综合防冲技术在冲击地压煤层巷道掘进中的应用

鲍庆民

摘要：本文主要是以某矿13150作为分析对象，为了保障某矿的15采区深部工作过面的安全回采，是以2302s首次采工作面作为工程研究背景，对于15采区深部的冲击危险性进行了详细的评价分析，并得出了F15断层是引起该工作面冲击地压问题出现的原因之一。在一定程度上根据工作面的地质情况和防冲的实际要求，2302s工作面和其他区域的巷道段所采取下宽5.1米的U型钢拱形棚作为支护、再加上工字钢棚和锚网索等不同的支护措施，在巷道挖掘过程中采取直径比较大的钻孔煤层注水和煤体深孔爆破等多种冲击地压预防措施，采取上述措施能够有效的降低回采过程中的冲击地压出现的可能性。

关键词：防冲技术；冲击地压；煤层巷道；支护技术应用

前言：

某矿第15采区浅部开采时就出现了较多次的冲击地压问题，在D13458工作过面进行掘进以及回采过程中也出现了多次的冲击地压的时间。当前某矿的15采区已经回采完成了，在面临15采取的深部开拓过程中，因为深部的开采是受到了上覆岩层的悬臂所形成的相关具体的应力与F15逆向冲大断层所造成的应力共同所导致的特厚煤层冲击地压的危害，在某矿15采区深部进行开采是必然会出现较多次的冲击危险情况出现。所以，有效的去评价某矿15采区的深部冲击危险性，科学合理的去设计做工作面的支护数据，能够起到防止冲击的作用，对于某煤矿15采区的深部工作面开展起到至关重要的作用。

一：某矿15采区工作面工程概况及其冲击危险性的评价分析

1.1某矿15采区工作面工程概况分析

某矿15采区深部的D13190工作面的地理位置在15采区的轨道下部延伸巷位置，D13458工作面巷道的实际布置如下图一所示。在D13190工作面里面段的走向是斜长两百多米，倾向的斜长大约在一百五十米左右，倾斜角在23°左右，该工作面的外部走向斜长在两百二十米左右，倾斜的长度在九十五米左右，厚度在1.34米之内，该工作面的底部是灰色，灰黑色的砂质泥岩，厚度在2.7米。该工作面的下部是砂质泥岩，厚度在三十米之内。其中D13190工作面是位于F15断层异常区域之内，其预计的煤层层理之间是比较混乱的，会呈现出相关的异常情况，该工作面内部的岩石发育也是有断层的。在收到了F15断层的后续影响之后，该工作面的内部煤层倾斜角和煤层的厚度也会出现相应的变化，根据相关工作人员在现场的勘察预计煤层的倾斜角大约是在13°到16°之间。该工作面的煤层厚度在3米到10米之内，在一定程度上矿压的显现是极为明显的，这对于该工作面的回采会构成相应的不利影响。

1.2冲击地压的评价范围分析

D13190工作面是为某矿区的D15采区延伸之后的首采工作面，相关工作人员根据实际的工作情况，详细分析了影响该工作面冲击发生的地压问题的客观条件主要是包含了下面几个点：

第一是，该工作面所采用的是刀把式的布置，所以在工作面中所存在缩面的问题出现，在一定程度上工作面的缩面问题的存在会在应力相对集中的地方，将缩面段的巷道引发出冲击地压的情况出现。

第二是，该工作面内部是存在F15逆冲大断层的，这种断层在很大程度上是控制着冲击地压的危害出现，所以在F15断层的存在过程中，该问题是会直接营销到D13190工作面的实际冲击地压的重要因素之一。

第三是，该工作面内部也是存在褶曲构造的，该构造的实际应力也会在很大程度上影响到该工作面的在挖掘过程中有可能会出现的冲击地压影响情况的出现。

第四是，该工作面上的巷道式穿过了D13175工作面采空区的，所以，在工作面上部的巷道D13175工作面停止开切眼与采线附近的实体煤过程中，也会存在较高的实际应力的几种，并且在很大程度上也会出现冲击地压的情况出现。

总之，断层和煤柱以及覆岩空间结构也会成为限制D13190工作面掘进与回采期间的冲击地压的重要因素之一。特别是在F15断层中，该断层是引起D13190工作过面出现冲击地压危害的主要因素。

1.3评价结果分析

我们根据工作面的实际冲击危害指数进行详细探讨，从开采的深度营销、煤矿的冲击倾向性的测试以及构造的影响三个方面对D13190工作面冲击危险性做出了详细的评价。

二：掘进过程中防冲技术对策分析

2.1正前卸压钻孔卸压

通常情况下冲击危险区：D13190工作面上、下山巷道以及下巷的向前掘进十五米对正头施工一个超前的卸压钻孔，孔的深度在25米，卸压的孔直径是在一百毫米，距离巷道的底板深度大约是在1.3米左右，在一定程度上垂直的正头煤壁位置进行循环的实际施工。

在中等的冲击危险区：掘进工作面巷道正前方，每一次的施工都会进行三个卸压的钻孔，在孔位置周围布置巷道底板，距离孔的位置1.3米之内，钻孔的直径wei150haomi。在某种层面上卸压钻孔是必须要保障超前深度，但是不能小于三十米，卸压保护的深度也是不能够小于十五米的。

2.2煤层的预注水

对于掘进面巷帮和正头进行煤层的注水工序，该工序（如下图二所示）。正头煤向前挖掘十五米的距离工作人员就必须要进行煤层注水，其中注水的孔直径必须要控制在70毫米，孔的深度要在25米。上巷道和下巷道每15米的施工都会预先设置一个煤层注水孔，该注水孔的深度要在65米到90米之内，孔的直径是要在75毫米。

2.3强支护分析

强支护对策主要是针对在不同的围岩条件的岩层巷道中所进行的支护施工强化，其主要包含了断层影响所引起的带内煤岩交界位置巷道和巷道交叉口。

断层影响带内的巷道分析；在该工作面中等以上的冲击危险范围进行支护工序的强化，在原本就有的锚网索、拱形钢棚支护基础上，还可以加入单体液压支柱和倾向的钢带链接装置，这样能够在一定程度上保障立柱的承受荷载应力，预防立柱受到较大应力而出现的倒柱情况出现。

巷道交叉口分析；在一定程度上巷道交叉口是存在较大的悬顶面积的，存在比较高的应力集中。所以巷道交叉口强化支护，增加锚索和锚杆的整体密度。在巷帮位置进行打液压台棚中加铰接顶梁，这样能够加固顶板，从而起到强化巷道较差口的承受力。

结语：

总而言之，科学合理的布置巷道位置是防止冲击地压危害的重要途径之一。某矿15采区深部支护设计方案是给予防冲的设计研究，首采工作面也都是采用了支护措施，这样能够从根本上预防冲击地压情况的出现。充分运用煤层注水和强支护等防治措施，能够实现实际工程掘进的安全性，从而保障工程顺利的进行。

参考文献：

[1]吕有厂,吴建宇.突出煤层掘进巷道冲击地压防治技术[C]//全国瓦斯地质学术年会.2008.

[2]吴建宇,吕有厂.穿层深孔松爆技术在防突和防冲中的应用[J].中州煤炭,2011(8):71-74.

[3]佚名.巨厚煤层全煤巷道冲击地压治理技术[C]//2016年全国矿山建设学术会议专刊（下）.2016.