岩体中应力、能量集聚，容易在巷道等临空面发生煤岩体离层、崩坏等现象，产生强烈动力灾害。煤岩体强度与冲击参数C1关系如图4 所示。

图4 强度与C1 之间的关系

巷道上部岩层结构，尤其是巷道距上部空间中坚硬厚顶板的距离，是评价冲击危险性的主要指标之一。……