1 工作面概况

1.1工作面位置情况

东二1504工作面东侧以东二1504运顺保护煤柱为界，隔小煤柱为东二1502采空区；西侧以东二1504回顺保护煤柱为界，隔小煤柱为未来的东二1506工作面；南侧以东二大巷保护煤柱为界；北侧以F6断层为界。

工作面运顺长2160m，回顺长2125m；工作面宽分别为扩面前157m，扩面后235m；可采走向长2044m。工作面埋深约580~700m。

1.2工作面煤层赋存和顶底板情况

本工作面所采煤层为15煤层，复合煤层。煤厚1.49~2.20m，均厚1.79m。

老顶：粗砂岩，最大厚度28.19m，最小厚度22.18m，平均厚度24.43m，灰白色，石英长石，砂质胶结，质均。

直接顶：粉砂岩，最大厚度7.70m，最小厚度3.0m，平均厚度4.30m，深灰色，灰色，泥质胶结，致密，斜波状层理，含植物化石。局部为中砂岩，白色，石英长石，砂质胶结，下粗疏松，夹细砂岩，波状层理，含有炭化植物。

伪顶：炭质泥岩，最大厚度0.15m，最小厚度0m，平均厚度0.01m，黑色，破碎。

直接底：粉砂岩，最大厚度9.83m，最小厚度5.27m，平均厚度7m，灰色，分选好，夹细砂岩。

2工作面冲击危险性

2.1冲击地压影响因素分析

大隆矿东二1504掘进工作面冲击地压影响因素包括：埋深较大、煤层及其顶板具有弱冲击危险性、顶板覆岩和结构、存在断层、本层采空煤柱、上层采空煤柱、采掘扰动、巷道交叉、掘进速度、组织管理等。受到多重因素影响又是首个长距离工作面，对长距离掘进工作面防冲工作没有经验，只能自我探索出一套防治方法。

2.2 综合指数法评价结果

采用综合指数法评价可知：东二1504回顺（包括回风道、回顺材料道及钻场）掘进期间冲击危险指数W_t=0.48，∈（0.25，0.5]，具有弱冲击危险。

采用综合指数法评价可知：东二1504运顺掘进期间冲击危险指数W_t=0.43，∈（0.25，0.5]，具有弱冲击危险。

采用综合指数法评价可知：东二1504切眼掘进期间冲击危险指数W_t=0.43，∈（0.25，0.5]，具有弱冲击危险。

采用综合指数法评价可知：东二1504二切眼掘进期间冲击危险指数W_t=0.43，∈（0.25，0.5]，具有弱冲击危险。

2.3 多因素耦合法分析结果

采用多因素耦合法评价可知：东二1504掘进工作面掘进期间共分为9个冲击危险区域，其中：8个弱冲击危险区域、1个中等冲击危险区域。

2.4冲击地压危险性综合评价

综合分析综合指数法和多因素耦合法的结果，根据冲击地压分级方法：东二1504掘进工作面掘进期间整体上具有冲击危险。

3东二1504掘进工作面冲击地压监测预警方案

东二1504掘进工作面采用“微震法、应力法、电磁辐射法和矿压法监测”。根据工作面的地质条件及实际生产情况，适当调整局部监测，并保证2种以上方法。

3.1 区域监测-微震法监测

东二1504掘进工作面采用SOS微震监测系统进行掘进期间的冲击地压监测。矿井已安设24台微震拾震器，对全矿井24h动态监测。

东二1504掘进工作面掘进期间连续三天内发生微震事件达到6次、总能量值达到2×10⁵J或单次微震能量超过1×10⁴J的微震事件，撤出人员至震源点外300m处。

3.2 局部监测-钻屑法监测

钻屑法是通过在煤层中钻直径Φ42mm钻孔，根据钻孔在不同深度排出的煤粉量及其变化规律以及有关动力现象判断冲击危险的一种方法。

3.2.1 钻屑法钻孔布置

掘进期间在工作面迎面施工2个钻孔，长度3～4倍巷道高度、不大于15m，掘进期间保证5m超前距，施工间隔时间不大于3天。钻屑孔必须沿煤层布置，开孔距巷道底板0.5～1.5m，用Φ42mm的钻头垂直煤壁沿煤层倾角开孔，施工钻孔要打在实煤体上。

3.2.2临界指标

取屑过程中，从第二杆开始取值，逐杆称取，钻屑法临界值取值。

3.3 局部监测-应力法监测

3.3.1 应力法监测方案

工作面掘进期间可采用钻孔应力传感器进行监测。

掘进巷道迎头后方150m范围内安设钻孔应力传感器进行监测。

一组监测点分浅部监测点和深部监测点，浅部监测点深度为8m，深部监测点深度为12m，组内钻孔传感器之间间距不大于2m；组与组间距为30m；工作面后方第一组钻孔应力传感器距离迎头不大于50m，钻孔距离底板0.5～1.5m。

3.4 局部监测-电磁辐射法监测

电磁辐射法是利用电磁辐射仪监测煤体变形过程中产生的电磁波和电磁脉冲能量的过程。我矿现阶段采用的是YDD16便携式电磁辐射仪。

东二1504回顺、二切眼、切眼掘进期间采用YDD16便携式电磁辐射仪进行局部监测。监测煤岩体变形破裂过程中的电磁辐射信号，主要反映了煤岩体的受载程度及变形破裂强度预报冲击地压危险性。

3.4.1 电磁辐射监测布置

每日在东二1504回顺、二切眼、切眼工作面迎头采集3个测试数据，在巷道两帮100m范围内采集5组测试数据，从工作面迎头开始每间隔20m在上下帮测试一组数据，每个测点监测2min。监测时尽可能避开电缆及电器设备、机械设备影响，如确实影响监测效果，所监测范围内的电器设备必须停电。

3.4.2 监测分析内容

1）电磁辐射强度值是否超过预警值。

2）电磁辐射强度值是否有明显增长趋势。

3.4.3 监测预警值

东二1504回顺掘进工作面电磁辐射强度临界值为：200mV。趋势变化预警值为35%。

4防治冲击地压采取措施

   根据东二1504掘进工作面冲击地压危险性评价结论，评价得到的冲击危险区域采用煤层钻孔卸压预卸压和煤层爆破钻孔方案；在中等危险区安设增阻单体加强支护强度。

5结论

通过对东二1504长距离掘进工作面冲击危险防治方法的研究，证明微震法、应力在线法、钻屑法结合煤层卸压钻孔、煤层爆破钻孔和安设增阻单体加强支护的方法对该工作面冲击地压防治起到了重要的作用，给工作面正常掘进提供了保障，实现了工作面的安全贯通。

参考文献

  [1] 潘一山.防治煤矿冲击地压细则 [S].北京：煤炭行业出版社，2018，（3）          

作者简介：田战战（1984-），男，2010年7月毕业于辽宁工程技术大学安全工程专业，现在大隆矿两防办从事防冲工作。联系电话：18941075908。