煤矿灾害预防精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇煤矿灾害预防，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：瓦斯 粉尘 水 火 其它

1、预防瓦斯的措施

矿井瓦斯是煤矿五大自然灾害之首。低瓦斯矿井由于通风管理不善、瓦斯检测制度不严、思想麻痹等原因导致瓦斯事故的也是屡见不鲜。采取有效的管理和预防措施，杜绝瓦斯爆炸事故的发生。在矿井设计中首先采取必要措施，为施工和生产创造条件。

发生瓦斯爆炸的主要地点是采掘工作面，其中采煤工作面易发地点是工作面的上隅角。掘进工作面的瓦斯瞬时增加，如风量不足，不能及时冲淡排出瓦斯，经常导致瓦斯超限，如遇有引爆的火源发生瓦斯爆炸，严重威胁人的生命及煤矿的安全生产。

因此，矿井虽为低瓦斯矿井，但在建设和生产过程中，仍然不能掉以轻心。要做好瓦斯的监测、预测预报和防治工作。

1、建立安全监测系统和个人巡检的瓦斯监测预防体系；

2、设计需配置矿井安全监测控制系统，按规定对采煤工作面、掘进工作面和采区、总回风巷道等进行全系统监测监控，实施超限报警；

3、加强通风管理，防止风流短路，防止瓦斯积聚；

4、根据规程规范标准选择设备防爆类型；

5、建立测风站，定期测风和分析调整矿井通风系统，保证其正常运行；

6、严禁和杜绝一切明火，防止引燃瓦斯和瓦斯爆炸。

2、粉尘综合防治和预防煤尘爆炸灾害

矿井生产产生的煤尘和岩尘，对矿井安全和工人身体健康具有严重威胁性。

1、采煤机和掘进机进行内外喷雾洒水割煤，可有效降低煤尘；

2、进行煤层注水后开采；

3、在爆破法施工的掘进工作面，坚持湿式打眼和爆破后喷雾洒水作业；

4、设计和掘进合理的通风断面，保证经济合理的通风速度，防止煤尘岩尘飞扬；

5、配置井下消防洒水系统，在主要进风巷道、胶带输送机巷道、煤炭转载点、煤炭卸载点进行喷雾洒水；

6、定期冲洗巷道煤尘，定期粉刷巷道，降低岩尘和煤尘浓度，提高通风质量；

7、设置隔爆系统，如在采区和工作面顺槽内设置隔爆水袋。

3、预防井下火灾的措施

1、设置矿井安全监测系统和火灾束管监测系统，对采掘工作面温度和CO进行监测；

2、设计采用注氮防灭火，以防采空区遗煤自燃。本设计选用煤炭科学研究总院抚顺分院研制的MD-500型半移动膜式注氮机两套，一套使用，一套备用，配套监测系统一套；

3、配备阻化剂喷洒设备，预防工作面铺网顶板自燃和顺槽自燃，延迟采空区自燃，给注氮提供充足时间；

4、在井底车场设置消防材料库，配置足够的干粉和泡沫灭火器、砂石和密闭材料等；

5、在井下设置消防洒水管路系统，按规定设置消火栓；

6、在井下胶带输送机头和机尾硐室设置自动灭火系统；

7、设置矿井主扇风机反风装置和采区局部反风设施；

8、支护材料、风筒、胶带、电缆等均采用不燃或者抗静电阻燃产品。

4、预防水灾的措施

1、报告预测的资料矿井正常涌水量为325m3/h，最大涌水量为485m3/h，“古河道”下开采。设计需按规程规范设置了水仓、水泵房和排水管路系统（小型矿井三二设置，即三台泵，一使一备一检修，二条管路，即二条管路，一使一备）；

2、地面工业场地已按规定考虑了最高洪水位和地面排水系统，预防地面水灾；

3、根据矿井水文地质条件（Ⅱ-Ⅱ类型划分），建议按水文地质中等简单，局部复杂矿井管理生产；

4、按照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》相关规定和本设计的分析建议，严格留设各类安全煤柱和防水煤岩柱；

5、在“古河床”下开采煤层，应在获得长期观测资料的情况下，委托专家单位编制专门设计，并经过上级主管技术部门批准后进行；

6、建议建立矿井长期水文观测孔和井下涌水量观测体系，进行长期水位观测和井下涌水量观测；

7、特别注意工作面开采在初次冒落和老顶初次垮落来压时，矿井涌水量的变化和加强该期间的防治水；

8、建议设立工作面覆岩移动和破坏观测体系，坚持观测和分析顶板两带高度与矿井涌水的关系，指导放顶煤开采设计，控制工作面放顶煤和分层开采厚度和推进速度，保证开采安全性；

9、建立矿井地表移动观测体系，对地表出现的明显裂缝和较大孔洞及时进行封堵，防止地表水涌入；

10、对井田范围内的封闭不良钻孔进行启封重新扫、封孔；

11、在建设和生产过程中，应坚持“有疑必探”原则，进行探水、疏放水。尤其是接近断层部位和“古河床”下接近煤层露头部位；当水量、水压较大时，应设隔离煤柱；

12、建议委托专门单位，重新计算和确定矿井正常涌水量、最大涌水量。委托水文地质专家单位，对矿井防治水工作进行长期技术咨询服务；

13、建议对“古河床”下长壁分层开采进行可行性研究和专门设计，指导生产。

5、其它灾害预防

1、顶板冒落是井下掘进和生产常见的灾害之一。在日常作业中，要坚持采取“敲帮问顶”原则，严格遵守安全规程和操作规程；

2、部分采煤工作面顶板采用分层留皮管理，矿压具有其特点和规律，要加强矿压观测和总结，严防顶板大面积冒顶和矿压事故；

3、及时总结掘进工作面矿压规律，加强质量标准化工作，防止掘进工作面冒顶塌方事故；

4、严格按照各种机械设备操作规程作业，做好各种设备设施的检修检查工作，预防提升运输事故；轨道铺设要“平、直”；道床要够“厚、宽”；水沟要够“大、深”；

5、按规定选用防爆型设备、阻燃电缆，避免电气事故和电气火灾。

6、提高矿井抗灾能力的措施

在为矿井设计和配备了通风系统、排水系统、提升系统、安全集中监测系统、火灾束管监测系统、消防洒水系统、隔爆系统，配备了个体防护装备、巡检装备、井下消防设备列车和库房，并按规定配置了各种符合安全规定条件的设备、设施、器材等以外，矿井还需要做如下工作，以提高矿井抗灾能力。

1、与当地消防管理部门保持密切联系，签定服务合同；

2、配备矿山救护队和装备；保证常设人员稳定；

3、制定矿井井下避灾路线图和标志；

4、与当地气象管理部门保持密切详细资料联系；

5、与当地政府和行业安全监督管理部门保持密切联系，接受指导和监督检查；

6、聘请矿井地质、水文地质专家单位进行技术咨询；

7、聘请矿井开采专家单位进行技术咨询；

8、以务实、科学、求实的精神和作风，加强安全技术管理和措施落实；

9、配合做好每两年一次的生产安全评价，并按要求进行整改。

结束语：以人为本放首位，一旦发生事故，把保障煤矿工人健康和生命财产安全作为首要任务，最大限度的减少煤矿事故灾难造成的人员伤亡和危害。制定预防灾害发生的可能性变得尤为重要。随着政府对煤矿安全生产的重视，继而采取的一系列预防措施，坚强安全管理。

篇2

经济的发展。文章分析其灾害研究，探讨其预防措施。

关键词：煤矿地质灾害；现状；预防

中图分类号：TE08文献标识码： A

引言

我国对煤炭的需求大，造成了过度地采掘煤炭资源现象的出现，非法采掘与技术上的不够先进造成了地质灾害的出现，这严重地威胁与损害了中国人民的生命安全与经济稳定。

一、煤矿地质灾害的特点

（一）群发性

煤矿开采会打破原有地质条件的平衡，产生一系列地质变化，形成地质灾害。而地质灾害一般不是独立存在的，是某一区域内地质条件变化长期积累的结果，所以地质灾害的发生常常会有群发效应，造成严重的灾害后果。例如当煤矿开采引起地面塌陷时，往往不是一处发生塌陷，而是在不同的时间和空间范围内大面积地发生塌陷。

（二）衍生性

煤矿地质灾害的另一重要特点是衍生性。地质灾害的衍生性是指一个地质灾害会引发其它的一系列的次生地质灾害，从而形成具有因果关系的灾害链条。例如，当矿井下发生突水事故时，往往会引发地下水位的大范围下降，这又引起地表沉降和塌陷等地质灾害，从而使地面出现裂缝，破坏耕地和建筑，地面高度的变化又会使地表径流的流向发生改变，这样一系列的次生灾害对于矿区的影响是长久而深远的。

（三）持续时间的多样性

煤矿地质灾害的种类不同，发生持续的时间长短也不一样。例如瓦斯爆炸、顶板冒落等灾害具有突发性，虽然持续时间短，但是强度高，破坏性大。而地面沉降等地质灾害的发生需要较长时间，具有渐发性。其他煤矿地质灾害的发生时间各不相同，具有各自的特点。因此，煤矿地质灾害的发生具有持续时间上的多样性，给防灾工作增加了难度。

（四）不可避免性和可预防性

由于煤矿的开采必然会对岩层的结构产生影响，这种影响积累到一定程度就必然会引发地质灾害。由于科学水平发展程度的限制，在未来很长一段时间内均无法完全避免地质灾害事故的发生。但是由于煤矿的地质灾害发生是有规律可循的;而且地质灾害是在开采活动对岩层影响达到一定程度后才会引发，所以，可以控制开采活动对岩层的影响程度，预防地质灾害的发生。

二、煤矿地质灾害分析

（一）煤矿地质钻探中的深孔问题

煤矿在开采过程中会遇到很多问题，深孔钻孔就是其中之一。很多企业由于缺少实际工作经验，或对工具认识不够全面，因此在施工初期会遇到困难，这对施工造成很多影响。为了能解决这些问题，企业就需对钻探技术、工艺和机具进行分析和研究，进而能找到导致这些机具出现问题的真正原因，然后根据这些原因采取相对应措施，促进开展过程顺利进行。煤矿与其它矿山开采有很大区别，它在开采过程中需高效快速地穿过煤层，在这个过程中，如果停留时间太长，那么很可能会增加工作危险系数，进而使施工更加艰难。在选择开采工具方面，工作人员需根据实际施工情况，在满足施工要求前提下，尽量选择性能优良的工具，并在使用这些工具时，一定要按照施工规范和要求，最大限度减少问题出现。选择钻机时，需留有一定空间。全液压动力头钻机优势虽然十分明显，但在深钻事故处理方面还不够完善，因此在进行深钻孔时，不能选择全液压动力头钻机。

（二）煤矿地质钻探中的瓦斯问题

a) 中国矿山地质结构非常复杂，且大部分为井下开采。瓦斯原本是一种非常重要的能源，是煤矿层中一种气体，其密度相对较小，释放时会产生压力，因此煤矿开采过程中，瓦斯大量释放往往会造成爆炸及火灾等问题。科学开发利用瓦斯不仅有助于解决煤矿安全问题，而且有利于经济发展和环境保护。因此，煤矿地质钻探过程中，我们需加强对人们安全意识的培养，不断引进新的施工技术和防治技术，这是提高瓦斯防治效果的关键所在。

b) 在瓦斯防治技术方面，企业可采取先抽取技术和钻孔抽取技术。它们是分别利用巷道泄压带及瓦斯抽放等来实现瓦斯事故防治。在进行地面钻孔抽取时，由于受到一定因素制约，不能大面积进行抽取，因此可在煤层尚没有开采前进行抽取，这样就能实现边开采边抽取，方便又实惠。

（三）煤矿地质钻探中的塌孔问题

a) 由于重大安全事故多次出现，人们对于煤矿地质钻探中的塌孔问题也越发关注。为了能降低钻探风险，要加大在煤矿地质及水文条件的预测和勘探技术方面的力度，进一步将其完善和提高，这样才能最大限度降低塌孔风险。同时，为能避免因资料不全带来的工程安全隐患，在进行地质钻探过程中，应适当加大工作量。煤矿开采过程中常会遇到很多问题，其中以塌孔最为主要，对工程进步有非常大影响，且塌孔事故所造成影响非常大。

b) 造成塌孔的原因有很多种，主要表现在岩层硬度差异。地质钻探工作过程中，对于不同硬度的岩层，其压力掌握不稳定，如果是相对较软岩层，其钻进速度就会过快，那么当遇到硬度高的岩层时，钻进过程中就会出现掉渣及堵塞现象，以上所述会造成塌孔事故出现，为能最大限度减少塌孔事故，提高钻探工作效率是关键。

c) 在进行钻探过程中，工作人员如果发现有钻机旋转不够，孔内出水，且水的颜色不清，细小石块较多的问题，那么就应考虑是发生了埋钻现象。这时工作人员需马上旋转起钻，当返水逐渐减少、石块减少时，再渐渐下钻。如果旋转还是很费力，就需反复重复上述动作。经过多次反复，如果还是不能缓解现象，那就说明塌孔现象更加严重，这时工作人员需拔钻杆到安全位置，还需要注意简单注浆无法解决塌孔问题。

三、煤矿地质灾害的预防策略

（一）科学地管理煤炭工作

近些年以来，因为不断地出现煤矿地质灾害，有关部门也引起了足够重视和关注，一些煤矿生产企业设置了煤矿生产管理内容，进而增强管理人员的能力，提高预防工作的高效性。各种各样的地质灾害都具备相应的属性，不存在绝对的偶然性与规律性，在日常实际生产中应当认真地遵循煤矿安全生产规章，坚决不允许乱挖和乱采。

（二）做好预测工作 减少矿井煤和瓦斯突出

认真地按照 《煤矿安全规程》 的相关要求采掘煤矿，创建瓦斯检查机制，实时地对瓦斯矿井积存与超限情况进行处理，坚决不允许携带点火工具下井，在瓦斯矿井选择安全火花、防爆型、安全型电器装置，在放炮前后要检测瓦斯。并且应当搞好相应的预防及预测策略：a) 实时关注固有不危险煤层或是威胁煤层发生的危险信号，发现险情需要迅速地将矿井工作者撤出；b) 在井田或煤田搞好煤层突出危险性的评价工作，对能够出现的临界深度进行圈定，对揭开煤层之前采取的危险性进行预测。

（三）注重采掘的合理性与科学性

在具备条件的采掘区，采取边界需要借助充填式的采掘策略进行。采区边界拉伸变形位置有着比较大的变形值，不应当在相同区域布置多煤层采区边界，确保互相错开相应的距离，进而最大程度地降低破坏影响与沉陷变形。倘若不留或少留煤柱，那么不但能够使资源回收效率得以提高，而且还能够使地表的移动变形情况减少。适宜地增加单采工作面使得大面积采掘与多煤层采掘的时空间距延长。

（四）加强宣传 增强广大员工的忧患观念

煤矿的上级主管部门及各地方政府务必大力宣传煤矿地质灾害，让广大煤矿工人宣传预防观念，即使在自己眼前发生灾害，也需要具备足够的心理承受能力。在宣传中提高员工的自身保护技能。另外，煤矿广大员工及各级领导还应当全面地把握自身煤矿特点，并且仔细地了解和认知一系列预防地质灾害的策略和方法。针对一部分经常发生地质灾害的区域，应当组织专家进行考察，进而明确出现灾害的规律，最终更加有效地预防灾害。

结语

综上所述，由于客观因素和主观因素的存在，严重威胁着人民群众的生命财产安全，再加上各个煤矿的地质环境存在差异，所以，在煤矿地质灾害防治工作时，要具体问题具体分析，有针对性地采取防治措施，最大程度地减少或避免煤矿地质灾害的发生。

参考文献：

[1]张聪.煤矿地质工作中遇到的若干问题研究及对策[J].民营科技,2014,03:30.

篇3

[关键词]煤矿 地质灾害 预防措施

[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-325-1

0引言

中国是世界煤炭生产和消费大国。但是煤炭这种资源属于不可再生能源，如果只注重经济效益，而忽视了生产过程中存在的安全问题及环境问题的话，加上煤矿地质灾害具有群发性、衍生性、区域性、滞后性等特点，导致煤炭开采过程中发生一些地质灾害，对人们的生命财产安全造成极大的威胁。因此我们必须先了解其特征，这样才能做到有效预防。

1诱发煤矿地质灾害的因素

诱发煤矿地质灾害的因素多种多样，它不像水利水电工程建设那样，可以根据地质情况针对灾害可能多发地段，采取避让原则进行事前预防，在大多数情况下不得不在明知条件不好的情况下进行煤矿开采工作，所以易于产生并加剧煤矿地质灾害。

1.1地面塌陷

地面塌陷是煤矿开采后经常出现的一种地质灾害。煤矿在开采过程中，由于破坏了矿体周围的原始应力，使应力重新分配，以达到新的平衡，在这个过程中，岩层和地表产生连续的移动、变形及开裂等现象。

1.2滑坡

煤矿开采产生的矸石堆积于地表，破坏了斜坡的原始平衡，以致产生滑坡、崩塌灾害。

资料显示，我国发生滑坡、崩塌等灾害每年接近3万起，平均每年近800人因灾害失去生命，造成直接经济损失超过40亿元人民币。

1.3矿井突水

矿井突水在煤矿生产过程中也较为常见，它直接影响煤矿的生产、效益和安全，具有来势凶猛、瞬间涌水量大、造成损失严重等特点，也成为目前煤矿安全生产的重大灾害之一。

例如：“1・30朱仙庄煤矿突水事件”由于淮北矿业集团及朱仙庄煤矿对水害预防的复杂性认识不足，导致该事故造成7人死亡，7人受伤，直接经济损失1253.34万元；早在1984年开滦范各庄煤矿发生特大型“突水”淹井事故，最大水量高达12318m3/h，直接经济损失高达5亿元以上。

2煤矿地质灾害的预防措施

2.1提高认识，着力抓好煤矿安全生产工作

各级都要从思想上重视煤矿安全生产，要从维护人民群众的根本利益及国家改革发展的大局出发，坚持以人为本，正确处理安全、生产、效益的关系；落实主体责任，改进煤矿安全生产工作，坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立安全生产的长效机制。

2.2开展矿区地质情况调查

矿区地质情况是发生各类地质灾害的地质背景，由于开采活动导致灾害加速，导致灾害程度增加。

所以要充分调查矿区内地形地貌、构造特点，了解地质灾害点的分布规律并采取措施，最大限度防患于未然，减少地质灾害的发生。

2.3滑坡、地面塌陷地质灾害的预防措施

滑坡、地面塌陷地质灾害是煤矿重要的地质灾害之一，不容忽视。

因此，针对可能发生的滑坡地质灾害，我们可以构建抗滑工程，利用挡墙、抗滑桩等措施进行预防；同时也要注意排水工程的建设，由于水是形成滑坡及崩塌的重要作用因素，在进行地表排水时，主要以拦截和旁引为主，用截、排水沟将地表水引入天然沟谷。

此外，还要加强地表监测，做好矿区内一些不稳定斜坡的动态监测工作，建立并完善监测制度，切实做好滑坡的预测预报工作，减少滑坡带来的损失。

地面塌陷地质灾害的预防可以说是一项极为复杂的系统工程，一种人为的地质灾害，所涉及的因素很多。所以我们要因地制宜，根据矿区实际情况，制定合理的开采方案和防治方案，通过加强预测预报、采用先进的采煤技术、开展预防地质灾害知识的培训及矿区环境综合治理等，来预防地面塌陷地质灾害的发生。

2.4矿井突水的预防措施

矿井水的主要补给来源是大气降水，必须查清矿区及附近地表水的汇水、渗漏、疏水情况，掌握当地历年的降雨量对矿井充水的影响。

当井口附近或塌陷区内的地表水可能渗入井下时，必须采取措施填堵裂缝和陷坑，以减少地表水渗入井下。

在矿井边界必须留设防隔水煤柱；巷道靠近断层时，要加强观测，坚持“超前探水、边探边掘”，在断层两侧留足断层隔水煤柱；开采到钻孔附近时，应制订预防钻孔通水的措施。

3结束语

煤炭资源对我国经济发展有着非常重要的作用，煤矿在开采过程中，会产生众多类型的地质灾害，对人民群众的生命财产安全造成极大的威胁。

所以，我们要加强对煤矿地质灾害的预防，在制定预防措施时，应遵循经济合理的原则，做到预防与治理相结合，制定一套完善的、科学的制度，采用先进的开采技术是必不可少的。

参考文献

[1]高新民，赵生茂，余子彤.立足煤炭资源 发展循环经济[J]. 陕西煤炭. 2006（02） .

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[3]武强，王龙，魏学勇，傅耀军，沈智慧.榆神府矿区大柳塔井田煤层群采地面沉陷可视化数值模拟[J].水文地质工程地质. 2003（06）.

[4]张春山，吴满路，张业成.地质灾害风险评价方法及展望[J]. 自然灾害学报. 2003（01） .

[5]朱良峰，殷坤龙，张梁，李闽.GIS支持下的地质灾害风险分析[J]. 长江科学院院报. 2002（05） .

[6]魏秉亮.浅埋近水平煤层采动岩移与塌陷机理研究[J]. 中国煤田地质. 2001（04）.

篇4

关键词：煤矿；瓦斯；灾害；预防措施

中图分类号： TD712 文献标识码： A 文章编号：

煤矿生产过程中的瓦斯灾害预防和治理，需要从人为因素和自然因素多方面来综合预防和治理，重点放在采掘工作面。当井下采掘工作面进行采掘活动时，其瓦斯会涌出到生产巷道的空间内，对井下生产活动安全造成严重威胁。无论瓦斯涌出量多少，它一直都是矿井生产中的主要危险源。因此，煤矿瓦斯灾害的防治就成为矿井安全生产的最根本、最重要的任务。切实搞好矿井瓦斯防治工作，首先要提高人们对瓦斯灾害的认识，其次是要落实好瓦斯灾害预防和治理的四道防线建设。

一、提高瓦斯灾害防治思想认识

对于瓦斯灾害的预防，需要提高人们的思想认识，也就是说要通过学习、培训等手段，努力提高每一名井下员工对瓦斯的认识，特别是对瓦斯危险性的认识。要充分掌握瓦斯的物理性质、化学性质、瓦斯爆炸的三个基本条件和机理；掌握瓦斯事故前的预兆、特点和规律，掌握灾害预防、事故抢险、矿山救护的基本知识和一般技能，增强安全意识和自主保安能力。通过学习、培训教育，提高人们的认识，树立正确的安全生产指导思想，并处理好安全与生产的关系；同时，要始终坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，做到“先抽厚采、监测监控、以风定产”，努力构建“十六字”的煤矿瓦斯综合治理工作体系。全面优化矿井生产布局，在确保安全的前提下，合理组织生产，切实保障煤矿安全生产秩序的持续进行。

二、筑好瓦斯灾害防治的四道防线

1、强化瓦斯抽放与通风管理

1）搞好瓦斯抽放管理。对于矿井瓦斯的抽放，它是消除煤矿重大瓦斯灾害事故的治本措施，不仅可以减少和消除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，而且还能帮助解决矿井仅靠通风难以解决的问题，从而减少矿井通风的负担，这也是保证矿井安全生产的预防性措施。处理这些问题上，一是要根据采掘工作面煤层的瓦斯参数，选择科学合理的瓦斯抽放方法；二是依据煤层瓦斯参数和抽放方法，科学、合理的编制瓦斯抽放措施，以指导安全生产；三是做好井下瓦斯管路、抽放钻场等检查维护管理工作，并定期进行抽放瓦斯计量的测定，以提高瓦斯抽放率，确保安全生产。

2）加强通风管理。有效通风是排除瓦斯的最主要手段。对于井下所有采掘工作面、峒室等巷道都必须保障足够的风量和风速，以满足《煤矿安全规程》规定的稀释瓦斯界限，杜绝瓦斯超限及其事故的发生。对此，一是采煤工作面应预防上隅角的瓦斯超限，保证工作面的风量。采煤工作面多为负压通风，合理的通风系统是保证工作面风量的基础。整个矿井的生产和通风系统是相匹配的，为了避免采掘工作面的风量供给不足，应该保证采掘平衡，不要将矿井的采掘活动的安排过于集中；另一点是各采区在开拓工作面时，应该先掘中部车场，避免造成掘进与工作面的串联通风及掘进工作面之间的串联通风。再一点就是加强掘进工作面通风管理。因为掘进工作面通风是煤矿井下最容易出现安全问题的地点，特别是在更换、检修局部通风机或风机停止运转时，更应加强管理。通风部门与机电部门要协调工作，保证工作的顺利进行和恢复生产时的安全。对高瓦斯矿井，为防止局部通风机停风造成的瓦斯积聚，局部通风机必须实行“三专”（专用变压器、专用供电线路和专用开关）“、两闭锁（”风电闭锁、瓦斯电闭锁）管理，并要挂牌指定专人管理，严禁非专门人员操作局部通风机或随意开停局部通风机；在停风前，必须先撤出掘进工作面的人员才切断电源。在通风设施管理上，一定要实行动态化，避免通风设施跑风、漏风等影响；再者是搞好盲巷、密闭等的动、静态化管理，尤其是要抓好通风设施的工程质量，实现标准化，确保通风系统完善、合理可靠，并便于调量，保障把瓦斯浓度控制在安全值以下。

2、加强防火管理

井下严禁火种进入，严格控制火源的产生。有效预防机械着火，主要是加强机械保护投入和日常管理，重点防范摩擦起火，并提高机械检修质量，加强，杜绝设备不完好形式的运转；对托辊、堆煤保护和机电设施无油化运转等方面的摩擦起火要重点防范和控制。预防各类电气着火，对各种电气设备保护设施（如接地保护、过载保护、短路保护等）必须齐全、灵敏、可靠；对用电设施和线路的过流保护，继电器要整定的恰当、合理，确保非正常状态下能有效动作保护；加强各种电气设备的防爆管理，杜绝失爆现象；井下设置和布局消防系统、消防材料与消防设施，都应规范齐全、完好，满足消防标准要求。

3、强化瓦斯监测监控管理

对于井下的瓦斯监测，均应定点、不定点的连续监测，使瓦斯的状态形成一个可视网。一旦出现异常时能及时被发现，并迅速采取有效的措施，防止瓦斯超限和灾害事故的发生。瓦斯监测监控系统大体可分静态和动态两种。静态监测监控的重点是管好、用好现有安全监测监控，利用现有的科技手段，对风量、风速、瓦斯及一氧化碳等有害气体进行监测和监控；利用瓦斯断电报警仪、三专两闭锁等设施，解决瓦斯超限时的断电停机、瓦斯超限报警、停风就断电的问题。与此同时，监测人员通过监视屏幕，不间断监视瓦斯动态情况。动态监测监控的重点是光学瓦检仪、便警仪的管理和使用。对于瓦检人员来说，要按规定要求检查、测试瓦斯等气体。专职瓦检员、班组长、跟班干部、下井领导都应参与瓦斯检查，坚持现场管理，在这方面，关键是抓好包括静态设施设备在内的各类仪表、传感器的定期检查、校验工作，保证灵敏度、可靠性。安全监测监控系统和设施还要不断改进，把井下各类风门的开闭状态都纳入监测监控管理范围。在瓦斯监测监控管理上，应积极推广运用新工艺、新技术，依靠先进的监测监视设施实现全方位的动态化管理。

4、打造一支高素质的瓦斯管理队伍

煤矿日常瓦斯管理工作，需要有一支业务技术熟练、过硬的职工管理队伍。此管理队伍建设应抓好以下几个方面的内容：一是健全机构。从人员上要不断充实，目的是健全和加强管理；二是有敬业精神。培养爱岗敬业人员，加强安全教育，提高从业人员的安全意识和岗位责任意识，此是搞好思想建设的重点内容；三是加强业务技术培训，职工培训是队伍建设的基础，尤其是特殊岗位人员（如监测工、瓦检员、测风员等）应进行业务技术培训，提高业务管理水平。坚持结合装备、现场管理等实地培训，常抓不懈，建立有一支高素质的瓦斯管理队伍。

三、结语

煤矿瓦斯灾害预防，一是要按照“管理、装备、培训并重”原则，坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针持续进行；二是不断优化矿井生产布局，合理组织生产，积极推广应用新技术、新工艺、新装备，加强对瓦斯的综合治理，只要按照上述两条方法持续开展，就能科学、有效地防治各类瓦斯事故的发生，持续保障矿井安全高效生产秩序的进行。

参考文献：

[1]蔚远江，杨起．我国煤层气储层研究现状及发展趋势[J].地质科技情报，2001，20(1):56－60.

[2]熊湘华.低压低渗透油气田的低伤害压裂液研究[D].南充:西南石油学院，2003.

篇5

关键词：冲击地压 爆破泄压 预防治理

中图分类号：C35 文献标识码： A

Is shallow to talk to blow up to leak to press the technique manages coal mine impact in the prevention ground press disaster in of application

Wang Ji Bin

（Medium coal five set up a 49th project office， Han Dan in Hebei 056003）

Summary：this text mine the foundation of environment characteristic in the analytical Zhao Lou coal mine geology up， inquired into impact ground pressing formatively inside the outside because of and the inside spot split output mechanism.Building up is sound disaster to predict to prevent and cure system and put forward to blow up to unload to press to manage protection measure.

Keyword：the impact ground press to blow up to leak to press to prevent from managing

引 言

冲击地压是采场周围煤岩体，在其力学平衡状态破坏时，由于弹性变形能的瞬间释放而产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。冲击地压是一种特殊的矿山压力显现。其显现强度特征一般为弱冲击、强冲击、弹射、矿震、岩爆、煤炮、冲击波、弹性振动等，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象；其发生突然剧烈，冲击波力量巨大，瞬间摧毁巷道、采煤工作面和设备，伤击人员。据统计，山东省从1996年至2005年3月份，先后有13处煤矿发生冲击地压灾害，发生破坏性冲击地压353次，死亡28人，重伤65人，摧毁巷道8 000余米。

近年来，随着矿井开采深度的不断增加和开采条件的日趋复杂，兖州矿区厚煤层开采的大部分矿井相继发生冲击地压或矿震事故，对矿井安全生产构成了严重威胁。赵楼煤矿为新建矿井，虽然尚未发生过冲击地压或矿震现象，但是赵楼煤矿开采深度大，地应力高，老顶中砂岩岩层厚度较大，3煤由北京煤科院开采研究所鉴定具有强冲击倾向性且因火成岩侵入导致局部变质影响，区域内断层构造发育，1302运顺在掘进期间，已经发生了多次强矿压显现，对矿井的安全生产造成了严重威胁，因此，加强煤矿冲击地压灾害的预防与治理工作是煤矿安全生产工作当中急需解决的重大问题。

1 冲击地压发生的原因

冲击地压发生原因有内因、外因2种因素：内因包括煤层本身的物理属性、煤层原岩应力状态；外因包括采深、采动集中应力放炮诱发等。

1.1 冲击地压发生的内因

（1）煤层具有冲击倾向性

冲击地压的发生与煤岩体物理力学性质有直接关系。煤科总院北京开采所岩石力学实验室对赵楼煤矿3#煤层冲击倾向性试验结果表明，赵楼煤矿3#煤层具有强烈冲击倾向性，其直接顶具有中等冲击倾向性。

（2）砾岩活动是发生冲击地压的主要力源

赵楼煤矿3#煤层上方基本顶为30余米厚的砂岩层，随着工作面的推进周期性跨落；再上部500～800 m的巨厚砾岩层，砾岩层完整性较强，抗压及抗拉强度均较大，采后不易冒落下沉，导致砾岩层与红土层之间产生离层空间。随着采空面积的加大，巨厚砾岩层形成板状悬空岩梁，砾岩层原来的应力状态发生改变，从而增加了未采3煤层的应力水平。当板状砾岩层悬露面积达到一定程度后，开始缓慢下沉并周期性断裂跨落，砾岩层的断裂跨落对下部的煤岩体产生冲击载荷，从而加剧了3层煤工作面煤体的应力集中程度，导致3#煤层工作面冲击危险增强，因此，巨厚砾岩层是发生冲击地压的主要力源。

1.2 冲击地压发生外因

（1）采深大应力高

赵楼煤矿首次冲击地压发生在-538m水平，垂深为668 m，即冲击地压发生临界深度为668m，开采大于该深度就有可能发生冲击地压。目前3煤层工作面开采深度已达940m，已远远超过该深度。随着工作面采深的加大，自重应力已超过3层煤的抗压强度，较高的原岩应力易使煤体产生应力集中而破坏。

（2）工作面采动集中应力和周期来压的影响

观测结果表明， 3层煤工作面超前支承压力集中范围为5～35m，应力集中系数为2.5，但上方砾岩层的超前压力影响范围达120m。因此， 3层煤工作面采动集中应力对工作面影响较为明显。3煤层分层开采时上分层工作面周期来压强度最大达510 kn/m2，来压较为强烈。据统计， 3煤层冲击地压80%发生在顶板来压期间，且对工作面超前压力影响范围破坏最为严重。

（3）工作面推采速度的影响

回采工作面推采过大后，工作面煤体集中应力得不到及时释放，容易造成应力集中，因此工作面推采速度也是影响冲击地压发生的因素之一。

（4）放炮诱发

回采工作面放炮容易造成煤岩体能量释放，因此工作面放炮是诱发冲击地压的主要工序，据统计，赵楼煤矿放炮诱发冲击地压占75%以上。

2 冲击地压的分类

冲击地压是一种复杂的矿山动力现象，其生成环境、发生地点、宏观和微观上的显现形态多种多样，以及它的显现强度和所造成的破坏程度相差很大。

目前主要的、最有价值的分类方法有以下几种：

（一）根据冲击地压的物理特征，按发生原因分（分为三类）

1.压力型冲击地压

其发生时，煤柱和岩石将产生爆炸式破坏，如同坚硬的岩样在试验机上加载至强度极限后发生爆炸式破坏一样。

2.突发型冲击地压

其发生原因是突然加载。是矿层上伏的厚而坚硬的老顶悬伸在矿柱上，先是夹紧矿柱并对它加载。当达到一定跨度时发生折断和垮落，同时产生压力波，造成处于极限应力状态的矿柱发生瞬时破坏。

3.爆裂型冲击地压

其发生原因是在直接顶上部或直接底板下部存在塑性夹层。例如，在刚性岩层之间的粘土夹层，一旦条件适当被挤压出来，造成顶底板刚性岩层以冲击形式爆裂。

（二）根据冲击地压的能量特征，按冲击时释放的地震能大小分（分五个等级，表1-1）。

表1-1 按能量特征分类表

1. 微冲击

表现为小范围岩石抛出和矿体微震动，包括射落和微震。射落是表面的局部破坏，表现为单个煤（岩）块弹出，并伴有射击的声响。微震是母体深部不产生粉碎和抛出的局部破坏，常伴有声响和岩体微震动。

2. 弱冲击

少量煤（岩）抛出的局部破坏，伴有明显的声响和地震效应，但不造成严重损害。

3. 中等冲击

急剧的脆性破坏，抛出大量岩石，形成气浪，造成几米长的巷道支架损坏和垮落，推移或损坏机电设备。

4. 强烈冲击

使长达几十米的巷道支架破坏的垮落，损坏机电设备，需要大量的修复工作。

5. 灾害性冲击

使整个采区或一个水平内的巷道发生垮落。个别情况下波及全矿，造成整个矿井报废。

（三）根据参与冲击的岩体类别分（分为二类）

1.煤层冲击（煤爆）

产生于煤体―围岩力学系统中的冲击地压，是煤矿冲击地压的主要显现形式。

2.岩层冲击（岩爆）

高强度脆性岩石瞬间释放弹性能，岩块从母体急剧、猛烈地抛出。对煤矿，是顶底板岩层内弹性能的突然释放，又称围岩冲击。按冲击位置又分顶板冲击和底板冲击。顶板冲击按显现形式又可分成典型的顶板冲击和致密顶板岩层突然折断形成的冲击矿压，后者往往伴生强烈的煤层冲击与底板冲击。

3 冲击地压灾害预测预报及治理

3.1 冲击地压灾害预测方法

（1）经验类比法

经验类比法是预测采区或工作面冲击危险程度和区域的常用方法。工作面开采或巷道掘进前，利用经验类比法对工作面进行冲击危险程度划分，采空区边缘、断层附近、煤柱区等均为冲击危险程度相对较高的部位，应优先进行防冲治理。

（2）煤粉监测法

煤粉监测是操作方便、效果明显的一种冲击危险监测措施。监测方法：使用MSZ 12电煤钻、Φ42套节麻花钎子配Φ42钻头打眼，从孔口开始每米收集1次煤粉，并用弹簧秤称其重量记录在记录表上，每打完1个孔，必须立即将结果填入记录表，当监测煤粉量超过危险煤粉量时，预报有冲击危险。再利用电磁辐射法进行校核监测，当两种监测手段均有冲击危险时，应及时实施卸压爆破，炮后再打1～2个煤粉监测孔，校验卸压效果，如不能消除冲击危险，必须继续实施卸压爆破，直至消除冲击危险。

（3）工作面矿压监测法

每班对上、下平巷超前支柱进行阻力监测，找出工作面超前支承压力影响范围及应力集中系数，确定超前支护距离及方式。根据阻力大小预报工作面顶板来压及应力集中区域。在工作面中部布置2个测区，测区间距20m，每个测区包括2个支架，重点对工作面支架阻力进行循环监测，然后画出监测曲线，预测工作面顶板来压情况，结合其他监测手段预报工作面冲击危险度。同时对每个支架都安设自动测压表，一方面可以对支架初撑力进行监控，另一方面可以对工作面顶板来压情况进行全面预报分析。

（4）钻孔应力计监测法

在工作面上、下平巷超前100 m均匀埋设钻孔应力计，对巷道煤体应力变化情况进行监测。钻孔应力计设在上平巷下帮、下平巷上帮，孔口距底板0. 5m，沿煤层倾角布置，孔距20 m，孔深10 m。每小班监测2次，画出每台应力计的监测结果，找出应力集中地点及集中范围，配合其他手段实现工作面冲击危险的准确预报。

3.2 冲击地压灾害治理

卸压爆破是对已形成冲击危险的煤体，用爆破方法减缓其应力集中程度的一种解危措施。实施卸压爆破应采取深孔爆破方法，孔深应达到支承压力峰值区。装药位置越靠近峰值区，炸药威力越大，爆破解除煤层应力的效果越好。

卸压爆破能同时局部解除冲击地压发生的强度条件和能量条件。即在有冲击危险的工作面卸压和在近煤壁一定宽度的条带内破坏煤的结构（但不落煤），使它不能积聚弹性能或达不到威胁安全的程度。这样在工作面前方形成一条卸压保护带，如图5-9所示，隔绝了工作空间与处于煤层深处的高应力区。显然，从防治冲击地压的角度看，用适量的炸药，爆破出尽量宽的保护带为好。根据多年的观测实践证明，如果能保证在工作面前方和巷道两帮始终保持一个宽为5～10m的保护带，就能防止冲击地压的危害。

图5-9 卸压爆破示意图

卸压爆破属于内部爆破，主要物理作用是使煤层产生大量裂隙。试验表明，爆破使炮孔周围形成破碎区和裂隙区，破碎区远小于裂隙区。径向裂隙穿过切向裂隙，说明径向裂隙扩展在前，切向裂隙形成在后，如图5-10所示。爆破后，冲击波首先使煤体破裂，继之爆生气体进一步使煤体破裂，在气体压力作用下，煤体沿径向移动，形成切向拉应力，产生径向拉破裂。随着裂隙的扩展，气体通过裂隙扩散到煤体中，与煤体产生热交换，同时气体的体积增大，而温度和压力下降。当裂隙前端的应力强度因子小于断裂韧性时，裂隙停止扩展。当压力小于临界值时，因原先受压贮存在煤体中的弹性能释放，使煤体向炮孔中心移动，在煤体中产生径向拉伸作用，导致切向破裂。但径向裂隙的扩展远大于切向裂隙。造成煤层性质变化的主要因素是径向裂隙。

图5-10 实验室装置和裂隙分布

a―爆破试验装置；b―裂隙分布

根据弹塑性理论，把采煤工作面简化为平面应变的力学模型。以鲍店矿为例的计算结果表明，卸压爆破使煤壁前方的支承压力重新分布，应力梯度变小，峰值压力移往煤体深部7m以远，如图5-11所示。屈服区比爆破前增加近一倍，能量密度明显减小。

图5-11 支承压力分布曲线

说明：实线为爆破前，虚线为爆破后。

综上所述，卸压爆破在煤体中产生大量裂隙，使煤体的力学性质发生变化，弹性模量减小，强度降低，弹性能减少，破坏了冲击地压发生的强度条件和能量条件。由于煤体内裂隙的长度和密度增加，按照失稳理论，还具有致稳作用和止裂作用，防止了冲击地压的发生。

实施卸压爆破前必须先进行钻屑法检测，确认有冲击危险时才进行卸压爆破，爆破后还要用钻屑法检查卸压效果。如果在实施范围内仍有高应力存在，则应进行第二次爆破，直至解除冲击危险为止。

为了安全生产，通过卸压爆破在工作面前方和巷道两帮形成一个有足够宽度（大于3倍采高）的卸压保护带。所以卸压爆破的深度，对巷道两帮应等于保护带宽度，对采煤工作面应等于保护带宽度加上工作面进度。

爆破孔的孔深取决于卸压深度，一般要求等于或大于整个应力集中区的宽度。由于孔深药量多，为保证殉爆可用导爆索连接加强引爆。为使药卷能装到孔底，可先把药卷装在软管里或用非金属材料绑扎后进行装药，如图5-12所示。

1―弯曲的炮泥卷；2―钻孔（直径50mm）；3―带滑动保护罩的侧翼炮泥；4―药卷软管；5一导爆索；6一引爆线；

爆破孔布置方式应根据具体条件确定。通常用煤电钻打眼，孔径50～55mm，孔间距4～10m，每孔装药量按不超过孔深一半计算，一般为1.5～3.0kg。钻孔不装药部分必须填满水炮泥或粘土炮泥。躲炮距离150m，躲炮时间30～40min以上。

总 论：当监测到有冲击危险后，应立即实施卸压爆破。卸压孔深7～10m，孔间距不>5 m，每次引爆4～5个卸压孔，以提高卸压效果。采用顶板爆破预防措施时，应首先考虑本工作面爆破为下一临近工作面预防冲击的措施。爆破前必须摸清顶板岩性及结构，明确爆破的层位，选择合理的爆破参数，实践证爆破泄压技术在预防治理煤矿冲击地压灾害应用中是一种行之有效的技术手段。

作者简介：王冀斌（1982.10～），男，河北邯郸人，助理工程师，从事煤矿技术工作。参考文献：