冲击地压概述

1、1会计学冲击地压概述冲击地压概述牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享 二、冲击地压现象二、冲击地压现象 煤岩体突然破坏，瞬时释放大量能量，伴有声响和震动的地压现象。如岩石突然突出或弹射，岩柱崩溃，煤、岩与瓦斯突出等。可一次破坏岩石几吨至上万吨，巷道几米到几十米，还可能波及全矿，造成伤亡，或使部分矿体无法开采。牛牛文库文档分享二、冲击地压现象二、冲击地压现象牛牛文库文档分享岩爆造成损害细部岩爆造成损害细部岩块嵌入水管表面岩块嵌入水管表面电缆被高速抛出的岩块割断电缆被高速抛出的岩块割断(实验结果表明：岩石弹射速度实验结果表明：岩石弹射速度50m/s)牛牛文库文档分享(dramatic effect)岩

2、爆前岩爆前中度破坏区中度破坏区牛牛文库文档分享严重破坏区严重破坏区完全闭合区完全闭合区牛牛文库文档分享 美国美国Lucky Friday金属矿金属矿采场中发生的岩爆：采场中发生的岩爆： (埋深超过埋深超过700m, 震级震级3.6-4.2, 发生于发生于1988年年10月月18日日)冲击地压冲击地压 - 特征特征1、突发性、突发性2、具有破坏性、具有破坏性3、具有复杂性、具有复杂性牛牛文库文档分享 美国美国Lucky Friday金金属矿采场中发生的岩爆属矿采场中发生的岩爆： (埋深超过埋深超过700m, 震级震级3.6-4.2, 发生于发生于1988年年10月月18日日) 随着井工矿井开采深

3、度的增加随着井工矿井开采深度的增加，煤岩动力灾害，煤岩动力灾害冲击矿压的冲击矿压的危险也在逐步增加。原来没有发危险也在逐步增加。原来没有发生过冲击矿压的矿井，现在也开生过冲击矿压的矿井，现在也开始发生；原来发生过冲击矿压的始发生；原来发生过冲击矿压的矿井，现在冲击发生的强度越来矿井，现在冲击发生的强度越来越大，发生的次数越来越多。越大，发生的次数越来越多。 牛牛文库文档分享南非某矿岩爆对巷道的破坏南非某矿岩爆对巷道的破坏(巷道尺寸巷道尺寸3m*3m, 埋深埋深1540m, 震级震级4)牛牛文库文档分享巷道尺寸巷道尺寸3m*3m深度深度2600m震级震级4根据发生的地点和位根据发生的地点和位置分

4、类置分类(1)煤体冲击。发生在煤体内，根据冲击深度和强度又分为表面、浅部和深部冲击。(2)围岩冲击。发生在顶底板岩层内，根据位置有顶板冲击和底板冲击。牛牛文库文档分享 冲击矿压作为煤岩动人灾害，有记载的第一次发生于1738年英国南史培福煤田。200多年来，其危害几乎遍布世界各采矿国家。英国、德国、南非、波兰、前苏联、捷克、加拿大、日本、法国以及中国等20多个国家和地区都记录有冲击矿压现象。我国煤矿冲击矿压灾害极为严重。我国最早自我国最早自1933年抚顺胜利矿发生冲击矿压以来，先后在北京、辽源年抚顺胜利矿发生冲击矿压以来，先后在北京、辽源、通化、阜新、北票、枣庄、大同、开滦、天府、南桐、徐州、大

5、屯、新汶等矿务局部、通化、阜新、北票、枣庄、大同、开滦、天府、南桐、徐州、大屯、新汶等矿务局部相继发生过冲击矿压现象。目前，我国有近相继发生过冲击矿压现象。目前，我国有近50对矿井累计发生过对矿井累计发生过4900多次冲击矿压，造多次冲击矿压，造成数以百计的人员伤亡，巷道破坏达成数以百计的人员伤亡，巷道破坏达30多公里。多公里。 牛牛文库文档分享 一、国外冲击地压历史与现状一、国外冲击地压历史与现状 牛牛文库文档分享 一、国外冲击地压历史与现状一、国外冲击地压历史与现状牛牛文库文档分享 一、国外冲击地压历史与现状一、国外冲击地压历史与现状牛牛文库文档分享 一、国外冲击地压历史与现状一、国外冲击

6、地压历史与现状 牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享 一、国外冲击地压历史与现状一、国外冲击地压历史与现状 牛牛文库文档分享 一、国外冲击地压历史与现状一、国外冲击地压历史与现状牛牛文库文档分享 一、国外冲击地压历史与现状一、国外冲击地压历史与现状 牛牛文库文档分享 一、国外冲击地压历史与现状一、国外冲击地压历史与现状 牛牛文库文档分享 一、国外冲击地压历史与现状一、国外冲击地压历史与现状 牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享5.65.24.343.52.90123456里氏震级/级德国南非波兰三河尖抚顺华丰牛牛文库文档分享 二、国内冲击地压历史与现状二、国内冲击地压历史与现状牛牛文库文档分享牛牛文库

7、文档分享牛牛文库文档分享震级震级3.7对上图巷道破坏的推断对上图巷道破坏的推断，估计是由巷道中部岩，估计是由巷道中部岩层的剪切破坏引起的层的剪切破坏引起的牛牛文库文档分享n （3）造成的破坏和损失巨大n 人员伤亡。冲击地压造成震动使人员碰伤，所造成的冒顶、片帮、支架折断也伤及人员；由于巷道堵塞、人员被埋而窒息。n 破坏生产。冲击地压造成片帮、底鼓、冒顶可造成几十米巷道被堵塞，几百米巷道支架被损坏，机械设备被移位，风门被暴风摧垮，有的被迫停采，损失煤炭可多达60万t。n 地面房屋被震坏开裂。牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享冲击矿压发

8、生区冲击矿压发生区 冲击矿压发生区冲击矿压发生区 冲击矿压发生区冲击矿压发生区 冲击矿压发生区冲击矿压发生区 牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享冲击地压按显现强度分级 牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享n（a）在被巷道切割的煤柱中；）在被巷道切割的煤柱中； （b）在煤层边缘部分；）在煤层边缘部分； （c） 在连续煤体中；在连续煤体中； （d）在掘进的煤层巷道中；）在掘进的煤层巷道中； （e）在被巷道从煤体分离出来的煤柱中；（）在被巷道从煤体分离出来的煤柱中；（f）在有底

9、板或顶板破坏的巷道中；（在有底板或顶板破坏的巷道中；（g）初次放顶时顶板折断处）初次放顶时顶板折断处强强冲冲击击牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享（2）煤矿地质因素对冲击地压的影响牛牛文库文档分享表2-1 我国部分煤矿发生冲击地压的临界采深牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享软煤软煤硬煤硬煤牛牛文库文档分享（5）地质构造因素 地层的多次运动形成了各种各样的地质构造，如断层、褶曲、背向斜、煤层厚度变化带及岩性变化带等。在这些地质构造区附近，由于存在着地质构造应

10、力场，通常使煤岩体的构造应力，尤其是水平构造应力增加，而直接导致冲击地压的发生。大量冲击地压实践表明，冲击地压常常发生在这些地质构造区域中，如向斜轴部、断层附近、煤层倾角变化带、煤层变薄带和构造应力带。 牛牛文库文档分享2、开采技术条件对冲击地压的影、开采技术条件对冲击地压的影响响 开采技术条件对冲击地压的影响表现在两个方面： 一方面是因为开采导致煤岩体的应力迅速增加，在一定区域、一定范围内形成高应力集中，满足了冲击地压发生的应力条件；另一方面，原本具有高应力的煤岩体或接近极限状态的煤岩体，在采动条件作用下，诱发冲击地压。 牛牛文库文档分享1）采煤方法、巷道布置与顶板管理方 法对冲击地压发生的

11、影响 采煤方法、巷道布置形式、顶板管理方法的不同，煤岩体在掘进和采煤过程中矿山压力及其分布规律也显著不同，发生冲击地压的危险性也各异。 开采近距离煤层群时，不同煤岩层之间存在着相互影响的情况。这种相互影响在一定条件下就会导致煤岩体处于极限应力状态或出现高度的应力集中，最终发生破坏性的冲击地压。 为了实现对冲击地压煤岩层的合理开拓布置，在开采设计阶段，就应该正确地、最大限度地选择合理的开采布置和最大限度地限制在采场或巷道附近形成高度应力集中。牛牛文库文档分享（1）规则地进行采煤 不留或少留煤柱，尽可能保证工作面成直线，不使煤层有向采空区突出的地段，在煤层中掘巷量最少，限制采场和巷道附近的应力集中

12、，等等。用房柱式开采法因顶板长时间不能冒落，矿山压力随工作面继续推进而增加，顶板下沉和底板鼓起也随之增大，这就可能造成潜在危险。煤层或矿柱上的不均匀载荷及其应力松驰可能使一些矿柱上应力水平提高很大，成为导致冲击地压的附加因素。大量实践表明，长壁工作面是冲击地压煤层最有利的采煤方法。 牛牛文库文档分享（2）顶板及时垮落 顶板管理方式对冲击地压的影响甚为显著。这是因为，顶板岩层的悬、断、垮、冒，直接关系到顶板岩层中弹性能的释放形式和向煤体传递应力和弹性能的能力，甚至直接关系到煤体是否会受到动载的影响。因为，动载的作用将会加剧冲击地压的发生，破坏更加剧烈。 采用垮落法或采用人工爆破方法处理顶板后，由

13、于顶板中的弹性能能够及时释放，冲击地压发生次数和强度均显著下降。牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享 （2）单一煤层开采 单一煤层开采时，巷道和采煤工作面的相向推进、在采煤工作面或煤柱中的支承压力带内掘进巷道、在工作面向采空区或断层带推进等，都会使应力发生叠加，从而引起冲击地压的发生。如图2-7所示，当两个工作面相向推进时，前方煤体的应力会不断因叠加而增大，此时，发生冲击地压的危险性也不断增大；当掘进工作面在煤柱中掘进时，由于煤柱区附近为应力集中区，因此，在该区域内进行掘进，必然会增大冲击地压发生的频率和强度。牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享4）其他开采技术对冲击地压发生的影响 影响冲击地压的开采

14、技术条件还包括采煤工艺过程，如爆破、采煤机割煤等。 （1）残采 残采区和停采线冲击地压发生影响较大。从统计结果看，89%的冲击地压发生在残采区、停采线、断层区域和煤层超采的地方。发生冲击地压的区域如表2-4。牛牛文库文档分享（2）采空区和开采面积 当工作面接近已有的采空区，其距离为2030m时，冲击地压危险性随之增加。如果工作面旁边有上区段的采空区，该采空区也使冲击地压的危险性增加，危险的最大位置在距煤柱10m左右；当采面接近老巷约15m左右时，冲击地压的危险性最大。 在煤层开采面积增加的情况下，岩体的震动能量也随之增加，研究表明，当开采面积为3万m2时，释放的单位面积的震动能量最大。牛牛文库

15、文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享 一、国外冲击地压历史与现状一、国外冲击地压历史与现状 牛牛文库文档分享冲击矿压发生区冲击矿压发生区 冲击矿压发生区冲击矿压发生区 冲击矿压发生区冲击矿压发生区 冲击矿压发生区冲击矿压发生区 牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享n（a）在被巷道切割的煤柱中；）在被巷道切割的煤柱中； （b）在煤层边缘部分；）在煤层边缘部分； （c） 在连续煤体中；在连续煤体中； （d）在掘进的煤层巷道中；）在掘进的煤层巷道中； （e）在被巷道从煤体分离出来的煤柱中；（）在被巷道从煤体分离出来的煤柱中；（f）在有底