綜合指數(shù)法使用說(shuō)明1．概念必要條件，發(fā)生次數(shù)越多，則沖擊地壓危急越高；開采深度越大，則圍巖應(yīng)力水100m范圍頂板巖層厚度特征越明顯，則儲(chǔ)存和釋放彈性能的力量越強(qiáng)，對(duì)沖擊地壓危急的影響越大；度越高，煤體的完整性越好，煤體越簡(jiǎn)潔沖擊破壞；煤的彈性能指數(shù)越大，其儲(chǔ)存彈性能的力量越強(qiáng)、沖擊破壞的強(qiáng)度越大?；驑?gòu)造應(yīng)力的疊加，將會(huì)增大沖擊地壓的危急。在統(tǒng)計(jì)已發(fā)生的沖擊地壓災(zāi)難的根底上，分析各種地質(zhì)因素和開采技術(shù)因素對(duì)沖擊地壓發(fā)生的影響，確定各種因素的影響權(quán)重，得到?jīng)_擊危急綜合指數(shù)，基于對(duì)沖擊地壓危急性進(jìn)展推測(cè)與等級(jí)劃分，該方法稱為綜合指數(shù)法。綜合指學(xué)者提出的綜合分析法、層次分析法、統(tǒng)計(jì)分析法等，不能稱為綜合指數(shù)法。綜合指數(shù)法在分析已發(fā)生的近200狀態(tài)和防治對(duì)策。這是一種宏觀角度的評(píng)價(jià)方法，可用于對(duì)礦井水平、采區(qū)、采擊危急性指數(shù)，綜合兩者來(lái)評(píng)價(jià)區(qū)域的沖擊危急程度。沖擊地壓危急性評(píng)價(jià)與推測(cè)的綜合指數(shù)由下式計(jì)算：WmaxWt nW

,W}t2n W其中：

W t1

1ii1W

，W t2

2ii1n W式中：

1

imax

2

imaxW——沖擊危急綜合指數(shù)；tW——地質(zhì)因素確定的沖擊危急指數(shù)；t1W ——采礦技術(shù)因素對(duì)沖擊地壓的影響程度及沖擊地壓危急狀態(tài)等級(jí)評(píng)定t2的指數(shù)。W——i個(gè)地質(zhì)因素、開采技術(shù)因素的評(píng)估指數(shù)；iWimax

，n1 2

為地質(zhì)因素、開采技術(shù)因素的數(shù)目。依據(jù)沖擊地壓危急狀態(tài)等級(jí)評(píng)定綜合指數(shù)W，將沖擊地壓的危急程度分為t1。表1 沖擊地壓危急綜合指數(shù)、等級(jí)、狀態(tài)及防治對(duì)策表危急等級(jí)危急等級(jí)危急狀態(tài)綜合指數(shù)沖擊地壓危急防治對(duì)策A無(wú)沖擊

W ≤0.25 按無(wú)沖擊地壓危急采區(qū)治理，正常進(jìn)展設(shè)計(jì)及生t 產(chǎn)作業(yè)。考慮沖擊地壓影響因素進(jìn)展設(shè)計(jì)，還應(yīng)滿足：B弱沖擊C中等沖擊

0.25＜W＜Wt

≤0.5t≤0.75

配備必要的監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)，治理設(shè)備。制定監(jiān)測(cè)和治理方案，作業(yè)中進(jìn)展沖擊地壓危急監(jiān)測(cè)、解危和效果檢驗(yàn)。考慮沖擊地壓影響因素進(jìn)展設(shè)計(jì)，合理選擇巷道及硐室布置方案、工作面接替挨次；優(yōu)化主要巷道及硐室的技術(shù)參數(shù)、支護(hù)方式、掘進(jìn)速度、采煤工作面超前支護(hù)距離及方式等。還應(yīng)滿足：配備完備區(qū)域與局部的監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)設(shè)備和治理裝備。作業(yè)前對(duì)采煤工作面支承壓力影響區(qū)、掘進(jìn)煤層巷道迎頭及前方的巷幫實(shí)行預(yù)卸壓措施。設(shè)置人員限制區(qū)域、確定避災(zāi)路線。制定監(jiān)測(cè)和治理方案，作業(yè)中進(jìn)展沖擊地壓危急監(jiān)測(cè)、解危和效果檢驗(yàn)?？紤]沖擊地壓影響因素進(jìn)展設(shè)計(jì)，合理選擇巷道及硐室布置方案、工作面接替挨次等；優(yōu)化巷道及硐室技術(shù)參數(shù)、支護(hù)方式和掘進(jìn)速度等；優(yōu)化采煤工作面頂板支護(hù)、推動(dòng)速度、超前支護(hù)距離及方式、采放煤高度等參數(shù)。還應(yīng)滿足：配備完備區(qū)域與局部的監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)設(shè)備和治理裝備。D強(qiáng)沖擊

W >0.75t

作業(yè)前對(duì)采煤工作面回采巷道、掘進(jìn)煤層巷道迎頭及前方的巷幫實(shí)施全面預(yù)卸壓，經(jīng)檢驗(yàn)沖擊地壓危急解除前方可進(jìn)展作業(yè)。制定監(jiān)測(cè)和治理方案，作業(yè)中加強(qiáng)沖擊地壓危急的監(jiān)測(cè)、解危和效果檢驗(yàn)措施；監(jiān)測(cè)對(duì)周邊巷道、硐室等的擾動(dòng)影響，并制定對(duì)應(yīng)的治理措施。假設(shè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)充分實(shí)行監(jiān)測(cè)及解危措施后，仍不能保證安全時(shí)應(yīng)停頓生產(chǎn)或重設(shè)計(jì)。地質(zhì)因素指標(biāo)與取值說(shuō)明地質(zhì)因素沖擊危急指數(shù)對(duì)于每一類地質(zhì)影響因素和對(duì)于每一類地質(zhì)影響因素的危急指數(shù)均分為四0、1、2、3；其中，0表示對(duì)沖擊地壓沒有影響，1表示對(duì)沖擊地壓影響程度弱，2表示對(duì)沖擊地壓影響程度中等，3表示對(duì)沖擊地壓2為地質(zhì)因素影響的沖擊危急指數(shù)表。序號(hào)影響因素因素說(shuō)明1W序號(hào)影響因素因素說(shuō)明1W1同一水平煤層沖擊地壓發(fā)生歷史〔次數(shù)/n〕2W2開采深度h因素分類n=0n=12≤n＜3n≥3h≤400m400m＜h≤600m危急指數(shù)0123013W34W4ststL >90mst5W5開采區(qū)域內(nèi)構(gòu)造引起的應(yīng)力增量與正常應(yīng)力值之比=〔g-〕/≤10%10%＜≤20%3016W6煤的單軸抗壓強(qiáng)度Rc7W7W2≤WET＜3.5ET3.5≤WET＜5W ≥5ET123600m＜h≤800m2h＞800m3d＞100m0上覆裂隙帶內(nèi)堅(jiān)硬厚層巖層距煤50m＜d≤100m1層的距離d20m＜d≤50m2d≤20m3L＜50ms0100m范圍50m＜Lst≤70m1L,70m＜L≤90m220%＜≤30%2＞30%3Rc≤10MPa010MPa＜Rc≤14MPa114MPa＜Rc≤20MPa2Rc＞20MPa3W ＜2ET0地質(zhì)因素沖擊危急指數(shù)取值說(shuō)明〔1〕W1

：同一水平同一煤層沖擊地壓發(fā)生的歷史，這里“沖擊地壓”是經(jīng)〔2〕W2〔3〕W3

：評(píng)價(jià)區(qū)域煤層開采深度。按區(qū)域內(nèi)最大值進(jìn)展計(jì)算。：處于裂隙帶范圍內(nèi)的厚層堅(jiān)硬巖層距離煤層頂板的距離。厚層：10m60MPa，單軸抗壓強(qiáng)度為自然含水率條件下。〔5〕W4

100m范圍頂板巖層厚度特征參數(shù)確定方法：L hrst iiLst

頂板巖層厚度參數(shù)；h 100mi種巖層的總厚度；iri種巖層的弱面遞減系數(shù)。i假設(shè)定義砂巖的強(qiáng)度系數(shù)和弱面系數(shù)為1.0，則煤系地層各巖層的強(qiáng)度比和弱3所示。表3 煤系地層巖層的強(qiáng)度比和弱面系數(shù)比巖層巖層砂巖泥巖頁(yè)巖煤采空區(qū)冒矸強(qiáng)度比1.00.820.580.340.2弱面遞減系數(shù)比1.00.620.290.310.04評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)假設(shè)柱狀圖范圍小于100m時(shí)，計(jì)算后折算到100m。評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)多個(gè)柱狀圖可供選擇時(shí)，分別對(duì)各個(gè)鉆孔進(jìn)展計(jì)算，取最大值?！?〕W5

：指構(gòu)造應(yīng)力重量減去正常水平應(yīng)力與正常水平應(yīng)力的比值。假設(shè)〔即最大主應(yīng)力為水平應(yīng)力〔量是垂直應(yīng)力的1.3倍，即h

=1.3v

hmaxh。其中：h

為水平應(yīng)力最大值〔或近水平最大應(yīng)力重量；

為正常水平應(yīng)力。例如：h實(shí)測(cè)地應(yīng)力值為最大水平應(yīng)力為15MPa，自重應(yīng)力為10MPa，則：

hmax h

151313

0.15415.4%，即取值1。假設(shè)無(wú)實(shí)測(cè)地應(yīng)力數(shù)據(jù)，則需要依據(jù)礦井地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育〔主要為斷裂構(gòu)造與褶皺構(gòu)造〕狀況進(jìn)展推想。〔6〕W6

：煤的單軸抗壓強(qiáng)度，以評(píng)價(jià)區(qū)域“沖擊傾向性鑒定報(bào)告”中的單軸抗壓強(qiáng)度為準(zhǔn)?！?〕W7

：煤的彈性能指數(shù)，以評(píng)價(jià)區(qū)域“沖擊傾向性鑒定報(bào)告”中的彈性能指數(shù)為準(zhǔn)。采礦因素影因素指標(biāo)與取值說(shuō)明采礦因素沖擊危急指數(shù)對(duì)于每一類采礦技術(shù)影響因素和對(duì)于每一類采礦影響因素的危急指數(shù)均分、2、3；其中，0表示對(duì)沖擊地壓沒有影響，1表示對(duì)沖擊地壓影響程度弱，2表示對(duì)沖擊地壓影響程度中等，3表示對(duì)沖擊4為采礦類因素影響的沖擊地壓危急指數(shù)表。4采礦類因素影響的沖擊地壓危急指數(shù)表中等1一般2很差3hz≥60m030m≤hz＜60m10m≤hz＜30m2hz＜0m〔煤柱下方〕3實(shí)體煤工作面0一側(cè)采空1兩側(cè)采空2三側(cè)及以上采空3L＞300m0序號(hào)影響序號(hào)影響因素因素說(shuō)明因素分類危急指數(shù)好 01W1保護(hù)層的卸壓程度2W2工作面距上保護(hù)層開采遺留的煤柱的水平距離hz3W3工作面與接近采空區(qū)的關(guān)系m4W4工作面長(zhǎng)度L150m≤L＜300mmm100m≤L＜150mmmd≤3md≥50mL＜100m5W5區(qū)段煤柱寬度d6W6留底煤厚度td3m＜d≤6m6m＜d≤10m10m＜d＜50mtd=0m0m＜td≤1m1m＜td≤2m7W7向采空區(qū)掘進(jìn)的巷道，停掘位置與采空區(qū)的距離Ljc8W8向采空區(qū)推動(dòng)的工作面，停采線與采空區(qū)的距離Lmc200m≤LdLjc≥150m100m≤Ljc＜150m50m≤Ljc＜100m＜50mLmc≥300mt＞2mmc＜300m100m≤Lmc＜200mLmc＜100m9W3m的斷層推動(dòng)的工作面或Ld≥100m12301230123012301230巷道，工作面或迎頭與斷層的距離巷道，工作面或迎頭與斷層的距離Ld50m≤L＜100md20m≤Ld＜50mL＜20md10W10向煤層傾角猛烈變化〔＞15°〕的向斜迎頭與之的距離Lz10m≤Lz＜20mL≥50mzL＜10mz11W11b20m≤Lb＜50m10m≤Lb＜20mL≥50mbL＜10mb12301230123采礦因素沖擊危急指數(shù)取值說(shuō)明〔1〕W1

：保護(hù)層開采的卸壓程度。依據(jù)國(guó)標(biāo)“沖擊地壓測(cè)定、監(jiān)測(cè)與防治方法第12無(wú)保護(hù)層開采時(shí)，此項(xiàng)不考慮。2

無(wú)保護(hù)層開采時(shí)，此項(xiàng)不考慮?！?〕W3

：工作面周邊采空區(qū)狀況。相鄰礦井采空區(qū)、本礦井相鄰采區(qū)〔帶區(qū)、盤區(qū)〕對(duì)工作面的影響，假設(shè)煤柱寬度隔離采空區(qū)影響〔50m煤柱寬度缺乏以隔離采空區(qū)影響，則需要作為相鄰采空區(qū)考慮?！?〕W4

：指工作面實(shí)際面長(zhǎng)，評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)面長(zhǎng)發(fā)生變化時(shí)，以最小面進(jìn)步行計(jì)算?！?〕W5〔6〕W6

：指區(qū)段煤柱凈寬?！不?qū)嶋H0。〔7〕W7〔8〕W8〔9〕W9

：以停掘位置巷道中線的延長(zhǎng)線至采空區(qū)邊界的垂直距離計(jì)算。：以停采線距離采空區(qū)邊界最小垂直距離計(jì)算。：以巷道迎頭線/工作面至斷層面的最小垂直距離計(jì)算；巷道與工作面穿過斷層時(shí)，距離為0?！?0〕W10〔11〕W11

：以巷道迎頭線/工作面至褶曲的軸跡線的最小垂直距離。：以巷道迎頭線/工作面至煤層的合并線、分叉線、侵蝕線、煤層厚度變異系數(shù)高于50%線的最小垂直距離。掘進(jìn)巷道與工作面需要穿過以上區(qū)域時(shí)，距離為0。執(zhí)行說(shuō)明綜合指數(shù)法版本。到目前為止，綜合指數(shù)法經(jīng)過了兩個(gè)階段，課題組下，使用老版本也是正確的。綜合指數(shù)法的使用對(duì)象。綜合指數(shù)法可以對(duì)煤層、水平、采區(qū)、采掘綜合指數(shù)與沖擊危急等級(jí)。綜合指數(shù)法的精度與范圍。綜合指數(shù)法是基于采掘工作面已經(jīng)發(fā)生的〔如開采深度，選擇的是區(qū)域內(nèi)的最大深度，然后平均〔權(quán)重不同〕每個(gè)指標(biāo)〔地質(zhì)因7個(gè)指標(biāo)平均，由于每個(gè)指標(biāo)都有其影響范圍，指標(biāo)與指標(biāo)對(duì)沖擊的發(fā)生也〔采區(qū)、采掘工作面〕不建議進(jìn)展網(wǎng)格化〔比方1m×1m網(wǎng)格。評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)差異性過大的處理。假設(shè)消滅一個(gè)評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)不同局部地20