3311面回采冲击地压防治设计说明书(评审版)

山东省天安矿业集团有限公司星村煤矿3311工作面防治冲击地压设计说明书

星村煤矿矿压科

二O一五年五月

编审人员

目录

一、概况 (1)

二、3311工作面冲击地压危险性分析 (1)

三、3311工作面冲击危险指数评价 (8)

四、掘进期间冲击危险区域划分 (12)

五、掘进期间冲击危险监测方案及预测预报 (15)

六、掘进期间冲击地压防治方案设计 (18)

七、回采期间冲击危险区域划分 (20)

八、回采期间冲击危险监测方案及预测预报 (21)

九、回采期间冲击地压防治方案设计 (25)

十、防护措施 (29)

十一、监测及解危职责划分 (31)

十二、避灾路线及安全要求 (31)

3311工作面防治冲击地压设计说明书

一、概况

3311工作面对应地面标高为+53m～+54.7m，工作面标高为-1058～-1093m，本工作面位于三采区西侧。工作面位于三采区轨道上山、三采区回风上山、三采区运输上山北侧；东北方为已准备完毕的3307工作面，中间以断层相隔；西北侧邻近DF16断层（H=0-22m）。3311工作面设计所采煤层为3煤。煤层倾角3～10°，平均7°。煤层厚度8.0m，煤层总体呈单斜构造。设计采用综采放顶煤采煤工艺。工作面走向长927.1（平均水平长），倾斜宽150m （平均水平长）。具体详见附图1。

图1 3310工作面平面图

由于本工作面埋深在千米以下，地质构造复杂，断层发育，对工作面掘进和回采有影响的断层主要有：DF16、SF65、SF64、SF63及其他局部小落差断层。同时工作面中部有小厂东向斜、陵城西背斜两条褶曲影响。根据相邻工作面掘进微震监测情况，震动主要集中在巷道穿越断层、向斜轴部以及切眼贯通处，表明3311工作面震动受构造应力与自重应力影响显著。工作面顺槽同时面临深部采动与矿震双扰动，变形大，需深井支护。为保证生产安全，预防冲击地压的发生，特编制本专项设计。

二、3311工作面冲击地压危险性分析

（1）开采深度

由静水压力理论，随着开采深度的增加，上覆岩体的自重给煤岩体形成的应力随之增加，煤岩体中聚积的弹性能也随之增加，同时由于应力的增加，煤体更容易达到发生冲击矿压的极限应力，由此发生冲击矿压的可能性增大且冲击发生时释放的能量也随之增加，冲击强度增强。统计分析表明，开采深度越大，冲击矿压发生的可能性也越大。

开采深度与冲击矿压发生的概率成正比例关系，如图所示。3311工作面采深达到1100m，

当采深大于1000m 时，冲击矿压危险指数将达到0.7。因此3311工作面的采深对冲击矿压危害有一定影响。

3004005006007008009000

0.1

0.20.30.4

0.5

0.60.70.8

W t H/m

1000

图2 采深与冲击危险指数的关系

（2）煤岩的物理力学性质及特征

冲击矿压发生的必要条件是煤层中能聚集较多的弹性能，所以强度高、弹性大、脆性大是冲击危险煤层的基本特征，煤的冲击倾向性是评价煤层冲击性的特征参数之一。

生产实践与试验研究均表明：

①在一定的围岩与压力条件下，任何煤层中的巷道或工作面均有可能发生冲击矿压危害； ②煤的强度越高，引发冲击矿压危害所要求的应力越小，反过来说，若煤的强度越小，要引发冲击矿压危害，就需要比硬煤高得多的应力；

③煤的冲击倾向性是评价煤层冲击性的特征参数之一。

研究表明，煤块试样的冲击倾向性在其单向抗压强度为RC>16～20MPa 时较大，其强度与冲击参数C1如图错误！文档中没有指定样式的文字。所示。

图错误！文档中没有指定样式的文字。 煤的强度与参数C1之间的关系

当煤的单向抗压强RC <16MPa 时，煤试块要发生冲击，就需要较大的压应力。图中，C1

为煤试块发生冲击时所需的最小应力值（而图中的三条曲线分别为在三轴应力状态下，某方向应力降为Δσ=2.5MPa、5.0MPa、7.5MPa时，煤样发生冲击破坏的最小应力），根据该试验研究，可将煤层分为：

弱冲击倾向性RC≤16MPa；强冲击倾向性RC>16MPa；

冲击倾向性是煤岩介质产生冲击破坏的固有能力或属性，是产生冲击矿压的必要条件。在工作面开采过程中，当砂岩应力和能量积聚到一定程度，且在具备临空面条件下的离层空间，会产生强烈动力冲击破坏。根据《中华人民共和国行业标准》MT/T174-2000，对煤的冲击倾向性鉴定标准指标见表1。

表1 冲击倾向性判别指标

判别指标强冲击弱冲击无冲击

动态破坏时间DT/ms ≤5050～500 ＞500

冲击能指数KE ≥5.0 5.0～1.5 ＜1.5

弹性能指数WET ≥5.0 5.0～2.0 ＜2.0

单轴抗压强度Rc ≥1414~7 ＜7

星村煤矿西翼三采区曾经做过煤岩冲击倾向性鉴定，3311工作面煤样冲击倾向性可依据三采区煤岩冲击倾向性的结果，从三采区采集的煤样测试其动态破坏时间、冲击能指数、弹性能指数、单轴抗压强度：

表2 星村煤矿煤样冲击倾向性实验室试验结果

鉴定结果：Ⅲ类强冲击

参照该测定结果，对于3311工作面，3煤的单轴抗压强度小于16MPa，结合冲击倾向性指数测定结果，属强冲击倾向煤层。

（3）顶板活动的影响

研究表明，顶板活动，特别是煤层上方坚硬、厚层顶板是影响冲击矿压危害的主要因素之一，其主要原因是坚硬厚层顶板容易聚积大量的弹性能。在坚硬顶板破碎或滑移过程中，大量的弹性能突然释放，形成强烈震动，导致冲击矿压危害的发生。

顶板发生初次和周期断裂期间，工作面附近煤体应力将会产生明显变化，这种煤体应力的变化一方面是顶板悬顶长度达到极限，对煤体施加的夹持力增大造成的，另一方面，在坚

硬厚层顶板岩层发生断裂时产生的较强震动也可引起煤体应力的变化。一般情况下，在顶板来压期间，煤体的冲击危险性会有所升高，此间，煤体可在高夹持应力作用下发生破坏，聚集的能量突然释放形成冲击矿压，也可以是处于较高应力状态的煤体在坚硬厚层顶板岩层突然破断产生的强烈震动作用下发生冲击破坏，两种情况如图所示。

（a）煤层高应力诱发冲击（b）顶板活动诱发冲击

图4 冲击矿压的两种情况

直接顶的垮落不足以填满采空区，造成老顶悬露，老顶岩梁将自身及其上部岩层重量都加到采煤工作面周围的煤体上，随着工作面的继续回采导致该厚层老顶的破断与初次垮落以及随后的周期回转失稳对工作面的矿压显现造成强烈的影响，这种影响对工作面冲击矿压危害的发生起到诱发作用，若发生整层断裂将对工作面产生强冲击危险。

因此，3311工作面顶板剧烈活动时，即老顶初次破断及工作面见方，冲击危险性较大，需要对其进行重点监测，提前采取钻孔卸压、强制放顶等处理措施，避免工作面发生顶板动力危害。

（4）顶板岩层的结构特点

根据研究，影响冲击矿压发生的岩层为煤层上方100m范围内的岩层，其中岩体强度大、厚度大的砂岩层起主要作用。以砂岩为标准的顶板岩层厚度特征参数

Lst=Σhiri

式中：hi--顶板在100m范围内第i种岩层的总厚度；

ri--所给岩层的弱面递减系数。

若定义砂岩的强度系数和弱面系数为 1.0，则煤系地层各岩层的强度比和弱面递减系数如表所示。

从统计分析结果看，冲击矿压经常发生具有坚硬顶板岩层的顶板条件下，且其顶板岩层厚度参数值为Lst≥50。

根据星村煤矿3311工作面钻孔柱状图，可以得出顶板厚度特征参数值Lst，计算如表所示。最后得出顶板厚度特征参数值为：

Lst=Σhiri＝60.95×100／63.83=95.49>50

故3煤层的顶板岩层对冲击矿压的发生起重要的作用。

表3 煤系地层岩层的强度比和弱面系数比

岩层

砂岩

泥岩

页岩

煤

采空区冒矸

强度比 1.0

0.82 0.58 0.34

0.2

弱面递减系数比 1.0

0.62 0.29 0.31 0.04

表4 顶板厚度特征参数值Lst 计算

煤层内的弹性能可由体变弹性能Uv 、形变弹性能Uf 和顶板弯曲弹性能Uw 三部分组成，即：

w

f v U U U U ++=

其中顶板弯曲弹性能Uw 为：

?M U w 21=

式中：M-煤壁上方顶板岩层的弯矩； φ-顶板岩层弯曲下沉的转角。

由此，相应地可得顶板初次垮落期间的弯曲弹性能为：

EJ L q U w 5765

2=

顶板周期垮落期间的弯曲弹性能为：

EJ L q U w 85

2=

由以上两式可以看出，顶板弯曲弹性能Uw 与岩层悬伸长度的五次方成正比，即顶板跨距（悬顶）L 值越大，积聚的能量也越多。一般情况下，厚度越大的坚硬岩层越不易冒落，形成的跨距（悬顶）L 值也就越大。所以厚度大的坚硬岩层顶板发生冲击矿压的可能性很大。

根据提供的3311工作面钻孔柱状图，星村煤矿3煤层上方有约2.1m 和10.3m 厚的粉砂岩和细砂岩坚硬顶板。直接顶以粉砂岩为主，老顶以细砂岩为主。砂岩顶板容易聚积大量的弹性能，在破碎或滑移过程中，可能会突然释放大量的弹性能，形成强烈震动，容易导致顶板型冲击矿压的发生。

（5）煤层厚度及其变化的影响

根据统计分析，冲击危险程度与煤层厚度及其变化紧密相关。煤层越厚，冲击矿压发生得越多，越强烈；煤层厚度的变化对冲击矿压的发生是有很大影响的，在厚度突然变薄或者变厚处，往往易发生冲击矿压，因为这些地方的支承压力升高，如图所示。

图5 煤层厚度变化对工作面支承压力的影响

煤层局部厚度的不同变化对应力场的影响规律为：

①煤层厚度局部变薄和变厚所产生的影响不同。煤层厚度局部变薄时，在煤层薄的部分，铅垂地应力会增加；煤层厚度局部变厚时，在煤层厚的部分，铅垂地应力会减小，而在煤层厚的部分两侧的正常厚度部分，铅垂地应力会增加。而且煤层局部变薄和变厚，产生的应力集中的程度不同。

②煤层厚度变化越剧烈，应力集中的程度越高。 ③当煤层变薄时，变薄部分越短，应力集中系数越大。

④煤层厚度局部变化区域应力集中的程度与煤层和顶、底板的弹性模量差值有关，差值

越大，应力集中程度越高。

结合星村煤矿3311工作面内钻孔的钻孔情况可知，煤厚平均8m。3311工作面位于煤层露头区域，煤层厚度变化大，在煤层厚度变化较大的区域，易发生冲击地压。

因此，3311工作面开采过程中需要加强对煤层厚度的监测。

（6）断层、褶曲等构造的影响

实践证明，冲击矿压危害经常发生在向斜轴部，特别是构造变化区、断层附近、煤层倾角变化带、煤层褶曲、构造应力带等。当巷道接近断层或向斜轴部区域时，冲击矿压危害发生的次数明显上升，而且强度加大。

断裂构造的存在，破坏了顶板的连续性，失去传递力的作用。当工作面接近断层时，断层会影响到工作面超前支承压力分布范围、分布形式和应力峰值。并且断层倾向与工作面推进方向的不同，断层对支承压力的影响程度不同。采动影响下断层对工作面支承压力的数值模拟结果表明了，当工作面从断层下盘向断层推进时，会在工作面和断层间的煤柱造成加压产生较高的应力集中，积聚大量的弹性能，并且随着工作面的推进，积聚的能量不断增加，

图6 构造对冲击矿压危险的影响

星村煤矿3311工作面附近地质条件复杂，断层等地质构造较多。对工作面掘进和回采有影响的断层主要有：DF16、SF65、SF64、SF63及其他局部小落差断层。同时工作面中部有小厂东向斜、陵城西背斜两条褶曲影响。由于矿井勘探资料的局限性，很有可能还存在没有揭露的其他大大小小的地质构造，故3311工作面开采过程中揭露的断层以及局部小褶曲构造在一定程度上会对冲击矿压、巷道支护等造成一定影响。3311工作面受断层、褶曲构造影响严重，工作面周围应力分布复杂，故需要根据具体情况进行具体分析采取适合的防治方法，才能事半功倍，防治冲击矿压。

综上，3311工作面冲击矿压危害发生的主要影响因素包括：（1）煤层的埋深；（2）煤岩

层自身的冲击倾向性；（3）煤层厚度的急剧变化；（4）工作面开采过程中揭露的地质构造断层的影响。因此，331工作面冲击矿压危害的主要诱发因素为大埋深形成的高原岩应力、厚层砂岩顶板破断诱发的矿震以及地质构造对巷道支护以及稳定性的影响。

三、3311工作面冲击危险指数评价

1、冲击危险性评价的综合指数法

冲击矿压影响因素众多，有地质的因素，也有采矿的因素。在地质类因素中，如果某个矿井曾经发生过冲击矿压，则能够表明该矿井具备发生冲击矿压的充分必要条件，发生次数越多，则冲击矿压危险越高；开采深度越大，则围岩应力水平及冲击矿压危险越高；上覆裂隙带内坚硬厚层岩层距煤层的距离越近，则顶板运动断裂时产生的震动对冲击矿压的影响越大；煤层上方100m 范围顶板岩层厚度特征越明显，则储存和释放弹性能的能力越强，对冲击矿压危险的影响越大；开采区域内构造引起的应力增量越高，对冲击矿压的影响越大；煤的单轴抗压强度越高，煤体的完整性越好，煤体越容易冲击破坏；煤的弹性能指数越大，其储存弹性能的能力越强、冲击破坏的强度越大。

在采矿类因素中，如果提前进行保护层开采，可以降低冲击矿压危险，如果保护层的卸压程度越高，则冲击矿压危险越低；如果在上保护层开采遗留的煤柱下方区域开采，则离煤柱的水平距离越近，则冲击矿压危险越高；如果工作面为实体煤工作面，则比临近采空区的工作面冲击矿压危险低，如果为孤岛工作面则冲击矿压危险高；如果工作面长度过小则可引起两端头拐角煤柱产生的集中应力叠加，引起冲击矿压危险上升；如果区段煤柱宽度留设不合理，则可产生应力过度升高的情况，增大冲击矿压危险；如果巷道留有底煤，则可在水平应力的作用下产生底臌冲击破坏；当巷道、工作面向采空区、断层、向斜、背斜、煤层侵蚀、合层或厚度变化区域掘进或回采时，可造成超前支承应力与采空区边缘集中应力或构造应力的叠加，将会增大冲击矿压的危险。

综合指数法在分析已发生的近200次冲击矿压事故灾害的基础上，通过综合分析评估开采区域的地质类和采矿类因素对冲击矿压发生影响的权重，分别计算得出两者的危险指数，并取其中的最大值作为最终的冲击矿压危险综合指数，依此对工作面冲击矿压危险性进行评价，确定开采区域的冲击矿压危险等级、状态和防治对策。

冲击矿压危险性评价与预测的综合指数由下式计算

{12max ,}

t t t W W W =

其中：

1gi t mgi

W W W =∑

，

2mj t mmj

W W W =∑

式中：

Wt ——冲击矿压危险状态等级评定的综合指数；

Wt1——地质因素对冲击矿压的影响程度及冲击矿压危险状态等级评定的指数； Wt2——采矿技术因素对冲击矿压的影响程度及冲击矿压危险状态等级评定的指数。

mgi W ——各种类地质影响因素的最大危险指数； gi

W ——各种类地质影响因素的实际危险指数；； mmj W ——各种类采矿影响因素的最大危险指数

mj

W ——各种类采矿影响因素的实际危险指数。

冲击矿压危险综合指数

t W 值越高，开采区域的冲击矿压危险等级越高。

根据冲击矿压危险状态等级评定综合指数Wt ，将冲击矿压的危险程度分为四个危险等级，分别为无冲击危险、弱冲击危险、中等冲击危险、强冲击危险。根据冲击矿压危险性的等级，采取相应的防治对策，见表。

表5 冲击矿压危险综合指数、等级、状态及防治对策表

对于每一类地质影响因素和对于每一类地质影响因素的危险指数均分为四个等级，由低至高依次为0、1、2、3；其中，0表示对冲击矿压没有影响，1表示对冲击矿压影响程度弱，2表示对冲击矿压影响程度中等，3表示对冲击矿压影响程度强。表为地质类因素影响的冲击矿压危险指数表。

表6 地质条件影响的冲击危险指数表

对于每一类采矿影响因素和对于每一类采矿影响因素的危险指数均分为四个等级，由低至高依次为0、1、2、3；其中，0表示对冲击矿压没有影响，1表示对冲击矿压影响程度弱，2表示对冲击矿压影响程度中等，3表示对冲击矿压影响程度强。表为采矿类因素影响的冲击矿压危险指数表。

表7 开采技术影响的冲击矿压危险状态的因素及指数

综合以上地质因素与采矿技术因素对冲击矿压的影响程度及冲击矿压危险状态等级评

定，可得出综合指数为：

3t t1t2W Max(W ,W )=Max(0.71,0.2)=0.71=

可见，3310工作面的冲击矿压危险状态等级评定综合指数Wt=0.71，属于中等（偏强）冲击危险性，需要加强冲击矿压预测预报，及时采取有效的冲击矿压防治措施。

四、掘进期间冲击危险区域划分

对于3311工作面掘进期间危险区的划分主要在考虑工作面煤层冲击倾向性、煤层埋深、顶板岩层结构等整体性影响因素的基础上，针对工作面巷道布局、断层分布、停采线煤柱、掘进安排等因素进行分析确定。

3311工作面掘进期间危险区的划分，将分别从3311工作面轨道顺槽、3311工作面运输顺槽和3311工作面切眼三方面进行分析确定。

1、3311工作面轨道顺槽掘进冲击危险区划分

对于3311工作面轨道顺槽掘进期间危险区的划分，主要在考虑工作面煤层冲击倾向性、煤层埋深、顶板岩层结构等整体性影响因素的基础上，针对工作面巷道布局、断层分布、褶曲构造等因素进行分析确定。

为避开F14断层影响，3311工作面轨道顺槽掘进前期有一个拐弯部分，且距离拐弯区域20m左右需要开掘3311工作面运煤巷，此处易产生应力集中。所以定义巷道拐弯区域为一般冲击危险区，并且运煤巷需要在轨道顺槽掘进过后确定拐弯区域煤体稳定之后才能施工。所以建议轨道顺槽、运输顺槽、运煤巷的掘进顺序为：先掘进运顺顺槽，待上山处煤体稳定后施工轨道顺槽，最后施工运煤巷；或者先掘进轨道顺槽，待上山处煤体稳定后施工运输顺槽，最后施工运煤巷；且同时施工的巷道不大于两个，同时施工的巷道迎头距离应在200m以上。

同运输顺槽，3311工作面轨道顺槽在过小厂东向斜和陵城西背斜阶段定义为中等冲击危险。

3311轨道顺槽掘进末期会过SF65断层，并在DF16断层附近停止。SF65断层落差为0~8m，落差较大，定义为高冲击危险区域。DF16断层落差9.2m，虽然轨道顺槽掘进不过此断层，但应注意其对切眼的影响，在掘进到DF16断层附近时需提前利用卸压打孔或者专门的地质钻孔确定断层的实际落差和位置，如果出现断层位置与勘探位置不符，需要根据实际情况决定继续向前施工或者提前开切眼。所以，将过SF65断层到切眼的位置定义为高冲击危险区域。

综合以上分析，轨道顺槽掘进过程中经历巷道拐弯、褶曲和断层的影响，共划分中等冲击危险两处，高冲击危险一处，如图7所示。

2、3311工作面运输顺槽掘进冲击危险区划分

对于3311工作面皮带巷掘进期间危险区的划分，主要在考虑工作面煤层冲击倾向性、煤层埋深、顶板岩层结构等整体性影响因素的基础上，针对工作面巷道布局、断层分布、褶曲构造、掘进安排等因素进行分析确定。对于3311工作面运输顺槽掘进需要重点考虑的因素有小厂东向斜和陵城西背斜。

3311工作面埋深达到1150m，属于深部矿井，煤层周围自重应力高，且西翼三采区构造复杂、断层多，造成构造应力高，工作面巷道的开挖会引起巷道周围应力集中。根据“动静载叠加诱冲机理”，工作面静载荷很高时，只需要较小的扰动就可能诱发冲击。3311工作面自重应力场理论计算为28.75MPa，受构造和采动影响，巷道周围应力会很集中，所以应加强卸压。

3311工作面运输顺槽掘进过程中过SF63断层，SF63断层落差较大，且与3311工作面运煤巷也相交，三者相交区域易产生应力集中，所以将运输顺槽过SF63断层区域定义为高冲击危险。同时应尽量在3311运输顺槽掘进过后，SF63断层稳定以后再开掘运煤巷。运顺顺槽

在中期连续过陵城西背斜和小厂东向斜两条褶曲，褶曲轴部应力易产生集中，且受构造影响煤体较为破碎，掘进过程中应注意卸压和加强支护，该区域定义为中等冲击危险。

综合以上分析，运输顺槽掘进过SF63断层时具有高冲击危险，过褶曲时具有中等冲击危险。如图8所示。在掘进期间需要有针对性的对动静载荷进行监测，并配合一定的卸压工作以保证安全掘进。

3、3311工作面切眼掘进冲击危险区划分

对于3311工作面切眼掘进期间危险区的划分，主要在考虑工作面煤层冲击倾向性、煤层埋深、顶板岩层结构等整体性影响因素的基础上，针对工作面巷道布局、断层分布、掘进安排等因素进行分析确定。对于3311工作面切眼掘进需要重点考虑的因素为断层构造的影响。

3311工作面切眼是根据DF16（∠24°H:9.2m）断层确定的，DF16断层呈东北-西南走向，顺槽掘进时轨顺揭露断层后即可停止掘进，转而进行切眼的掘进准备。工作面切眼主要受DF16断层的影响，在掘进时应背向断层掘进，即由轨顺向运顺掘进切眼。定义切眼靠近DF16断层处为高冲击危险区域，如图9所示。

图7 3311工作面轨道顺槽冲击危险区域划分

图8 3311工作面运输顺槽冲击危险区域划分

图9 3311工作面切眼冲击危险区域划分

五、掘进期间冲击危险监测方案及预测预报

（一）微震法监测方案及预测预报

利用SOS微震监测系统，对工作面区域进行实时监测，每天进行震源的定位、微震能量的计算、统计等工作，对大能量震动信号进一步进行频谱分析和现场矿压显现情况记录，判断矿震的机制以及区域冲击危险性程度。

根据中国矿大提供的波兰国家微震监测标准进行预测预报：

a、无危险-①无矿震或震动能量102―103J，Emax≦5×102J ②∑E<103J/每5m推进度

b、弱危险-①震动能级102―103J， Emax≦5×103 J ②∑E<104J/每5m推进度

c、中等危险-①震动能级102―104J，5×103J< Emax≦1×105J ②E<105J/每5m推进度

d、强危险-①震动能级102―105J， Emax>105 J ②∑E≧105J/每5m推进度。

如微震监控室监测到迎头监测指标超过危险时，要及时通知区队进行大孔卸压或爆破卸压，卸压后现场用电磁辐射仪和钻屑法检验卸压效果。

当掘进迎头出现104J以上的震动时，由矿防冲副总工程师组织矿压科、技术科、地测科相关人员进行分析，确定震动原因及措施，报矿总工程师、矿长批准实施。

（二）电磁辐射法监测方案及预测预报

1、电磁辐射法监测方案

定期对迎头后方400m范围（只监测煤巷段）及迎头进行电磁辐射监测，当发现监测值较高时应立即汇报并采用钻屑法检验。若钻屑法监测煤粉数超过临界值时，危险区里外50m范围必须停止一切工作并撤出人员，并按照防冲措施进行打大孔卸压，情况危急时直接按照作业规程中规定实施爆破卸压。

2、电磁辐射法预测预报

对于掘进巷道而言，掘进头和后方200m区域是冲击矿压多发区域，也是重点监测区域。

①由矿压科使用KBD5电磁辐射仪，对掘进迎头及迎头后400m（只监测煤巷段）范围内

帮部进行监测，监测的结果以记录牌板公示。

②迎头按左、中、右各布置1个点，帮部布点间距为20m，观测次数依据监测结果确定，每点监测时间2分钟。如监测数据较大达到临危指标（电磁辐射强度达到60mv，脉冲数达到960次以上），或虽然未达到临危值，但动态值有突然较大增幅，此时须加强监测。

③监测中如果报警，去除影响因素后依然报警，要立即施工钻屑检验，钻屑如果超临危值并且施工过程中有明显的动力现象，则认定具有冲击危险，要立即实施卸压解危。

④掘进迎头附近电磁辐射监测在综掘机停止运行时进行，以降低干扰信号影响。

头

（三）钻屑法监测方案及预测预报

①每天进行一次钻屑法监测。

②监测地点：正常情况下在迎头监测；当巷道内微震监测、在线应力监测出现异常时，要对异常区域进行监测。

③监测孔布置：在迎头时，布置1个监测孔。在帮部时，单排布置，布置间距根据监测位置确定，钻屑法监测孔距底板1.2m左右，钻孔方向为平行于煤层，垂直迎头或巷帮。当迎头中间钻屑量超标，则在迎头左右再各施工一个钻屑法监测，角度与迎头掘进方向呈45°，分别监测两帮压力情况。根据监测情况分别对迎头、两帮进行卸压。

④监测内容：主要监测每米钻孔的钻屑量，单位升或克。

⑤实施方法：使用手持风动钻机钻孔，采用螺纹式联接麻花钻杆，每节长1.0m，钻头直径为42mm，钻孔深为不小于12m 。用胶结袋收集钻出的煤粉，每钻进1m测量1次煤粉的体积或重量。用专用表格记录打眼地点、时间、钻屑排出量，以及打眼过程中出现的钻杆跳动、卡钻、劈裂声和孔内冲击等动力现象。

⑥危险指标：按下表对照选取。

体积法临危指标

重量法临危指标

如果监测到的煤粉量超过以上临界指标，或出现卡钻、吸钻、异响等动力现象，应认为煤体处于临界危险状态，必须立即采取解危措施。解危后，需再次进行钻屑法复测，若复测仍然超标，则再次采取解危措施，解危后再次进行钻屑法复测，直至不超标后方可掘进。

在迎头或两帮电磁辐射法监测到冲击危险性高的地点，进行钻屑法检测时，同时通知迎头人员立即撤到距离高应力区不少于150米以外的地点。

钻屑法监测由施工单位负责钻孔、量取煤粉，并记录在现场牌板和防冲记录本上。

（四）冲击地压在线应力监测系统实时预测预报

通过在线应力监测系统，实时在线监测掘进迎头后方采动应力场及特定区域应力场的变化规律，记录监测数据并绘制应力变化曲线，实时准确反映掘进迎头煤体应力，及时发现应力超限预警区域，采用钻屑法对预警区域进行检验。

压力传感器在掘进巷道自巷道开门口向里40m开始向迎头方向开始布置，每30m一组，每组两个，埋设深度分别为12m、17m，每组两个测点间距1.5-2m，两帮交错布置。其具体布置方案如图11所示。随着生产进行，当最前端测力计距迎头超过20m时，继续向前安装，两帮交错布置，始终保证迎头后方处于监测范围内。

图11 压力传感器安装示意图（顺槽）

对监测数值设定黄色预警数值和红色预警数值。通过每组压力传感器的监测数值，根据六项基本原则，判定是否发生冲击地压，并采取措施。六项原则为：