千秋煤矿重大冲击地压事故调查报告

关键词： 地压 冲击 矿区 防治

千秋煤矿重大冲击地压事故调查报告（共3篇）

篇1：千秋煤矿重大冲击地压事故调查报告

义马煤业集团股份有限公司千秋煤矿“11·3”重大冲击地压事故调查报告

日前，《义马煤业集团股份有限公司千秋煤矿 “11·3”重大冲击地压事故调查报告》已经国家煤矿安全监察局批复结案，现予发布。

2012年10月16日

义马煤业集团股份有限公司千秋煤矿 “11·3”重大冲击地压事故调查报告

2011年11月3日19时18分,义马煤业集团股份有限公司（以下简称“义煤集团”）千秋煤矿发生重大冲击地压事故，造成10人死亡、64人受伤，直接经济损失2748.48万元。

事故发生后，党中央、国务院和国家安全监管总局、国家煤矿安监局及河南省委、省政府高度重视。11月4日，温家宝总理和张德江副总理相继作出重要批示。国家安全监管总局局长骆琳，时任国家安全监管总局副局长、国家煤矿安监局局长赵铁锤率有关司局负责人于11月4日凌晨赶往事故现场，指导协调抢险救援工作。卢展工书记对救援及善后工作提出明确要求。省长郭庚茂、副省长李克、陈雪枫和河南省有关部门主要负责人以及彭苏萍、张铁岗院士立即赶赴现场，成立了以郭庚茂省长为组长、陈雪枫副省长为副组长的事故抢险救援指挥部，义煤集团公司立即启动应急预案，调集抢险救援力量，成功开展了事故抢险救援工作。

根据《生产安全事故报告和调查处理条例》、《煤矿安全监察条例》等规定，2011年11月8日，河南煤矿安全监察局会同河南省工信厅、公安厅、监察厅、安监局、总工会、检察院等单位组成事故调查组，并聘请了以彭苏萍院士为组长的专家组协助事故调查。经过现场勘察、调查取证、技术鉴定和综合分析，查明了事故原因和经过，认定了事故性质和责任，提出了对事故责任者的处理建议，并制定了防范措施。现将事故调查情况报告如下：

一、千秋煤矿基本情况

（一）矿井概况

千秋煤矿是义马煤业集团股份有限公司（上市公司名称：河南大有能源股份有限公司）骨干矿井之一，位于河南省义马市南1～2km，始建于1956年，1958年简易投产，矿井设计生产能力60万t/a，1960年达到设计能力，经过多次技术改造，2007年核定矿井生产能力为210万t/ a。矿井“六证”齐全有效。现主要开采侏罗系2-

1、2-3煤，属长焰煤种。2010年矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯。煤尘具有爆炸危险性，属于易自然发火煤层。目前开采水平为二水平。该矿为冲击地压严重矿井。

矿井采用立井、斜井、上下山混合式开拓方式，通风方式为混合抽出式。安装有KJ95N型安全监控系统、KJ282型人员定位系统，还建有瓦斯抽放系统、冲击地压预测预报系统、压风系统、供水防尘系统、防灭火系统等。

（二）开采技术条件

该矿井田含煤地层为侏罗系义马组，主要可采煤层为2-1煤、2-3煤。两层煤合成一层称为2煤。2-1煤在井田内大部分可采，煤层倾角3°～13°，全层厚0.14～7.40m，平均厚度3.6m。煤层结构较为复杂，含夹矸1～4层，稳定夹矸两层，其中一层矸厚0.4m，为细粒砂岩，对回采有较大影响。2-3煤层厚度0.20～7.73m，平均厚4.21m，两层煤合并后厚3.89～11.10m。

2-1煤、2煤顶板为泥岩，厚度4.4m～42.2m，平均厚度24 m。岩性致密、均

一、裂隙不发肓，由东向西逐渐加厚，属一级顶板。2-3煤顶板岩性以中砂岩为主，局部为粉砂岩或泥岩，厚0～27m，属中等稳定二级顶板。2煤、2-3煤底板岩性复杂，由砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩及含砾相土岩组成，厚度0.3m～32.81m。当煤层底板为砾岩、砂岩时，巷道底板比较稳定，无底臌现象，若底板为含砾粘土岩泥岩、煤矸互叠时岩性遇水易膨胀，随开拓、回采推进矿井压力增大，底臌问题较为严重。距2煤层顶板210m处存在巨厚（550m）坚硬砾岩层，21221工作面下巷穿过2-1煤和2-3煤合并带，煤层厚度变化大，原岩地应力高。

（三）千秋煤矿开展防冲工作情况

2010年1月27日，义煤集团印发《义马煤业集团股份有限公司冲击地压防治管理规定（试行）》，其中规定：开采冲击地压煤层采掘工作面巷道支护必须采用大断面强支护，净断面面积不能小于24m，并优先采用O型棚全封闭支架支护。2010年12月13日，义煤集团印发了《义马煤业集团股份有限公司冲击地压综合防治实施细则》，对开展冲击地压防治工作的具体方法、参数、防护、研究等做了详细规定。

自2006年8月2日至今，千秋煤矿共发生33次冲击地压事件。该矿针对本矿受冲击地压威胁的难题，邀请有关科研单位及高校科技人员和本矿工程技术人员一道，开展了冲击地压研究工作，划分了冲击危险区域，利用ARAMIS、ESG微震监测系统以及KBD-

5、KBD-7电磁辐射仪等多手段捕捉冲击地压信息，地面安装国产KZ-301矿震监测设备。实施了煤层深孔卸压爆破、超前卸压爆破、煤层深孔注水、大直

2径卸压钻孔、断底卸压爆破和断顶卸压爆破等措施。在此基础上，坚持“卸、支、护”并重原则，在21221下巷，实行了大断面掘进，采用了“锚网＋钢带＋锚索梁＋36U”等复合支护的方式，增强主动支护。在新掘巷道留出300-500mm的让压距，在巷道上下帮采用大直径钻孔卸压措施，为高应力释放提供足够空间。在管理措施上，及时清理作业现场闲臵设备，必备的设备设施进行捆绑固定；延长躲炮时间（不低于30min）和躲炮半径（不小于300m）；采取多项个体防护措施，为防冲区域作业人员配戴防震服、防震帽；巷道内每隔50m安设一组压风自救装臵。

（四）事故发生前21221下巷掘进工作面情况

该矿二水平21采区现有两个回采工作面和两个掘进工作面，即21141、21172综放工作面，21221上巷、21221下巷掘进工作面。事故发生在21221下巷掘进工作面，该巷道位于矿井西部二水平21采区下山西翼，北为21221工作面，南为未开采的实体煤层，西为千秋矿、耿村矿边界煤柱。该工作面距地表垂深800m，设计走向长度1500m，巷道设计净断面24m，21221下巷划分的冲击危险区域：428米左右为第一冲击危险区域，600米-800米段为第二冲击危险区域，开切眼为第三冲击危险区域。根据北京科技大学2010年11月完成的《基于防冲的强冲击特厚煤层开采设计研究》，千2秋煤矿经过论证后，21221工作面设计开采切眼长度确定为180米。

21221下巷沿底板掘进，开口采用爆破落煤，耙煤机及溜子装运煤，MZ—15型煤电钻打眼；在正常掘进后，采用综掘，工作面的煤炭经迎头综掘机装至下巷的皮带上，然后再经刮板输送机外运至21区皮带下山。21221下巷于2011年1月开工，事故发生前，从车场口开始已经掘进710m。

2011年8月16日8时32分，21221下巷发生冲击地压，煤炮声很大，出现部分巷道掉少量锚喷皮、灯管脱落、皮带架向下帮偏移、多处托辊脱落、中间单体柱向上帮歪斜、底鼓等现象。该矿ARAMIS微震监测设备监测到位臵在巷口往里477米，下巷以上15米，层位是巷道底板以下8米；能量：8.3×10J。之后，该矿进一步制定了断顶爆破、断底爆破、煤层注水等防范措施，尤其是加强21221下巷卸压强度，除了下巷的即时卸压外，在300m以里安排第二轮卸压爆破。

2011年8月31日4时22分，掘一队在21221下巷570m窝头下帮开设疏压硐室放炮诱发煤炮，造成460m至560m巷道底臌0.3-0.2m，500m-560m下帮梁腿轻微滑移。该矿ARAMIS微震监测设备监测到位臵是巷口往里437米，下巷以下30米，能量：2.0×10J。之后，该矿制定措施：继续施工第二

77轮卸压爆破，注水钻孔要及时进行注水；降低21221下巷掘进速度，增强锚网索主动支护的强度。

从2011年8月16日开始，该矿在21221下巷采取以上防治措施后，根据监测数据分析，9月、10月和7月、8月相比，21221下巷大能量释放事件频次明显下降，冲击地压危险性依然存在。

2011年1月，该矿编制实施的《21221工作面防治冲击地压专项设计》规定21221下巷作业人员不得超过50人。2011年10月25日，千秋煤矿生产调度会研究决定21221下巷需进行维护作业，会后防冲科核定千秋煤矿21221下巷安排准入76名施工人员。

二、事故发生及抢险救援经过

（一）事故发生经过

2011年11月3日四点班，千秋煤矿当班共入井415人。其中，21221下巷掘进工作面当班为检修班，作业人员72人，有掘一队、掘二队、开二队、防冲队及安检、瓦检等流动人员，主要进行防冲卸压工程、防火工程、巷道加强支护和清理等工作。掘一队队长何建民安排当班19人在21221下巷600米以里作业，任务是支6根大立柱。掘二队队长李伟民安排当班16人在21221下巷540-560米段落底、支大立柱。开二队队长李运星安排当班17人在21221下巷470米以里支大立柱，当班工作量为8根。防冲队当班12人，队长葛素河安排11人在21221下巷掘进头施工卸压孔，1人负责开泵、巡查管路。安检科2人、防冲科2人在21221下巷检查。其他流动岗4人（1名抽放工、2名瓦检工、1名放炮员）巡查作业。

事故发生时，有2人离开21221下巷（掘二队跟班领导刘付清、开二队跟班副队长刘会强在21221下巷外口协调运料工作），另有5人进入21221下巷（在二水平西大巷施工的开三队有3人到21221下巷借取锚索张拉器，开二队、掘二队送班中餐各1人）。事故发生时共有75人在21221下巷内，当班跟班矿领导丁洪伟（千秋矿党委副书记）正走在东大巷内，准备乘缆车到21区各工作面巡查。

事故发生前，21221下巷作业人员没有发现冲击地压征兆。11月3日19时18分，21221下巷冲击地压突然瞬时爆发，形成3.5×10焦耳巨大能量释放，导致严重灾害。

2011年11月3日19时22分，开二队跟班副队长刘会强在21221下巷口注水泵站处向调度室汇报21221下巷响了

8一声煤炮，声音比较大，巷内煤尘大，什么也看不清楚。调度室值班人员立即通知安检员进去查看情况，并通知防冲科派人去现场查看情况。经现场落实，21221下巷380米以里变形严重，人已进不去，风筒部分脱落，安检员立刻向调度室汇报。19时45分左右，矿调度室向义煤集团公司报告，21221下巷掘进工作面发生冲击地压事故。21时10分，义煤集团公司先后向河南省省直有关部门及三门峡市进行了报告。

（二）事故抢救经过

事故发生后，国家安全监管总局、国家煤监局和省委、省政府主要领导同志，省直有关部门及三门峡市委、市政府负责人都及时赶赴现场，指导抢险救援工作，成立了以郭庚茂省长为组长、陈雪枫副省长为副组长的事故抢险救援指挥部。义煤集团及千秋煤矿迅速启动应急预案，立即开展施救。

抢险救援指挥部调集抢险救援力量，制定了科学的施救方案：一是采取用21221下巷原有的注浆管、供水管、压风管向灾区供风，加大被困地点供风量；二是从21221下巷450米处向里沿原巷道向灾区掘进小断面巷道实施直接营救；三是从21221上巷560米往里向受灾地点打钻孔，同时从地面利用车载钻机向受灾地点打竖钻，力求实施向灾区供风；四是沿21221下巷的巷旁掘进小断面巷道施救等。义煤集团矿山救护大队出动6个中队，16个小队次，指战员173人次，先后完成了灾区侦察、排放瓦斯等工作，确保施救安全。

在救护队员的严密监控下，随着瓦斯含量降低，救援人员开始沿原巷道进行清挖。3日19时57分，在21221下巷455米处，发现2名遇难工人；20时20分，15名工人成功脱险。4日3时39分，巷道清理至480m处发现2名遇难人员，6时16分救护队员将遇难人员运送出井；9时50分，当挖掘到510米处时，救援人员钻过小洞发现7名被困矿工，10时49分至13时24分，7名矿工陆续升井。至5日5时56分，巷道挖掘至553m处，与被困地点挖通。5日6时28分，经过抢险队员的共同努力打通了生命通道，7时10分，35名获救矿工陆续升井；8时3分，又有10名获救矿工陆续升井。11时11分开始，救护队员进入灾区侦查，分别在510米处、535米处、540米处、550米处共发现4名遇难人员并陆续运送升井。

事故发生后，被困人员积极进行自救互救。21221下巷600米以里，被困人员在安检科副科长龙印水、防冲科副科长郝其林的统一带领和安排下，防冲队副队长赵振伟在前面清理杂物，由轻伤人员背重伤人员向外转移，到达560米处时，巷道被堵实。由于瓦斯大，多名工人就用手扒出一个长20多米仅够1人通过的通道，部分人员继续向外转移至540米段。赵振伟和郝其林卸掉560米段风管螺丝，安排一名电工敲掉540米段风管闸门，加大供风。为了搞好自救工作，龙印水、郝其林、赵振伟和掘一队副队长黄怀超共同商量，安排被困人员每组两人向外清挖，每组清挖20公分，挖完换组；同时，安排人员用木头敲打管路和道轨向外传递信号。21221下巷470米以里，在开二队班长狄卫刚的组织下，几名伤势较轻的职工扒出2名被埋职工，并抬到安全地点；安排其他职工用扳手把压风管上的螺丝拧掉2条进行通风自救；几名伤势较轻的职工用手扒通道，扒出4-5米后，终于和外面的救援队伍会合，成功获救。

11月5日23点16分，抢险救援工作结束。经过近52个小时的奋力救援，事故当时造成8人遇难，67人成功升井，其中66人不同程度受伤。11月6日10时50分、14时35分，有两名受伤人员先后在医院经抢救无效死亡。

三、事故原因和性质

（一）事故直接原因

本矿区煤层顶板为巨厚砂砾岩（380-600m），事故发生区域接近落差达50-500m 的F16逆断层，地层局部直立或倒转，构造应力极大，处在强冲击地压危险区域；煤矿开采后，上覆砾岩层诱发下伏F16逆断层活化，瞬间诱发了井下能量巨大的冲击地压事故。

（二）事故间接原因

1．该矿对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足。采取的煤层深孔卸压爆破、超前卸压爆破、煤层深孔注水、大直径卸压钻孔、断底卸压爆破和断顶卸压爆破等措施没能解除冲击地压危险。

2．该矿21221下巷没有优先采用O型棚全封闭支架支护。这次冲击地压事故能量强度在10焦耳级别。虽然开展了大量科学研究工作，采取了防冲措施，但现有巷道支护形式不能抵抗这次冲击地压破坏。

3．事故当班有75人同时在21221下巷作业，违反该矿防冲专项设计中“21221下巷作业人员不得超过50人”的规定。

（三）事故性质

经调查认定，义煤集团千秋煤矿“11.3”重大冲击地压事故是一起责任事故。

四、事故责任划分及处理建议

8（一）杨超，中共党员，义煤集团千秋煤矿防冲科科长。该矿防冲科核定千秋煤矿21221下巷准入76名施工人员，致使事故发生时21221下巷当班作业75人，超过该矿防冲专项设计规定人数。对此应负主要领导责任。给予免职处理，建议给予行政降级、党内严重警告处分。

（二）魏向志，中共党员，义煤集团千秋煤矿总工程师，负责全矿技术管理工作，分管防冲科。该矿冲击地压煤层采掘工作面巷道支护没有优先采用O型棚全封闭支架支护；审查同意防冲科核定千秋煤矿21221下巷准入76名施工人员，致使事故发生时21221下巷当班作业75人，超过该矿防冲专项设计规定人数。对此应负主要领导责任。依据《河南省人民政府关于加强煤矿安全生产工作的补充意见》（豫政„2011‟40号），给予免职处理。建议给予行政降级、党内严重警告处分。

（三）吴保成，中共党员，义煤集团千秋煤矿生产副矿长。该矿冲击地压煤层采掘工作面巷道支护没有优先采用O型棚全封闭支架支护；审查同意防冲科核定千秋煤矿21221下巷准入76名施工人员，致使事故发生时21221下巷当班作业75人，超过该矿防冲专项设计规定人数。对此应负主要领导责任。依据《河南省人民政府关于加强煤矿安全生产工作的补充意见》（豫政„2011‟40号），给予免职处理。建议给予行政降级、党内严重警告处分。

（四）张寅，中共党员，义煤集团千秋煤矿矿长。对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足；该矿冲击地压煤层采掘工作面巷道支护没有优先采用O型棚全封闭支架支护；审定同意防冲科核定千秋煤矿21221下巷准入76名施工人员，致使事故发生时21221下巷当班作业75人，超过该矿防冲专项设计规定人数。对此应负主要领导责任。义煤集团已于2011年11月5日免去其千秋煤矿矿长职务。建议给予行政降级、党内严重警告处分。依据《<生产安全事故报告和调查处理条例>罚款处罚暂行规定》第十八条第三款规定，对其处上一年年收入60%的罚款计121536元。终身不得担任本行业企业的矿长。

（五）杨随木，中共党员，义煤集团副总工程师兼生产技术处处长。对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足；对防治冲击地压工作重视不够，监督检查不到位。对此负有重要领导责任。建议给予行政记过处分。

（六）李建新，中共党员，义煤集团副总经理、总工程师。对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足；对防治冲击地压工作重视不够，监督检查不到位。对此负有重要领导责任。已免职。建议给予行政记大过处分。

（七）翟源涛，中共党员，义煤集团党委副书记、总经理、副董事长。对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足。对此负有重要领导责任。建议给予行政警告处分。

依据《<生产安全事故报告和调查处理条例>罚款处罚暂行规定》第十六条第一款规定，对千秋煤矿给予99万元的罚款。

以上行政罚款由河南煤矿安全监察局豫西监察分局执行。

建议责成义煤集团向河南省人民政府作出深刻检查。

五、防范措施及建议

（一）千秋煤矿要重新核定生产能力，压减产能规模，保持采掘平衡和合理开采强度，确定适合自己矿井实际情况的预测预报指标体系，实现冲击地压的实时预警。

（二）千秋煤矿西翼采区煤层顶板坚硬、厚度大，并且F16断层为一具有活化特征的逆断层，在此条件下厚煤层冲击地压防治具有特殊性。因此，建议暂停千秋煤矿21采区西翼下部煤层的开采。对于义煤集团类似条件的采区，均需对防冲措施的有效性进行评价，着力从技术上解决防冲问题。

（三）针对本矿区冲击地压与地质构造活化有密切关系这一事实，需进一步加强义马煤田的地质构造探测与研究，加强上覆岩层运动规律的研究，进一步探索义马煤田特殊地质条件、岩层移动与冲击地压的关系，切实加强本矿区冲击地压灾害研究。

（四）要加大安全投入，加快煤矿“六大系统”建设，加强职工安全教育培训，切实提高应急处臵能力和安全生产保障水平。在冲击地压危险区域，最大限度减少作业人员，严格控制进入冲击危险区域人数。

（五）进一步加强安全监管。随着河南省煤矿开采深度加深，矿井条件的不断变化，事故隐患越来越多，对于一些没有安全保障能力的矿井、采区、采面、掘进头，由专家进行安全评估和分析，落实综合治理措施，坚决做到不安全不生产。

河南省人民政府义煤集团千秋煤矿 “11.3”重大冲击地压事故调查组

二〇一二年四月一日

篇2：千秋煤矿重大冲击地压事故调查报告

该矿为国有重点煤矿、低瓦斯矿井，核定生产能力210万吨/年。据查，该矿21221下巷掘进工作面发生冲击地压，巷道发生严重的挤压垮冒，将正在该巷作业的矿工封堵或掩埋其中，造成重大伤亡。

该事故暴露出以下主要问题：一是该矿对冲击地压灾害的严重性认识不足，警惕性不高，治理和防范措施不到位，需要进一步完善和改进。二是采掘布置不合理，在特厚煤层中采煤工作面布置过长，对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足。三是事故工作面作业人员过多，当班有2个掘进队、1个防冲队、1个开拓队等4支队伍在具有冲击地压灾害危险的巷道内平行交叉作业，作业人员多达75人。依据有关规定，国务院安委会已对该事故的查处实行挂牌督办，查处结果将及时向社会公布。为深刻吸取事故教训，切实加强煤矿安全生产工作，促进全国煤矿安全生产形势持续稳定好转，特提出以下要求：

一、坚决防范和遏制煤矿重特大事故。各地区、各有关部门和煤矿企业要认真贯彻落实《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于认真贯彻国务院常务会议和国务院安委会全体会议精神切实落实安全生产责任制坚决防范遏制煤矿重特大事故的通知》（安监总明电〔2011〕31号）要求，针对当前煤炭供求相对紧张、易发生事故的关键时期，进一步增强责任感、紧迫感和使命感，正确处理好安全与生产、安全与发展、安全与效益的关系，始终坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，进一步转变作风，深入基层、深入现场，以更加务实的精神、更加严厉的手段、更加有力的措施，切实把煤矿安全生产工作抓细、抓实、抓好，有效防范和坚决遏制重特大事故的发生。

二、切实加强冲击地压防治工作。各地区、各有关部门和煤矿企业要提高对冲击地压灾害的认识，切实加强防范和治理，坚持不安全不生产。存在冲击地压危险的煤矿开采煤层群时，要优先选择无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层开采。开采保护层后，对未受保护的区域，必须采取煤层注水、超前松动爆破或打卸压钻孔等防治措施，并采取综合预测预报的方法验证采取防冲措施后的效果。开采有冲击地压的煤层时，要采用合理的开拓、采掘布置方式，尽可能减少采掘工作面作业人员。有关煤矿企业要加强与相关科研机构的合作，加大安全投入，加强科技攻关，提升煤矿冲击地压灾害预测预报和治理防范的水平，并加强职工培训，提高防冲应急的意识和技能。未制定和落实有效防范冲击地压灾害措施的煤矿，必须立即停产整顿。

三、突出抓好煤矿隐患排查治理工作。各地区、各有关部门和煤矿企业要按照《国务院安委会关于深入开展安全大检查切实做好第四季度安全生产工作的通知》（安委明电〔2011〕9号）的部署，认真组织开展煤矿安全生产大检查，紧紧围绕有效防范和坚决遏制重特大事故这一目标，坚持查大系统、治大隐患、防大事故，全面深入排查治理煤矿各生产系统、各生产环节存在的隐患。对检查过程中发现的安全隐患，要立即责令整改，并确保整改措施、责任、资金、时限和预案“五落实”。对存在重大隐患的煤矿，要立即停产整顿；对排查不认真、整改措施不落实、违法违规组织生产的煤矿及其主要负责人、相关责任人，要依法严肃惩处。

四、严肃认真查处煤矿事故。事故发生地有关部门要积极配合驻地煤矿安全监察机构严格按照《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号）等有关法律法规的规定，坚持“四不放过”和“依法依规、实事求是、注重实效”的原则，严肃查处煤矿事故，严格责任追究。要认真分析事故发生的技术和管理原因，督促有关部门和企

篇3：千秋煤矿重大冲击地压事故调查报告

义马煤田地处豫西, 位于三门峡市境内, 跨义马市和渑池县, 是河南省唯一的中生代成煤盆地[1]。该煤田自1998-09-03千秋煤矿18152工作面下运输巷在掘进过程中首次发生冲击地压以来, 5对生产矿井已累计发生较为明显的冲击地压107次, 是全国冲击地压危害最严重的矿区之一。针对义马煤田冲击地压及防治, 有不少研究成果[2,3,4]。千秋井田21采区由于处于义马向斜核部, 上覆砾岩厚度大, 距F16逆断层近, 受构造挤压作用等因素影响, 冲击地压更为严重[5], 共发生冲击地压41次 (21上山采区发生冲击地压2次, 下山采区39次) , 约占全井田的98%。下山采区冲击地压多发生在西翼, 共34次;少数发生在东翼, 共4次;另外1次发生在下山煤柱。文章意在阐明千秋煤矿21采区东西两翼冲击地压差异性原因, 对今后的防冲工作给予启示。

1 工程概况

1.1 矿井概况

千秋煤矿设计能力为60万t/a, 后经多次技术改造和扩建, 现生产能力达到210万t/a, 是义马煤业集团大型骨干矿井之一。其井田位于义马煤田中东部, 东、西分别与北露天矿、耿村矿相连, 南部与跃进矿相邻, 西南部以F16逆断层 (义马逆断层) 为界, 如图1所示。

井田内岩层整体上向南偏东方向倾斜, 倾角9°~14°。主要开采侏罗系中统义马组2-1煤层和2-3煤层。两层煤在井田深部合并, 称为2煤。合并区最大煤厚37.48 m, 平均14 m以上。矿井一水平已回采结束, 目前生产集中在21下山采区。

1.2 下山采区概况

千秋煤矿21采区位于井田东南部, 浅部与本井田18采区相邻, 深部以义马逆断层为界, 东、西部分别与跃进、耿村井田相连。下山采区位于二水平 (+90 m) 以深, 采深500~800 m。煤层直接顶是泥岩, 平均厚度27 m;之上为马凹组地层, 为砂、砾岩互层, 以砂岩为主, 平均厚度约190 m;再朝上为上侏罗统和白垩系巨厚砾岩, 砾岩厚度300~600 m。煤层底板多为炭质泥岩、煤矸互叠层或与底砾岩直接接触。本区域底砾岩普遍存在。

2 冲击地压差异性原因分析

2.1 煤厚与采高

21下山采区东西两翼煤层赋存条件有较大差异, 整体表现为:东翼煤薄, 西翼煤厚;东翼比西翼稳定性差。西翼煤层厚度平均在25 m以上, 而东翼大部分不足10 m, 如图2所示。已采工作面西翼采高平均近20 m, 而东翼不足5 m。大采高开采对顶板的扰动破坏也大。根据2个探查钻孔资料, 20 m采高造成的导裂高度超过400 m, 已波及上覆巨厚砾岩约200 m。上覆巨厚砾岩脆性断裂, 易导致蓄积在砾岩中的弹性能猛然释放而造成冲击地压。而东翼采高不足5 m, 根据经验公式, 采后导裂高度约200 m, 巨厚砾岩处于弯曲沉降带, 受到扰动较弱, 故冲击危险性相对较小。

2.2 开采顺序

21下山采区东翼由浅到深, 按顺序开采;而西翼21101工作面开采后, 跳过21121、21141和21161 3个工作面开采21181和21201工作面, 如表1所示。按顺序开采, 可减小冲击地压危险性;而跳采对防治冲击地压不利。

2.3 开采强度

由于东翼煤层结构复杂, 煤厚向东变薄等原因, 多设计为配采工作面, 开采强度较小;一分层工作面普遍较短, 走向开采长度多在260~500 m之间, 部分工作面开采过程中做过改造, 实际开采长度更短。西翼均为高产高效工作面, 开采长度均在800 m以上, 开采强度远大于东翼。高强度开采, 带来高冲击地压风险。

2.4 构造作用

西翼21221工作面运输巷在掘进过程中, 曾发生4次冲击地压。冲击地压区域距F16逆断层不足200 m, 如图3所示。属构造型冲击地压。东翼现有采掘区域距F16逆断层尚远。

2.5 孤岛煤柱

西翼21141工作面属孤岛开采, 属应力集中区域, 在掘、采过程中多次发生冲击地压, 共27次, 占西翼冲击地压的82%。东翼暂不存在孤岛煤柱采掘活动。

3 结语

千秋井田东西两翼冲击地压存在较明显的差异性, 西翼冲击地压危险性远大于东翼。其主要原因在于西翼煤厚与采高远大于东翼;西翼有跳采工作面, 而东翼按顺序开采;西翼开采强度远大于东翼;西翼21221工作面运输巷距F16逆断层较近, 受构造挤压作用影响;西翼21141工作面为孤岛开采。两翼地质条件和开采条件的差异是造成冲击地压差异性的根本原因。

摘要：为了找到千秋煤矿21下山采区东西两翼冲击地压差异性的原因, 并对今后的冲击地压防治工作有所启示, 对比和分析了两翼的煤厚、采高、开采顺序、开采强度、构造应力和孤岛煤柱等因素。指出了西翼冲击地压较东翼严重的主要原因在于西翼煤厚多在25 m以上, 采高平均近20 m, 远大于东翼, 采后冒裂高度约400 m, 可延伸上覆巨厚砾岩200 m, 巨厚砾岩脆性断裂、弹性能瞬间释放易发生冲击地压。西翼的高强度开采和不按顺序开采也不利于冲击地压防治。两翼地质条件和开采条件的差异是造成冲击地压差异性的根本原因。

关键词：冲击地压,孤岛煤柱,构造应力,采高,开采顺序

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