煤礦沖擊地壓案例及發(fā)生機(jī)理

《煤礦沖擊地壓案例及發(fā)生機(jī)理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、2012年3月陳學(xué)華教授博導(dǎo)遼寧工程技術(shù)大學(xué)13941899779chen_xuehua@qq.com《沖擊地壓防治技術(shù)規(guī)范（試行）》兗礦集團(tuán)有限公司《沖擊地壓案例及發(fā)生機(jī)理》（1）突發(fā)性：沖擊地壓發(fā)生前一般無明顯前兆，沖擊過程短暫，難以確定發(fā)生的時間、地點的強(qiáng)度。（2）多樣性：一般表現(xiàn)為煤爆（煤壁爆裂、小塊拋射）、淺部沖擊和深部沖擊。最常見的是煤層沖擊，也有頂板沖擊和底板沖擊，少數(shù)礦井發(fā)生巖爆。（3）破壞性：往往造成煤壁片幫、頂板可能有瞬間明顯下沉；有時底板突然鼓起甚至接頂；常常有大量煤塊甚至上百

2、立方米的煤體突然破碎并從煤壁拋出，堵塞巷道，破壞支架；從后果來看沖擊地壓往往造成人員傷亡和巨大的生產(chǎn)損失。（4）復(fù)雜性：在自然地質(zhì)條件上，除褐煤以外的各種煤種都記錄到?jīng)_擊現(xiàn)象，采深從200～1000m，各種地質(zhì)條件都發(fā)生過沖擊地壓。在生產(chǎn)技術(shù)條件上，各種采煤方法都出現(xiàn)了沖擊地壓。1.1沖擊地壓的顯現(xiàn)特征1典型沖擊地壓發(fā)生特征及分類（一）根據(jù)顯現(xiàn)強(qiáng)度及其對煤和巖層、支架、設(shè)備的破壞程度分（分為四類）1．彈射：單個碎塊從煤巖體表面彈射出來，并伴有強(qiáng)烈的聲響。2．煤炮（深部沖擊）：深部的煤巖體發(fā)生破壞，但

3、煤或巖石不向已采空間內(nèi)拋出，只有片幫或散落現(xiàn)象，巖體震動，伴有聲響，有時產(chǎn)生煤塵。3．微沖擊：煤或巖石向已采空間拋出，但對支架和設(shè)備無損害，圍巖震動，伴有很大聲響，產(chǎn)生煤塵，在瓦斯煤層中可能有大量瓦斯涌出。4．強(qiáng)沖擊：部分煤或巖體急劇破壞，大量的煤或巖石向已采空間拋出，出現(xiàn)支架折損、設(shè)備移動和圍巖強(qiáng)烈震動，伴有巨大聲響，形成大量煤塵。1.2沖擊地壓的分類（二）強(qiáng)沖擊按顯現(xiàn)地點的分類（a）在被巷道切割的煤柱中；（b）在煤層邊緣部分；（c）在連續(xù)煤體中；（d）在掘進(jìn)的煤層巷道中；（e）在被巷道從煤體分離

4、出來的煤柱中；（f）在有底板或頂板破壞的巷道中；（g）初次放頂時頂板折斷處。（三）根據(jù)煤巖體應(yīng)力來源及加載方式1．重力型主要受重力作用，沒有或只有少量構(gòu)造應(yīng)力的影響而引起的沖擊地壓。2．構(gòu)造型主要受構(gòu)造應(yīng)力作用引起的沖擊地壓。3．震動型煤巖體受震動載荷而產(chǎn)生的沖擊地壓，它與重力型沖擊地壓的區(qū)別在于載荷的類型為脈沖式動載，載荷方向與震動波的傳播形式和途徑有關(guān)。4．綜合型受幾種載荷共同作用而引起沖擊地壓。兗州礦區(qū)沖擊地壓分類（四）按巷道破壞部位分類從巷道（煤巷、回采巷道）圍巖破壞部位分析，兗州礦區(qū)的沖擊

5、動力破壞現(xiàn)象可分為三種類型：第一類：底板沖擊（鼓起）型：東灘礦42軌3#提（兩次修復(fù)）、43上07軌順、143上06（西）工作面；第二類：頂板沖擊（下沉）型：東灘礦43上04（北）工作面運順、濟(jì)三礦6300工作面輔助順槽，東灘礦4305工作面切眼導(dǎo)硐；該類沖擊具有頂板活動誘發(fā)沖擊的特點。第三類：巷幫沖擊型：濟(jì)三礦6303工作面輔助順槽；（1）東灘煤礦“2001.6.1”42軌3#提斜修復(fù)沖擊地壓事故2001年6月1日中班，東濰煤礦修復(fù)42軌3#提斜。20:10分左右，忽然一聲巨響，沖擊波將耙裝機(jī)處（

6、耙裝機(jī)距迎頭20m）的三人沖倒，將巷道下變坡點處（距迎頭120m）三人安全帽沖歪，當(dāng)時，巷道受沖擊塵霧很大，滿巷道看不清東西。上車場已修復(fù)的8.8m架棚巷道左幫擠出0.5～1.5m，有少量碎煤拋向右?guī)停髱团锿葦D歪，部分腿梁下落，巷道底鼓1～2m，（煤面距棚梁約1m左右）。2兗州礦區(qū)典型沖擊地壓發(fā)生情況（1）東灘煤礦“2001.6.1”42軌3#提斜修復(fù)沖擊地壓事故沖擊后傾斜的煤層（迎頭左幫下部）修復(fù)巷道迎頭上部的情況（迎頭右?guī)蜕喜浚┑诙涡迯?fù)時的照片（2）東灘煤礦“2005.1.3”43上05工作

7、面切眼導(dǎo)硐沖擊地壓2005年1月3日夜班，東灘煤礦在4305切眼施工導(dǎo)硐。0:15發(fā)生沖擊地壓事故，主要有以下特征：①事故發(fā)生時產(chǎn)生了強(qiáng)烈震動，強(qiáng)大的沖擊波造成了大量煤塵飛揚，并伴有巨大聲響。②事故的發(fā)生造成了切眼導(dǎo)硐不同程度的斷面收縮和煤幫拋出。影響范圍為切眼下出口以上92.6～193m，共100.4m，其中嚴(yán)重影響范圍為迎頭外68.1m。嚴(yán)重影響范圍內(nèi)切眼兩幫移近0.9～3.8m，并有三處斷面幾乎全部堵塞，累計堵塞長度18.1m。③事故損壞切眼風(fēng)筒193m，折斷單體液壓支柱55棵，倒柱115棵，

8、拉斷錨桿366根、錨索39根。（2）東灘煤礦“2005.1.3”43上05工作面切眼導(dǎo)硐沖擊地壓掘進(jìn)迎頭冒頂區(qū)（3）濟(jì)三煤礦“2004.11.30”6303工作面軌順沖擊地壓事故濟(jì)三煤礦6303綜放工作面于2004年2月份開始回采，到11月30日，工作面推進(jìn)1310.7米（輔順）。11月30日15：40分左右，在工作面輔順距煤壁前方66～96米范圍內(nèi)，實體煤側(cè)煤體瞬間突出，將工作面移動變電站的7個車盤子掀翻，煤體突出1～2m，突出的煤體與頂板離層100～200mm，向