徐州矿区 篇1
徐州矿区随着采深加大、地质及开采条件恶化, 冲击地压灾害日益严重, 至2013年底徐州矿区累计发生冲击地压显现或较大动力现象55次, 其中徐州矿务集团发生54次。微震是采动引起岩体破裂或运动时产生的动力现象, 微震监测是冲击地压区域性监测的有效技术手段。2011年11月徐州矿务集团本部在采的6对矿井均安装使用了微震监测系统, 通过该系统采集了大量微震数据。针对2011年11月—2014年1月徐州矿务集团本部6对矿井微震系统监测到的能量超过105J的微震及出现冲击显现的微震 (以下简称特殊微震) 进行技术分析。
1 地质与开采因素分析
特殊微震产生的地质与开采因素的分析如表1所示。
由表1可知, 特殊微震均发生在煤岩层具有冲击倾向性、地应力大的工作区域, 地质因素中厚层坚硬顶板、断层、向背斜也是重要因素;开采因素中顶板来压及高层顶板运动位居首位, 上覆煤柱、巷道密集、多次采动、孤岛残采也是重要影响因素。
2 采掘诱因分布
以回采、掘进、拆除、巷修等开采工作诱发特殊微震作为依据进行分类, 90次特殊微震中, 回采诱发48次;掘进诱发28次;拆除诱发5次;巷修诱发2次;无回采、掘进、拆除、巷修直接诱因的高层顶板运动诱发的特殊微震7次 (图1中标注为无) , 分布情况如图1所示。
由图1可知, 特殊微震除回采、掘进诱发因素外, 拆除、巷修等诱发因素也占一定比例, 因此在拆除、巷修期间也应开展防治冲击地压 (以下简称防冲) 工作。
3 分时分布
对特殊微震发生时段进行统计的分时分布图如图2所示。
由图2可知, 夜班 (0:00-07:00) 分布32次, 早班 (08:00-15:00) 分布32次, 中班 (16:00-23:00) 分布26次。1 d 24个时段中特殊微震分布大于5次的时段有05:00、06:00、07:00、10:00、11:00、19:00、20:00, 其中11:00时段分布最多, 而16:00时段没有分布。特殊微震频次分布较多的时段与采掘活动有关, 而早班分布较多应引起关注。
4 震源标高与采掘区域埋深分布分析
根据特殊微震震源标高与震源平面位置正在采掘的工作面埋深进行分析, 如表2所示。
由表2可知, 震源标高与震源平面位置正在采掘的工作面埋深分布的基本趋势是随采深增加而增加。埋深在0~-599 m正在采掘的工作面没有出现特殊微震, 此区段分布的震源主要是深部工作面高层顶板运动的结果;埋深在-600~-799 m区段主要为孤岛残采区域, 埋深-800 m以上特殊微震明显增加, 埋深-800~-899 m和-1 100~-119 9 m 2个区段特殊微震分布最为集中。
5 采掘位置与冲击显现区域关系分析
分析90次特殊微震中出现冲击显现的12次特殊微震, 冲击显现区距采掘位置的距离、破坏程度等参数统计如表3所示。
由表3可知, 掘进及巷修工作面冲击显现的频次大于回采工作面。掘进及巷修工作面出现的10次冲击显现, 冲击显现区域在距掘进或修护迎头0~90 m范围, 其中冲击显现较轻的7次, 冲击显现发生在距迎头0~20 m范围;冲击显现严重和较重的3次, 冲击显现发生在迎头后已掘巷道, 且冲击破坏越重, 迎头后已掘巷道破坏的范围越大、距迎头越远。回采工作面出现的3次冲击显现, 冲击显现区域距工作面推进位置距离为40~240 m范围。
6 震源与冲击显现位置关系分析
根据特殊微地震的震源能量与震源平面位置, 分析90次特殊微震中出现冲击显现的12次特殊微震, 震源能量及震源与显现位置的距离等参数统计如表4所示。
由表4可知, 掘进巷道出现冲击显现的最小微震能量为5.6×104J, 震源距冲击显现位置的最远距离:水平为45 m、垂直为38 m。据此, 徐州矿区掘进巷道区域出现能量大于5.6×104J微震, 如震源与掘进巷道的法线距离:水平在45 m内、垂直在38 m内, 可能出现冲击显现。回采工作面出现冲击显现的最小微震能量为1.0×105J, 震源距冲击显现位置的最远距离:水平为120 m、垂直为22 m。据此, 徐州矿区回采工作面区域出现能量大于1.0×105J微震, 如震源与回采工作面的法线距离:水平在120 m内、垂直在22 m内, 可能出现冲击显现。
7 结论
针对徐州矿务集团本部6对矿井分析, 得出徐州矿区特殊微震技术分析。
(1) 煤岩层具有冲击倾向性、地应力大、厚层坚硬顶板、断层、向背斜以及顶板来压、高层顶板运动、上覆煤柱、巷道密集、多次采动、孤岛残采等是产生特殊微震的重要因素。
(2) 在加强回采、掘进期间防冲的同时, 拆除、巷修期间应开展防冲工作。
(3) 1 d 24个时段中11:00时段特殊微震分布最多, 在关注中夜班防冲工作同时, 应关注早班的防冲工作。
(4) 特殊微震震源标高和震源平面位置正在采掘的工作面的埋深分布趋势是随采深增加而增加, 埋深-800~-899 m和-1 100~-1 199 m 2个区段特殊微震分布最为集中。
(5) 掘进及巷修工作面冲击显现的频次大于回采工作面。掘进及巷修工作面冲击显现区域在距迎头0~90 m范围, 且冲击破坏越重, 迎头后已掘区域破坏范围越大距迎头越远;回采工作面冲击显现区域在距推进位置40~240 m范围, 应加强迎头后100 m范围已掘巷道和工作面推进位置200 m外的防冲工作。
(6) 掘进巷道区域出现能量大于5.6×104J微震, 如震源与掘进巷道的法线距离水平在45 m内、垂直在38 m内;回采工作面区域出现能量大于1.0×105J微震, 如震源与回采工作面的法线距离水平在120 m内、垂直在22 m内, 均可能出现冲击显现。
摘要：从地质与开采因素、采掘诱因、分时分布、震源标高与采掘区域埋深分布、采掘位置与冲击显现区域关系、震源与冲击显现位置关系等6个方面, 对徐州矿区90次特殊微震进行技术分析, 提出防止冲击地压的意见和建议。
徐州矿区 篇2
徐州大屯矿区煤田地质钻探泥浆应用技术
在钻探工程中钻孔冲洗是钻探施工的一项重要技术.在钻进过程中,根据实际钻进的地层情况,科学地选用合适的泥浆类型进行冲洗钻孔,以便达到清除孔底岩粉、冷却钻头、润滑钻具、保护孔壁、提高钻效的`目的.结合大屯矿区的地层特点,介绍了钻探泥浆的施工技术.
作 者：孙照引 SUN Zhao-yin 作者单位：大屯工程咨询有限公司,江苏,徐州,221611刊 名：陕西煤炭英文刊名：SHAANXI MEITAN年，卷(期)：“”(3)分类号：P634.62关键词：钻探工程 泥浆 冲洗液 处理剂