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1、抚顺矿业集团有限责任公司1 1冲击地压及复杂动力灾害防治工作冲击地压及复杂动力灾害防治工作抚顺矿业集团有限责任公司老虎台矿抚顺矿业集团有限责任公司老虎台矿二二 一一 五五 年年 七七 月月 九九 日日汇汇 报报 材材 料料目目 录录一、矿井基本概况一、矿井基本概况2 2二、冲击地压发展史二、冲击地压发展史三、冲击地压防治措施三、冲击地压防治措施四、冲击地压防治效果四、冲击地压防治效果五、建议五、建议抚顺矿业集团有限责任公司3 3一、矿井基本情况一、矿井基本情况老虎台矿开采于1907年，位于抚顺煤田中部，距市中心6km。井田东西走向长4.8km，南北宽2.0km，面积约9.8km2，现开采区域面
2、积6.886km2。主采煤层本层煤为结构复杂的特厚煤层，自上而下分为2#、3#、4#、5#共四个自然分层，厚度0.6110.5m，平均厚度58m。呈带状、不对称向斜赋存，近东西走向。煤层夹矸有炭质页岩、泥质页岩、泥质粉砂岩、砂岩及烛煤，夹矸厚度在0.0515m之间。主采煤层属低硫、低磷、低灰分和高发热量的粘结性煤，煤质牌号为气煤。抚顺矿业集团有限责任公司4 4抚顺矿业集团有限责任公司5 5 煤层顶板为极易冒落的油母页岩层岩层，含油率214%（一般57%）、厚度25.81362.35m，平均194.08m。煤层直接底为灰褐色泥岩，平均厚度为2.5m，整体性较差，遇水易膨胀；基本底自上而下分为暗灰
3、绿色凝灰岩、褐色页岩和灰绿色凝灰岩，平均厚度为42.7m。老虎台矿在-225m以上采用盘区式开拓方式，-225m以下采用斜竖井阶段水平大巷开拓方式。现采用综合机械化放顶煤采煤法，全部垮落法管理采空区。矿井设计生产能力300万t/a，核定生产能力260万t/a。抚顺矿业集团有限责任公司6 6 井田中央布置七条入风井（六条斜井、一条竖井），东、西两翼各布置两条回风斜井，均位于煤层底板基岩之中。矿井开拓至-880m，生产水平三个即-430m（复采）、-730m、-830m。布置浅部复采区及深部东、中、西部等四个采区，按“两采两准一备”的方式组织生产。抚顺矿业集团有限责任公司7 7 老虎台矿作为典型的
4、冲击地压矿井，早在开采距地表300m深时就有冲击地压发生，随着开采深度的不断增加，冲击地压灾害也越来越严重，特别是在1993-2001年间，矿井冲击地压频繁发生，给工作面生产和巷道支护带来了极大的难度，严重影响矿井的安全生产。2002年1月26日，78002综放工作面回风顺槽发生ML3.7级冲击地压，是老虎台矿开采以来最大震级的冲击地压。矿井冲击地压区域分布具有以下特点：一是采深越大，冲击地压发生次数越多；二是地质构造带如断层附近、向斜轴部，是冲击地压多发带；三是孤岛煤柱区是冲击地压严重区域；四是综放面一分层冲击地压显现强烈；五是综放面开采初期、采空区“见方”及接近终采时，冲击地压发生较频繁。
5、六是二分层（卸压带）仍有冲击地压发生，但频率和强度减弱。二、冲击地压发展史二、冲击地压发展史抚顺矿业集团有限责任公司8 8抚顺矿业集团有限责任公司9 9三、冲击地压防治措施三、冲击地压防治措施多年来，抚顺矿业集团有限责任公司及老虎台矿在冲击地压防治方面，不断加大投入，联合科研机构和大专院校，广泛开展冲击地压防治技术研究，形成了预测预报、解危措施、效果检验、安全防护“四位一体”的综合防治措施。p预测预报：区域预测、局部预测。p防治措施：区域防治措施、局部防治措施。p效果检验：检验已经采取的区域防治措施和局部防治措施是否有效。p安全防护：采取加强支护、个体防护、防冲击屋、压风自救、物件捆绑、人员控
6、制等多种安全防护措施，保证作业人员人身安全。抚顺矿业集团有限责任公司1010 （一）冲击地压预测预报冲击地压危险性预测预报工作包括区域预测和局部预测两部分。区域预测：是对矿井进行冲击危险区域划分，根据以往冲击地压发生规律和防治冲击地压工作经验及微震监测结果分析，初步将矿井各生产区域划分为：冲击危险区域、一般冲击危险区域和无冲击危险区域。局部预测：是综合运用钻屑法、矿压观测法、电磁辐射法、微震监测法等技术手段，对冲击危险区域和一般冲击危险区域中有采掘作业的局部地点进行冲击危险性预测预报。抚顺矿业集团有限责任公司1111 1.钻屑法钻屑法是通过在煤层中打直径42mm的钻孔，根据排出煤粉量的变化规律
7、和有关动力效应，鉴别冲击危险的一种方法。钻屑法具有施工方便、设备简单、投入少、预测较准确等优点，但钻屑法不能做到实时监测，而且现场施工人员测试过程存在一定的人身危险。钻孔：孔径42mm，检测深度10m。钻具：使用手持式风动钻机，螺纹钻杆，每节长1m，插接式联接，20kg量程的弹簧称用于称量煤粉重量。方法：测定每钻进1m排出的煤粉量。指标：钻屑量的临界值4kg，即S4kg有冲击地压危险，S4kg则无冲击地压危险；如打钻过程中有明显动力现象，即认定为有冲击危险。抚顺矿业集团有限责任公司1212 2.矿压观测法通过对工作面支架阻力，两巷超前支护阻力、顶底板移近情况的测试，了解采场来压程度、来压步距、
8、来压征兆、冲击地压与采动的关系，并对冲击地压及采场大面积来压进行预测预报。矿压观测法采用的设备相对简单，便于人员操作，设备成本相对较低，但相对来说监测精度较低，受监测区域其他因素影响较大，且预测时效性相对较差。监测方法：综采工作面均匀设置五条观测线，每条观测线选取两个架子，各安装一台电子支护阻力观测仪，对支护阻力进行连续观测。在两顺槽每隔100m，设置一台顶底板动态仪，对顶底板移近速率进行观测。数据分析：对数据进行总结类比，分析支架工作阻力和巷道顶底板移近量随时间、工作面推进度的关系。抚顺矿业集团有限责任公司1313顶底板动态仪顶底板动态仪 液压支架工作阻力测定仪液压支架工作阻力测定仪抚顺矿业
9、集团有限责任公司1414 3.电磁辐射法p煤岩体受载变形破裂会产生电磁辐射和声发射信号。p煤岩体受载应力越大，电磁辐射/声发射强度就越大。p加载速率越大，变形破裂过程越强烈，电磁辐射/声发射信号越强。p电磁辐射和声发射幅值能够反映煤岩体所处的应力状态和所积聚的弹性应变能。电磁辐射/声发射的强度（幅值）主要反映了煤岩体的受载程度及变形破裂强度，电磁辐射/声发射的脉冲数（频数）主要反映了煤岩体变形及微破裂的频次。YDD16便携式声电监测仪是在KBD5便携式电磁辐射监测仪的基础上，融合了声发射及超低频电磁感应技术，是一种便携式、多通道、多信号、非接触定向监测仪器。抚顺矿业集团有限责任公司1515 Y
10、DD16便携式声电监测仪便携式声电监测仪监测监测主机主机电磁辐电磁辐射天线射天线声发射声发射天线天线抚顺矿业集团有限责任公司16164.微震监测法老虎台矿微震监测系统是2008年8月自波兰EMAG公司引进的ARAMISM/E微震监测系统。使用该系统可以实现对井下微震事件的实时监测，能够较精确地计算震源位置和震动能量。通过对监测数据的统计，分析矿震发生的原因和规律，预测矿震及冲击地压的发展趋势。系统可以监测震动能量大于100J、频率范围在0150Hz的震动事件，定位误差为20m(X，Y)，50m(Z)。可以将微震事件投影到矿井平面、剖面图上，直观地显示出矿井微震事件的整体情况。抚顺矿业集团有限责
11、任公司1717 老虎台矿微震系统拾震器布置方式：井下分四个水平，共安设了16个拾震器，井田东西两翼各8个，其中-830m水平3个，-680m水平4个，-580m水平5个，-430m水平4个。测站布置的总体原则是：既要将监测有效范围覆盖整个井田，又要偏重于现生产采区和冲击地压多发区，以保证微震事件监测的完整性和重要微震事件监测的准确性。实现微震事件的定位，需要有至少4个拾震器接收到地震波。老虎台矿现在的拾震器布置方法，保证了深部生产采区煤层顶板、底板各有3个拾震器，并在浅部东、西两翼各设置2个拾震器，以提高对微震事件标高定位的准确度。抚顺矿业集团有限责任公司1818微震监测研究方法 利用微震监测
12、进行冲击危险的预测预报，主要是采取统计对比的方法进行宏观上的预测。通过记录统计微震活动发生的时间、空间、强度分布及其变化，分析波速、频谱的变化情况，来找出微震活动的变化趋势，预测微震事件可能发生的区域和强度。主要从以下几方面进行了研究：u进行震源定位，划定微震活动带u微震活动在空间分布上的迁移性u微震活动的重复性和填空性u微震小事件震中分布面积的变化与大事件位置的关系u微震序列的研究抚顺矿业集团有限责任公司1919 （二）冲击地压防治措施冲击地压防治措施包括区域防治措施和局部防治措施两部分，并优先采取区域防治措施。区域防治措施：采取开采保护层、合理采区布局、降低开采强度等措施降低应力集中程度；
13、局部防治措施：采取高压注水、卸压钻孔、卸压爆破等措施，改变采场及巷道附近煤岩体的物理力学性能，减弱积聚弹性能的能力和释放弹性能的速度。抚顺矿业集团有限责任公司20201.开采保护层老虎台矿主采煤层为特厚煤层，平均厚度达58m，不仅具有冲击危险，而且是高瓦斯突出煤层。因此，将顶分层作为保护层开采，在卸除地应力、释放冲击能量的同时，还可以起到大量排放瓦斯解除突出危险的作用。图为开采78002、83001综放面保护83002综放面示意图。 抚顺矿业集团有限责任公司2121 决定保护范围和保护程度的基本因素是采空区宽度、岩体的结构和强度、采深、开采煤层的倾角和厚度、开采方法和时间等。老虎台矿实测结果证
14、明了24m高度的煤巷其减压区在围岩46m范围内，1520m高度的采空区其减压区在围岩的20m范围内。保护层保护的垂直距离为：上部20m范围内为被保护的范围，下部50m为被保护的范围。2006年，最后一个首分层工作面83001回采结束以后，老虎矿深部东、中、西三个采区全部完成保护层开采，采掘作业在保护范围内进行，冲击地压威胁程度有了根本性好转。冲击地压发生的次数明显减少，冲击的强度和造成的破坏都大幅降低。抚顺矿业集团有限责任公司22222.优化采掘布局合理的开拓布置和开采布局对于避免应力集中和叠加，防止冲击地压关系极大。大量实例证明，多数冲击地压是由于开采技术不合理而造成的。不正确的开拓开采布局
15、一经形成就难以改变，到工作面开采时只能采取局部措施，耗费很大且效果有限，故合理的开拓布置和开采布局是防治冲击地压的根本性措施。老虎台矿按煤层赋存标高及产状，将矿井深部划分为东、中、西三个综采区，实行综合机械化放顶煤开采。矿井形成“两采两准一备”的采掘生产布局，深部三个采区保持“一个回采，一个准备，一个备用”，每个采区只布置一个工作面，避免相互扰动。抚顺矿业集团有限责任公司2323 3.降低开采强度降低矿井生产能力：老虎台矿矿井设计能力为300万t/a,2005年核定生产能力为335万t/a。2006年，考虑到老虎台矿各种灾害情况比较严重，尤其冲击地压仍然还是采矿界无法根治的难题，为给安全生产留
16、有余地，以提高安全生产系数，在重新核定矿井生产能力时，辽宁省煤炭工业管理局要求老虎台矿降低矿井产量，批复矿井核定生产能力为260万t/a。降低工作面生产能力：在严格按照批复的核定生产能力组织生产的基础上，集团公司又制定了降低回采工作面开采强度的措施，回采工作面推进速度由月进尺60m降低到40m以内。通过采取降低回采工作面开采强度的措施，工作面上覆岩层活动变缓，矿压缓慢释放，应力集中程度明显缓解。实施“减面减产减人”战略，通过提升矿井生产机械化和管理自动化水平，实现了”机械化换人，自动化减人”的目标。使矿井摆脱了长期的采掘接续紧张局面，为有效实施防治冲击地压措施提供了保障。实践证明，降低矿井和回
17、采工作面生产能力是防治冲击地压一项极其有效的措施。抚顺矿业集团有限责任公司2424 4 4.卸压钻孔卸压钻孔是利用钻孔的方法消除或减缓冲击地压危险的解危措施。利用卸压钻孔可以释放煤岩体中聚积的弹性能，消除应力增高区。利用高应力条件下，煤层中聚集的弹性能来破坏钻孔周围的煤体，使煤层卸压、释放能量，消除冲击危险。钻孔孔径一般取89113mm，钻进深度1040m，根据煤体硬度和钻孔深度需要，选择使用2.0kw岩石电钻或液压钻机。重点区域巷道的两帮垂直于煤壁施工卸压钻孔，每架棚一组，每组2个孔，仰角520。矿压显现严重地点需要进行周期性反复卸压。抚顺矿业集团有限责任公司2525 在有冲击地压危险的掘进
18、工作面，实施超前卸压钻孔，采取“两掘一钻”方式作业，即在每天三班作业的一循环中利用一个小班时间打卸压钻孔，两个班掘进。每天打714个超前卸压钻孔，上下两排布置,孔深为1015m，以此来掩护掘进施工，使掘进工作始终在卸压范围内进行，有效杜绝煤掘工作面前方矿震的发生。抚顺矿业集团有限责任公司2626 63007运输联络道煤柱区，使用液压钻机实施大孔径、长距离、高密度卸压钻孔，取得了较好的卸压效果。巷道掘进前，在联络道北帮向北实施卸压钻孔，孔径108mm、间距1.5m、仰角4、孔深70m。连续施工21个，钻孔总进尺1470m。 通过采取卸压钻孔、高压注水等卸压措施，并使用防冲巷道液压支架加强支护，保
19、证了该段巷道的安全掘进。抚顺矿业集团有限责任公司2727 5.高压注水充分利用巷道掘进至工作面回采的各个时期，实施高压注水和静压注水。施工注水钻孔直径42mm，先进行高压注水，取得煤体致裂效果后，再利用矿井供水系统自然水压进行静压注水。保证注水压力和注水时间，使煤体注水后含水率达到4%以上或含水率增值达到2%以上。根据煤体硬度等参数合理确定注水孔布置密度，使用钻孔探测等方法验证注水孔有效湿润范围，一般注水孔间距不大于有效湿润范围直径，以确保注水覆盖范围，老虎台矿实施注水孔间距一般不大于15m。注水孔角度和深度根据注水位置和煤层厚度来确定，高压注水压力不低于8MPa，静压注水压力不低于1.5MP
20、a。使用3D2-SZ型高压注水泵进行高压注水，额定压力17MPa，工作压力一般在8.013.0MPa，流量135L/min。抚顺矿业集团有限责任公司2828 （1）边掘边注在掘进工作面向掘进前方施工注水孔，孔深1030m，采用橡胶封孔器封孔，进行高压注水。注水时间不少于一个小班，根据掘进速度确定注水周期，当工作面推进出上一循环注水范围或掘进过程中发现煤质变干，则停止掘进再进行高压注水。在已掘巷道内滞后掘进头15m处，向两帮和顶板施工注水孔，每隔15m打一组，帮孔深度15m，顶孔深度根据顶板煤厚确定。使用1寸铁管注水，聚铵酯封孔，先进行一个小班的高压注水，然后持续进行静压注水。抚顺矿业集团有限责
21、任公司2929 （2）采前注水采煤工作面运输、回风顺槽掘进完成后，在两顺槽向回采煤体施工注水孔，钻孔深度根据工作面长度确定，确保两顺槽的钻孔相互搭接，覆盖全部回采煤体。钻孔间距15m，如煤层较厚，可间距15m布置一组孔，每组按高低角度布置23个孔。注水孔采用1寸铁管注水，使用聚铵酯和马丽散封孔。这种封孔材料具有封孔速度快、强度高和使用时间长等特点，非常适合深孔长期注水使用。钻孔施工完成后，先进行一轮高压注水，然后持续进行静压注水。工作面开采以后，超前工作面2030m的钻孔，使用高压注水泵进行高压注水。抚顺矿业集团有限责任公司3030 83003综放面位于老虎台井田西部，走向长603m，倾斜长1
22、69.5m，煤层平均厚度11.8m。运输设在-830m水平,回风设在-780m水平,开采标高为-747.2-833.5m。运输顺槽南帮高压注水孔布置：钻孔仰角14-18，孔径42mm，钻孔垂直煤壁，间距15m，孔深120m，布置高压注水孔35个，封孔深度10m，注水压力不低于10MPa。 回风顺槽北帮高压注水孔布置：孔径42mm，高、中、低角度孔交替布置，间距10m，孔深2540m。抚顺矿业集团有限责任公司3131 （3）边采边注在每个采煤工作面注水泵站设置7台高压注水泵，6台使用，1台备用。其中，使用2台泵分别对两顺槽超前工作面2030m的注水孔进行高压注水，圆班连续注水。使用4台泵对工作面
23、进行高压注水，每天放煤班打钻，并立即封孔注水，放煤班和检修班连续注水两个小班。工作面的高压注水孔在架前煤壁向顶板施工，钻孔角度一般为3080，钻孔深度根据顶板煤层厚度确定。钻孔间距1015m，每天施工4个钻孔，每台泵注一个孔，根据工作面长度分段均匀布置钻孔位置，使用橡胶封孔器封孔。抚顺矿业集团有限责任公司3232 6.卸压爆破深孔爆破技术是将控制爆破技术引入到冲击地压防治领域中，深孔爆破能够有效地降低顶板岩层的能量积聚，促使应力得到释放，从而降低了冲击地压发生的危险性。施工方法：深孔爆破孔径42mm，孔深1020m，爆破孔间距6.0m，每两个爆破孔中间打一个卸压孔，每孔装药量4.5，用黄泥和水
24、炮泥封孔，封孔长度不小于5.0m。为保证达到起爆效果，每孔内装2个炮头，每隔10个药卷一个炮头，每个炮头加工2个瞬发电雷管。放炮时每孔内两个炮头的4个雷管采取并联方式连接，孔与孔之间采取串联方式连接,一次起爆3个孔。 抚顺矿业集团有限责任公司3333 （三）冲击地压安全防护措施安全防护措施是防治冲击地压的最后一道防线，同时也是发生冲击地压时员工的生命线，因此即便采取了区域、局部治理措施，也不能放松安全防护措施。u加强巷道支护，减缓冲击强度，保留生存空间；u个体防护装备，保护作业人员身体重要部位免受冲击伤害；u构筑防冲击屋，为固定岗位提供安全环境和避难场所；u压风自救系统，为避难人员提供新鲜空气
25、；u设备物件捆绑，防止冲击过程中设备物件飞扬伤人；u作业人员控制，避免群死群伤重特大事故，利于事故救援。抚顺矿业集团有限责任公司3434 1.加强巷道支护（1）全封闭U型钢棚（O型棚）支护全封闭U型钢棚（O型棚）支护方法，具有初撑力大，支护强度高，抗冲击能力强，良好的可缩性，支护结构完整等特点。实现了对巷道的全断面支护，对两帮和底板的控制能力强，可以有效降低巷道两帮收敛和底鼓速度，减少巷道维修施工量。发生冲击地压时，可以有效保护巷道，保护作业人员和设备安全。冲击载荷过大时，O型棚可以通过搭接部收缩来卸压，仍然保持完整的支护结构，有效遏制冲击地压造成巷道冒顶、底鼓、摧毁支架及颠翻设备等现象，可以
26、避免因巷道破坏造成通风系统中断引起瓦斯积聚，减轻冲击地压对作业人员造成的人身伤害程度。抚顺矿业集团有限责任公司3535 （2）巷道垛式液压支架支护对于巷道岔口、构造区域、煤柱边缘等冲击危险性较大的地点，使用巷道垛式液压支架，提高巷道支护强度。每组垛式液压支架由四根液压支柱与高强度的顶梁、底梁组成，尤其注重加强了对巷道底板的支护强度，对减缓冲击强度和有效保护巷道空间具有十分明显的效果。沿巷道方向将若干支架相邻摆放支撑，即形成牢固的巷道空间。抚顺矿业集团有限责任公司3636 （3）巷道超前液压支架支护采煤工作面两端头和掘进工作面掌子头等超前应力集中区域，受动压影响显著，顶底板来压大，易发生冲击地压
27、。使用巷道超前支护支架，可以提高巷道支护强度，减缓巷道顶板移近速率，有效保护巷道，防止冲击地压和顶板事故。巷道超前支护支架，两架为一组，两个底座之间连接有移架千斤顶，可在各种矿井巷道内进行自移行走式支护。支撑状态时，立柱伸出，顶梁和底座分别支撑巷道的顶底板。自移行走时，前面一组中的一架降架，即立柱收回，此时千斤顶和防倒千斤顶处于随动状态，顶梁离开顶板后，千斤顶和移架千斤顶伸出，由于后面的支架处于支撑状态，前面的这架将被向前推移一个千斤顶行程，然后其立柱升起，支架处于支撑状态。这时后面的支架立柱降低顶梁离开顶板，然后千斤顶和移架千斤顶缩回，则后面的支架被向前拖移了一个行程。立柱升起，支架重新处于
28、支撑状态。抚顺矿业集团有限责任公司3737 （4）防冲巷道液压支架支护采煤工作面顺槽处于原生煤体或邻近地质构造的巷道，冲击地压严重，采用防冲巷道液压支架支护。这类巷道受采掘扰动大，矿压显现强烈，巷道顶底板及两帮收敛速度很快，巷道维修维护工程量巨大，且极易发生冲击地压。这类巷道要杜绝刚性支护，采用高强度可缩封闭式支护。防冲巷道液压支架由顶梁、底梁和液压支柱构成。拱型顶梁由2段弧形梁铰接组成，底梁由2个底座和1段中节铰接组成，顶梁和底梁间由液压支柱支撑。支架整体呈O型，与O型可缩钢棚同时使用，交替平行布置安装在O型棚棚空内。防冲巷道液压支架具有初撑力大、支护能力强等特点，实现了对巷道的全断面支护，
29、对巷道底板和两帮控制能力强。能够有效保持巷道断面，防止巷道底鼓，保护作业人员和设备安全。抚顺矿业集团有限责任公司3838 2.个体防护装备研究表明，发生冲击地压后，人员受伤的主要部位是头部，占90%以上，其次是胸部，包括肋骨折断等占60%。而内部器官的损坏主要是肺、心、胃等占19%，再其次为上下肢的折断也占19%。原有的矿用胶帽佩戴时，盔体与人体头部之间间隙较小，没有缓冲材料，发生冲击时，冲击力直接作用于人体头部，且胶帽的抗冲击强度不足，易破裂失效，绑绳过细，易被震飞或脱落。为保护作业人员人身安全，抚矿集团研发了防冲击个体防护装备，包括防冲击头盔和防冲击背心，并申请了专利。防冲击头盔采用轻便的
30、化工原料抗冲击的ABS树脂制作。防冲击头盔内的盔体与人体头部之间夹填有较厚的缓冲材料制作的缓冲垫圈，减缓了碰撞时人体头部受到的冲击，增大了抗冲击强度，可以有效地防护外界对人体头部的冲击，且防冲击头盔上有长度可随意调节的宽帽带，佩戴舒适，操作方便，不易脱落。可以使作业人员在冲击地压发生过程中，减缓头部撞击，得到保护。抚顺矿业集团有限责任公司3939防冲击背心是在背心形外套内设有高强度护板。背心形外套由前襟、后襟及2块肋板构成，2块肋板分别固定在后襟两侧。两侧的肋板与前襟间绑带连接，在背心形外套内设有4块高强度护板，分别置入背心形外套的前襟、后襟和2块肋板处。井下作业工作服不具备防冲能力。防冲击背
31、心的护板采用轻便的化工原料抗冲击的ABS树脂制作，可在发生冲撞时减缓物体对人体的冲击力，在一定程度上有效保护人体胸部和内脏器官。从而大幅度降低因冲击地压带来的人身伤害，达到安全生产的目的。抚顺矿业集团有限责任公司4040 3.防冲击屋防冲击屋也是抚矿集团研发的一种防冲击人身防护设施，适用于冲击地压危险区域的固定性看守岗位，为长时间固定作业岗位作业人员提供一个配备防护措施的安全环境。其构筑方法是：在冲击地压区域的看守性岗位附近，选择煤质较好的地点掘2m深峒室，巷道断面，按700mm间排距全断面布置树脂半长锚固锚网，架设O型棚，棚距700mm，搭接部上三道卡缆，棚间上四道铁拉筋固定，用木杠刹实帮顶
32、，铁棚内铺背板，背板上安设海棉减震板。防震屋内接入压风自救系统。发生冲击地压时，由于防冲击屋的支护强度大，受破坏较小，可以维持足够生存空间。人员发生颠簸和碰撞时，有减震板缓冲，会避免或减轻伤害。即使在外界被封堵的情况下，也可以利用压风自救系统安全地等待救援。抚顺矿业集团有限责任公司4141 4.压风自救系统压风自救系统由风泵、管路、供风嘴、防护袋等部分构成，风泵产生高压空气通过管路输送到作业地点，在压风管路接出支线管路并在支线管路上安装供风嘴，用防护袋将供风嘴套在袋中。当发生煤与瓦斯突出及冲击地压等事故时，通风系统受到破坏，瓦斯等有毒有害气体会威胁作业人员人身安全。作业人员可以钻进压风防护袋内
33、，打开供风嘴阀门，压风管路内的高压空气可以为避险人员提供新鲜空气。抚顺矿业集团有限责任公司4242 5.物件设备捆绑发生冲击地压时，巷道内存放的设备、材料等物件会因剧烈震动而飞扬、颠覆，对作业人员身体撞击、挤压造成人身伤害，这也是冲击地压造成伤亡事故的主要形式之一。为减小冲击地压危害，老虎台矿制定了冲击地压区域物件捆绑规定，对冲击地压区域巷道内存放的所有物件进行捆绑，防止其受冲击时移动伤人，取得了很好的效果。抚顺矿业集团有限责任公司4343 6.危险区域人员控制为防止冲击地压造成集团伤亡事故，应尽量减少井下作业人数。优化生产工艺和劳动组织，把作业人数降到最低，严禁在冲击危险区域组织各种人员密集
34、型生产会战。（1）区域控制综放工作面检修班作业人数不超过40人，生产班作业人数不超过29人。炮掘工作面作业人数不超过9人。冲击地压危险区域巷道每100m内只允许安排1组作业人员施工，每组作业人员不得超过4人。任何人员不得在冲击地压危险区域内逗留、休息，作业人员完成施工任务后要立即撤出，使作业人数越少越好。抚顺矿业集团有限责任公司4444 （2）时间控制冲击地压危险区域的检修、整修等项施工作业，必须安排在停产班进行。冲击地压危险区域，只允许在停产班的后半段，即10时至16时进入作业，其他时段严禁人员通行和作业。瓦斯检查员每班可巡回检查3次，要求即查即走，不准逗留。冲击地压危险区域内爆破作业后，要
35、按照规定的距离和时间躲炮，任何人不得进入警戒区域。所有人员入井，必须携带人员定位器，并始终保持开机状态。抚顺矿业集团有限责任公司4545（四）几项重点工作 1. 1.加强领导，健全专业队伍，保证防冲工作措施有效落实。 抚矿集团公司成立了“抚矿集团老虎台矿冲击地压防治与研究委员会”，并在公司内部抽选精干技术力量，成立了由总工程师为团长的“抚矿集团老虎台矿冲击地压防治与研究内聘专家工作团”，下设采煤、掘进、机电、通风、地质设计、安全监察、综合等7个专业组，分系统组织开展冲击地压防治与研究工作。老虎台矿成立了以矿长为组长的“冲击地压防治工作领导小组”，统领全矿防治冲击地压工作，组建了专业机构“老虎台
36、矿冲击地压研究与防治办公室”，负责编制防治冲击地压设计、措施，具体实施冲击地压预测预报和统计分析，组织监督防冲工程施工和措施落实。防冲办配备12名专职人员，其中正副主任2人，专职工程师2人，现场管理及测试7人，基础资料管理1人。保安区钻探队负责实施高压注水和卸压钻孔等防冲措施施工，作业人数35人。 由于从上到下建立了防冲组织机构，明确了责任，从而保证防冲工作措施有效落实。抚顺矿业集团有限责任公司46462.强化防冲知识培训，提高全员防灾抗灾应变能力。老虎台矿每年组织防治冲击地压和煤与瓦斯突出的专项培训，所有入井人员均需参加矿里组织的脱产培训，经考试合格颁发培训合格证，并持证上岗。2015年4月
37、，共培训2029人，入井人员培训率100%，考试合格率100%。抚顺矿业集团有限责任公司4747培训工作由矿职工学校和两防办共同组织，培训内容包括：u冲击地压机理与危害u煤矿安全规程与相关法规u“四位一体”综合防冲措施u老虎台矿防治冲击地压设计和有关规定u冲击地压灾害处理计划与应急预案u自救、互救知识等抚顺矿业集团有限责任公司48483.加大资金投入,为冲击地压防治提供有力保障。加大安全投入是做好冲击地压防治工作的物质保障，多年来抚矿集团及老虎台矿在冲击地压防治方面，投入了大量人力、物力、财力，特别是在资金使用上足额提取安全费用，优先保证“一通三防”及冲击地压方面的资金投入，大力引进液压钻机、
38、高压注水泵、个体防护、监测预报等先进的技术设备、设施，提高防冲技术装备水平，大量投入高强度支护材料与装备增强抗冲击能力。2006-2014年，投入U型钢支架14306架，资金2446万元；投入抗冲击垛式巷道支护液压支架、超前巷道液压支架、防冲巷道液压支架等合计281架，资金2663.5万元。这些投入为老虎台矿防冲工作提供了可靠的物质保障。抚顺矿业集团有限责任公司49494.要从源头做起，合理规划，优化设计，最大限度地规避冲击风险。冲击地压防治是一项复杂的系统工程，必须从源头做起。要依据矿井的实际情况，准确掌握并充分考虑煤层赋存、地质构造、地应力场、煤岩力学性质、开采历史、采掘扰动等冲击地压影响
39、因素，制定一个覆盖整个井田的防治冲击地压整体规划，编制合理的生产接续规划，避免局部应力集中给准备和开采带来不良影响。制定开采设计要充分考虑冲击地压因素，合理选择开拓方式、巷道布置、采煤方法、开采顺序和推进方向及顶板管理、巷道支护等工艺，最大限度地规避冲击风险。防冲设计要与开采设计同时制定，纳入到开采设计当中。并要优先执行冲击地压的区域防治措施，防止设计上的先天不足，造成采掘工程开工后，还要投入大量的局部解危卸压措施，既浪费人力物力，还会因此形成许多现场隐患。 抚顺矿业集团有限责任公司50505.积极开展科技合作与创新，指导防冲工作科学有序进行。 多年来老虎台矿针对冲击地压产生机理、预测预报方法
40、和防治措施等广泛深入地开展技术质询、合作和攻关活动，取得了良好效果。从2000年开始先后于抚顺煤科分院、中国矿业大学、北京科技大学、抚顺地震局、东北大学、煤科总院、山东科技大学、辽宁工程技术大学等高等院校、科研院所，进行了17次之多的技术合作与课题攻关；还于2001年3月、2002年3月、2006年9月三次由国内科研院所、大专院校和生产单位的知名专家学者组成专家组，对老虎台矿的冲击地压动力灾害进行广泛深入地研讨；抚矿集团还于2006年聘请了宋振骐、张铁岗院士等9名国内采矿行业知名专家组成了“老虎台矿冲击地压防治与研究技术顾问委员会”，指导老虎台矿冲击地压防治工作。 抚顺矿业集团有限责任公司51
41、51 2000 2000年以来老虎台矿与科研机构合作项目统计年以来老虎台矿与科研机构合作项目统计 抚顺矿业集团有限责任公司5252抚顺矿业集团有限责任公司5353多年来，通过采取合理布局、压产减人、各种卸压及安全防护措施的实施，冲击地压发生的频率及强度、损害及人身伤害等事故都呈明显下降的趋势，取得了一定的科技成果，并承担了国家十一五科技支撑计划课题“深部矿井煤岩动力灾害综合防范技术集成与示范”。1.破坏性冲击地压次数和频率明显减少2001年前后，是老虎台矿破坏性冲击地压发生最为频繁的时期，经过治理冲击次数逐年减少，尤其是2006年以后，矿井完成保护层开采，冲击地压发生次数显著降低。四、冲击地压
42、防治效果四、冲击地压防治效果抚顺矿业集团有限责任公司54542.冲击地压对巷道的破坏程度明显减小巷道受冲击破坏的数量逐年下降，破坏程度也由完全摧毁转变为轻为破坏。轻微的底鼓和支架变形，可以通过简单维修恢复巷道支护状态。抚顺矿业集团有限责任公司55553.冲击地压造成的人身伤害事故得到有效控制实施区域和局部防冲措施后，冲击强度逐步减弱，造成的破坏显著减轻；采用高强度巷道支护方法，使冲击发生后仍然为人员保留有足够的生存空间；采取安全防护措施，并佩戴个体防护装备，防止作业人员身体因颠簸、碰撞受到伤害，冲击地压造成的人身伤害事故得到有效控制。4.消除了冲击地压造成的中断生产事故老虎台矿以往发生冲击地压
43、以后，根据破坏巷道及生产设施数量和程度，一般需要37天或更长的时间进行恢复。2001年还发生了连续两次严重冲击地压造成55001工作面整体封闭的严重损失。2006年以后，老虎台矿消除了冲击地压造成的中断生产事故。抚顺矿业集团有限责任公司56565.取得了一定的科技成果通过老虎台矿多年防冲实践及技术交流与合作，在取得矿井防冲安全生产成果的同时，在技术创新方面也取得了一定成果，多次获得国家、省、市科技进步奖，其中：“深部开采动力灾害预测及危害性评价研究”获2004年度国家科技进步二等奖；“抚顺老虎台矿开采引发矿震问题的研究”获2002年辽宁省科技进步二等奖；“抚顺矿震时间空间强度预测及对城市危害性
44、评价研究”获2003年国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局科技成果一等奖；“分层放顶煤综采二分层顶煤压裂技术研究”获2003年辽宁省科技进步三等奖；”老虎台矿冲击地压下特厚煤层煤巷锚杆支护实验研究”获2004年辽宁省科技进步二等奖；“特厚煤层开采冲击地压预测方法及减震的研究”获2005年抚顺市科技进步一等奖、2007年中国煤炭工业协会三等奖；“特厚冲击地压煤层掘进综合防突措施研究”获2010年中国健康协会三等奖。抚顺矿业集团有限责任公司57576.建立了防治冲击地压示范矿井2006-2010年，抚顺矿业集团有限责任公司承担了国家十一五科技支撑计划课题“深部矿井煤岩动力灾害综合防范范技术集
45、成与示范”，课题总投资1166.33万元，其中国补专项资金100万元，企业自筹1066.33万元。与煤炭科学研究总院和中国矿业大学（北京）联合开展技术研究，在老虎台矿建立防治冲击地压示范矿井，形成了较为完整的防治冲击地压技术管理体系。研究成果在东北三省、河南、安徽、甘肃、山西等省的有关煤炭企业进行了推广应用，每年有二十多家煤矿企业来老虎台矿考察、交流，为我国煤矿深部开采煤岩动力灾害防范技术研究和推广做出贡献。抚顺矿业集团有限责任公司5858五、建议五、建议加大冲击地压防治的资金投入，国家应给予一定的扶持政策。出台相关标准规范，合理控制冲击地压矿井的生产能力开采强度，严格控制作业人数，重点防范冲击地压次生灾害及复合型动力灾害的发生。发挥大专院校、科研院所的科技优势，开展技术合作，为冲击地压防治提供技术支撑。抓好冲击地压防治典型矿井，发挥典型矿井的引领示范作用。
