冲击地压讲座.ppt

第二节 冲击地压的历史与现状 一、我国冲击地压历史与现状 1. 我国冲击地压概况 我国最早记录的冲击地压现象于1933年发生在原抚顺矿务局的胜利煤矿，当时的开采深度是200m。 随后，在北京、枣庄、抚顺、大同、阜新、天池等矿务局有冲击地压现象发生，这些矿井的平均开采深度为600~750m。 近年来，冲击地压发生的矿井数量和危害程度又呈明显上升趋势。截至2006年底，新发生冲击地压现象的矿井多大60多个，主要分布在开滦、新汶、徐州、义马、鹤岗、淮南、大屯、平顶山、华亭、韩城、兖州、七台河、古城、单家村等局、矿，它们的开采深度达到了750~1150m。 中国煤矿冲击地压灾害情况 2 我国冲击地压的主要特点 （1）具有突发性，过程短暂，伴有强烈震动和声响； （2）类型多样性； （3）造成巨大的破坏和损失：人员伤亡；破坏生产；房屋开裂； （4）灾害严重程度不同； （5）发展趋势逐渐增多，日益严重 3 我国冲击地压研究概况 1983年煤层注水与深孔卸载爆破技术得到实施 1984年引进波兰SAK地音监测系统和SYLOK微震监测系统 1987年制订了《冲击地压煤层安全开采暂行规定》 1990年成功研发了地音仪 1992年成功研制了简易地音监测系统 二、 国外冲击地压历史与现状 首次冲击地压现象于1738年发生在英国，到现在为止，已有包括德国、波兰、俄罗斯、南非、美国，加拿大、中国、日本、澳大利亚等20多个国家和地区发生过冲击地压或受到冲击地压的威胁。这一事实表明：世界上几乎所有的采矿国家都不同程度地受到冲击地压的威胁。俄罗斯、波兰、德国在研究冲击地压方面走在世界的前列。 世界煤矿冲击地压灾害情况 第三节 冲击地压发生的特点 第四节 冲击地压的分类方法和分类 二、冲击地压的分类 第二章 冲击地压的发生机理及条件 一、地质因素 主要包括开采深度、地质构造、煤岩结构和力学特性等。 开采深度的加大使地应力值增加。一般在达到一定开采深度后才开始发生冲击地压，此深度称为冲击地压临界深度。临界深度值随条件不同而异，一般大于200 m，总的趋势是随采深增加，冲击危险性增加。这主要是由于随采深增加，原岩应力增大的缘故。 地质构造如褶曲、断裂、煤层倾角及厚度突然变化等也影响冲击地压的发生。宽缓向斜轴部易于形成冲击地压；断裂如是一个开采边界，若回采方向朝向断层面，则冲击危险增加；煤层倾角和厚度局部突然变化地带，实际是局部地质构造应力积聚地带，因而极易发生冲击地压。 煤岩结构及性能也是冲击地压影响的主要因素。坚硬、厚层、整体性强的顶板(老顶)，易形成冲击地压；直接顶厚度适中、与老顶组合性好、不易冒落，冲击危险较大；煤的强度高、弹性模量大、含水量低、变质程度高、暗煤比例大，一般冲击倾向较强。 1、开采深度（图2-2，2-3；表2-1）； 2、煤岩物理力学性质及特征； 煤岩的物理力学性质 煤岩的结构特点 顶板中的弹性能 其它因素 1、断层对冲击地压的影响 2、褶曲对冲击地压的影响 3、煤层厚度变化对冲击地压的影响 四川天池煤矿发生的28次较大的冲击地压，就有14起发生在煤层厚度突然变化的区域，比例高达50%。 二、 开采技术条件对冲击地压的影响 国内外大量实践表明，冲击地压往往伴随着井下生产过程的某些工序(如爆破、冒顶、采煤等)而发生，这些因素称为诱导因素。诱导因素本身的能量可能很小，但其诱发冲击地压而释放的能量及其破坏性却很大。因而，诱导因素也是发生冲击地压的一个不可忽视的因素。 1、采煤方法、巷道布置与顶板管理； 2、采掘顺序； 3、煤柱等； 4、其他开采技术条件 组织管理因素 第二节 冲击地压的发生机理 所谓冲击地压发生机理就是指冲击地压发生的原因、条件、机制和物理过程对冲击地压发生的条件既有联系又相互独立。 目前对于冲击地压问题的研究，主要集中在三个方向上。一是冲击地压的发生机理研究；二是冲击地压危险性评价、监测与预测预报技术的研究；三是冲击地压治理措施的研究。 一、强度理论 该理论认为，冲击地压发生的条件是矿山压力大于煤体——围岩力学系统的综合强度。 其机理为：较坚硬的顶底板可将煤体夹紧，阻碍了深部煤体自身或煤体——围岩交界处的变形(见图1)。由于平行于层面的摩擦阻力和侧向阻力阻碍了煤体沿层面的移动，使煤体更加压实，承受更高的压力，积蓄较多的弹性能。从极限平衡和弹性能释放的意义上来看，夹持起了闭锁作用。在煤体夹持带内，压力高、并储存有相当高的弹性能，高压带和弹性能积聚区可位于煤壁附近。一旦高应力突然加大或系统阻力突然减小时，煤体可产生突然破坏和运动，抛向已采空间，形成冲击地压。 二、刚度理