沖擊地壓防治.doc

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1、沖擊地壓防治沖擊地壓防治沖擊地壓防治沖擊地壓防治沖擊地壓防治沖擊地壓防治沖擊地壓防治沖擊地壓防治　　世界上幾乎所有國(guó)家都不同程度地受到?jīng)_擊地壓的威脅。1783年英國(guó)在世界上首先報(bào)導(dǎo)了煤礦中所發(fā)生的沖擊地壓現(xiàn)象。以后在前蘇聯(lián)、南非、德國(guó)、美國(guó)、加拿大、印度、英國(guó)等幾十個(gè)國(guó)家和地區(qū)，沖擊地壓現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生?！　≡谖覈?guó)，沖擊地壓最早于1933年發(fā)生在撫順勝利煤礦。以后，隨著開(kāi)采深度的增加和開(kāi)采范圍的不斷擴(kuò)大，北京、撫順、棗莊、開(kāi)灤、大同、北票、南桐等礦區(qū)的許多礦井，都先后有沖擊地壓現(xiàn)象發(fā)生。隨著開(kāi)采深度的不斷增加，沖擊地壓的危害將更加突出?！　∫?、沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理　　沖擊地壓又稱巖爆，是指井巷或工作

2、面周?chē)鷰r體，由于彈性變形能的瞬時(shí)釋放而產(chǎn)生突然劇烈破壞的動(dòng)力現(xiàn)象，常伴有煤巖體拋出、巨響及氣浪等現(xiàn)象。它具有很大的破壞性，是煤礦重大災(zāi)害之一。　　1992年以前，我國(guó)有50余個(gè)煤礦發(fā)生了沖擊地壓。比較突出的有北京礦務(wù)局門(mén)頭溝煤礦、撫順礦務(wù)局龍風(fēng)煤礦、棗莊礦務(wù)局陶莊煤礦、大同礦務(wù)局忻州窯煤礦、四川省天池煤礦和新汶礦務(wù)局華豐煤礦等。　　我國(guó)煤礦沖擊地壓顯現(xiàn)具有如下特征：　　1、突發(fā)性。發(fā)生前一般無(wú)明顯前兆，沖擊過(guò)程短暫，持續(xù)時(shí)間為幾秒到幾十秒?！　?、一般表現(xiàn)為煤爆(煤壁爆裂、小塊拋射)。淺部沖擊(發(fā)生在煤壁2m～6m范圍內(nèi)，破壞性大)和深部沖擊(發(fā)生在煤體深處，聲如悶雷，破壞程度不同)。最常見(jiàn)的

3、是煤層沖擊，也有頂板沖擊和底板沖擊，少數(shù)礦井發(fā)生了巖爆。在煤層沖擊中，多數(shù)表現(xiàn)為煤塊拋出，少數(shù)為數(shù)十平方米煤體整體移動(dòng)，并伴有巨大聲響、巖體震動(dòng)和沖擊波。　　3、具有破壞性。往往造成煤壁片幫、頂板下沉、底鼓、支架折損、巷道堵塞、人員傷亡?！　?、具有復(fù)雜性。在自然地質(zhì)條件上，除褐煤以外的各煤種，采深從200m～1000m，地質(zhì)構(gòu)造從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，煤層厚度從薄層到特厚層，傾角從水平到急斜，頂板包括砂巖、灰?guī)r、油母頁(yè)巖等，都發(fā)生過(guò)沖擊地壓；在采煤方法和采煤工藝等技術(shù)條件方面，不論水采、炮采、普采或是綜采，采空區(qū)處理采用全部垮落法或是水力充填法，是長(zhǎng)壁、短壁、房柱式開(kāi)采或是柱式開(kāi)采，都發(fā)生過(guò)沖擊地壓。

4、只是無(wú)煤柱長(zhǎng)壁開(kāi)采法沖擊次數(shù)較少?！　_擊地壓的分類(lèi)　　沖擊地壓可根據(jù)應(yīng)力狀態(tài)、顯現(xiàn)強(qiáng)度和發(fā)生的不同地點(diǎn)和位置進(jìn)行分類(lèi)?！　?、根據(jù)原巖(煤)體的應(yīng)力狀態(tài)分類(lèi)　　(1)重力應(yīng)力型沖擊地壓。主要受重力作用，沒(méi)有或只有極小構(gòu)造應(yīng)力影響的條件下引起的沖擊地壓。如棗莊、撫順、開(kāi)灤等礦區(qū)發(fā)生的沖擊地壓。　　(2)構(gòu)造應(yīng)力型沖擊地壓。主要受構(gòu)造應(yīng)力(構(gòu)造應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)巖層自重應(yīng)力)的作用引起的沖擊地壓，如北票礦務(wù)局和天池煤礦發(fā)生的沖擊地壓?！　?3)中間型或重力～構(gòu)造型沖擊地壓。主要受重力和構(gòu)造應(yīng)力的共同作用引起的沖擊地壓?！　?、根據(jù)沖擊的顯現(xiàn)強(qiáng)度分類(lèi)　　(1)彈射。一些單個(gè)碎塊從處于高應(yīng)力狀態(tài)下的煤或巖

5、體上射落，并伴有強(qiáng)烈聲響，屬于微沖擊現(xiàn)象?！　?2)礦震。它是煤、巖內(nèi)部的沖擊地壓，即深部的煤或巖體發(fā)生破壞，煤、巖并不向已采空間拋出，只有片帶或塌落現(xiàn)象，但煤或巖體產(chǎn)生明顯震動(dòng)，伴有巨大聲響，有時(shí)產(chǎn)生煤塵。較弱的礦震稱為微震，也稱為煤炮。　　(3)弱沖擊。煤或巖石向已采空間拋出，但破壞性不很大，對(duì)支架、機(jī)器和設(shè)備基本上沒(méi)有損壞；圍巖產(chǎn)生震動(dòng)，一般震級(jí)在2.2級(jí)以下，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。部分煤或巖石急劇破碎，大量向已采空間拋出，出現(xiàn)支架折損、設(shè)備移動(dòng)和圍巖震動(dòng)，震級(jí)在2.3級(jí)以上，伴有巨大聲響，形成大量煤塵和產(chǎn)生沖擊波。　　3、根據(jù)震級(jí)強(qiáng)度

6、和拋出的煤量分類(lèi)　　(1)輕微沖擊：拋出煤量在10t以下，震級(jí)在1級(jí)以下的沖擊地壓。　　(2)中等沖擊：拋出煤量在10t～50t以下，震級(jí)在1級(jí)～2級(jí)的沖擊地壓?！　?3)強(qiáng)烈沖擊：拋出煤量在50t以上，震級(jí)在2級(jí)以上的沖擊地壓。　　一般面波震級(jí)Ms=1時(shí)，礦區(qū)附近部分居民有震感；Ms=2時(shí)，對(duì)井上下有不同程度的破壞；Ms>2時(shí)，地面建筑物將出現(xiàn)明顯裂縫破壞?！　?、根據(jù)發(fā)生的地點(diǎn)和位置分類(lèi)　　(1)煤體沖擊。發(fā)生在煤體內(nèi)，根據(jù)沖擊深度和強(qiáng)度又分為表面、淺部和深部沖擊?！　?2)圍巖沖擊。發(fā)生在頂?shù)装鍘r層內(nèi)，根據(jù)位置有頂板沖擊和底板沖擊?！　?三)沖擊地壓成因的機(jī)理　　對(duì)沖擊地壓成因和機(jī)理的解

7、釋主要有強(qiáng)度理論、能量理論、沖擊傾向理論和失穩(wěn)理論?！　?、強(qiáng)度理論　　該理論認(rèn)為，沖擊地壓發(fā)生的條件是礦山壓力大于煤體——圍巖力學(xué)系統(tǒng)的綜合強(qiáng)度?！　∑錂C(jī)理為：較堅(jiān)硬的頂?shù)装蹇蓪⒚后w夾緊，阻礙了深部煤體自身或煤體——圍巖交界處的變形(見(jiàn)圖1)。由于平行于層面的摩擦阻力和側(cè)向阻力阻礙了煤體沿層面的移動(dòng)，使煤體更加壓實(shí)，承受更高的壓力，積蓄較多的彈性能。從極限平衡和彈性能釋放的意義上來(lái)看，夾持起了閉