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摘要:水,火,瓦斯,煤塵,頂板是我國煤礦生產(chǎn)的五大災害, 高地溫,沖擊地壓成為十一礦煤礦生產(chǎn)的另外兩大災害,長期以來沖擊地壓給該礦正常生產(chǎn)帶來了諸多困難,已成為制約該礦生產(chǎn)的重要因素,因此,如何解決好沖擊地壓問題,已成為急需解決的重要問題。
關(guān)鍵詞:巖爆 失穩(wěn)理論 煤層注水 沖擊傾向理論
1 沖擊地壓的定義
通常情況下,沖擊地壓是指由于瞬時釋放彈性形變,在一定程度上行使得井巷或工作面周圍的巖體產(chǎn)生劇烈的破壞現(xiàn)象,并且伴有煤巖體拋出、巨響、氣浪等現(xiàn)象,因此,又稱巖爆。沖擊地壓作為煤礦重大災害之一,具有較強的破壞性。
2 沖擊地壓的特征
通常情況下,為了降低沖擊地壓造成的損失,需要對沖擊地壓的特性進行研究分析,進而在一定程度上為制定相應的預防措施提供參考依據(jù)。對于沖擊地壓來說,其特征通常情況下,主要表現(xiàn)為:突發(fā)性、煤爆性、破壞性、復雜性四個方面。
2.1 突發(fā)性
對于巖體來說,通常情況下,在發(fā)生沖擊地壓之前,不存在任何明顯的征兆,并且發(fā)生沖擊地壓的過程極為短暫,在一定程度上持續(xù)時間僅為幾秒到幾十秒。
2.2 煤爆性
對于沖擊地壓來說,通常情況下分為:①淺部沖擊,在煤壁2m~6m范圍內(nèi)通常發(fā)生淺部沖擊,這種沖擊通常情況下破壞性較大;②深部沖擊,在煤體深處通常發(fā)生深部沖擊,通常情況下,發(fā)生深部沖擊的過程中,聲音較大,并且破壞程度存在一定的差異。
2.3 破壞性
沖擊地壓通常情況下會造成煤壁片幫、頂板下沉,以及堵塞巷道等,進而在一定程度上威脅到人們?nèi)罕姷纳敭a(chǎn)安全。
2.4 復雜性
受自然地質(zhì)條件的影響和制約,在一定程度上使得發(fā)生沖擊地壓的巖體,通常情況下除褐煤以外,對于其他煤種來說,其開采深度在200m~1000m之間。
3 沖擊地壓的影響因素
對于巖體來說,通常情況下,開采深度、地質(zhì)構(gòu)造、煤巖結(jié)構(gòu)和力學特性等因素在一定程度上影響和制約著沖擊地壓。隨著煤層開采深度的不斷增大,進而在一定程度上使得地應力值呈現(xiàn)出不斷增大的趨勢。對于沖擊地壓來說,一般情況下當開采達到一定深度后才會發(fā)生相應的沖擊地壓,我們將這種深度值稱為沖擊地壓臨界深度。由于條件之間存在差異,進而在一定程度上使得臨界深度值也存在一定的差異,通常情況下,該值都超過200m。
通常情況下,當?shù)刭|(zhì)構(gòu)造(褶曲、斷裂、煤層傾角等)突然發(fā)生相應的變化時,進而在一定程度上會引發(fā)相應的沖擊地壓。在寬緩向斜軸部容易形成沖擊地壓;對于斷裂來說,如果屬于開采邊界,或者回采方向朝向斷層面,在這種情況下,發(fā)生沖擊地壓的危險性在一定程度上會增加。
另外,煤巖結(jié)構(gòu)及性能也是引發(fā)沖擊地壓的主要因素。對于堅硬、厚層、整體性強的頂板來說,通常情況下容易形成沖擊地壓;如果直接頂厚度適中,并且與老頂組合性好,同時不易冒落,在這種情況下,出現(xiàn)沖擊危險的可能性較大。
4 沖擊地壓的防治措施
通常情況下,防止沖擊地壓主要是避免出現(xiàn)應力集中區(qū),采取改變煤巖體物理力學性能的方式,對產(chǎn)生應力集中區(qū)域或因地質(zhì)構(gòu)造等因素存在的高應力,進而在一定程度上降低或釋放煤巖體積聚的彈性潛能。
5 沖擊地壓形成的機理
通常情況下,從強度理論、能量理論、沖擊傾向理論,以及相應的失穩(wěn)理論的角度對沖擊地壓的形成原因和機理進行分析和闡述。
5.1 強度理論
按照強度理論,通常情況下,發(fā)生沖擊地壓的條件是礦山的壓力遠遠大于煤體的壓力。其形成機理:對于煤體來說,通過采用堅硬的頂?shù)装鍖γ后w進行夾緊處理,進而在一定程度上抑制深部煤體自身或煤體交界處發(fā)生相應的變形,進一步降低彈性形變量。由于受到平行于層面的摩擦阻力和側(cè)向阻力的影響和制約,進而在一定程度上阻礙了煤體沿層面發(fā)生移動,進一步對煤體進行壓實處理,進而在一定程度上增加煤體的承受壓力,進一步積累大量的彈性能。
5.2 能量理論
根據(jù)能量理論:當?shù)V體與圍巖系統(tǒng)的力學平衡被打破后,與破壞所消耗的能量相比,如果釋放的能量比較大,那么在一定程度上就會產(chǎn)生相應的沖擊地壓。對于剛性理論來說,通常情況下,也是一種能量理論,按照該理論,發(fā)生沖擊地壓的條件是:礦山結(jié)構(gòu)的剛度遠遠超過礦山負荷系的剛度,這時就會出現(xiàn)沖擊地壓。
5.3 沖擊傾向理論
按照理論:煤體的沖擊傾向度大于實驗所確定的極限值這是發(fā)生沖擊地壓的條件。對于發(fā)生沖擊礦壓的可能程度,通過利用一些試驗或?qū)崪y指標進行估計或預測,通常情況下,這種指標的量度被稱為沖擊傾向度。
5.4 失穩(wěn)理論
近年來,我國的一些專家學者通過研究分析巖石全應力的應變曲線,進而在一定程度上對上凸硬化階段進行分析,在變形能力方面,煤、巖等在一定程度上逐漸增大,對于介質(zhì)來說通常情況下是穩(wěn)定的。
6 十一礦沖擊地壓現(xiàn)狀
7 十一礦目前采取的主要措施
①加大沖擊地壓危害的宣傳力度,使每位職工了解沖擊地壓對安全生產(chǎn)和職工生命安全造成的危害。②要求己二采區(qū)井下各隊根據(jù)各自的工作環(huán)境、工作條件編制防治沖擊地壓措施,制定應急預案,并貫徹到每位職工。③針對容易發(fā)生沖擊地壓的區(qū)域采取新的支護手段,采用柔性支護,加強支護強度。④在己組煤層采掘期間采取過煤層深孔預裂爆破措施,作為防沖措施。⑤引進了波蘭的SOS微震監(jiān)測系統(tǒng),并開展了監(jiān)測工作。⑥煤層注水。⑦施工泄壓孔。⑧加強個人防護,引進了一部分鋼盔和防彈背心。
參考文獻:
[1]潘立友.沖擊地壓前兆信息的可識別性研究及應用[J].山東科技大學,2003.
[2]周曉軍,鮮學福.煤礦沖擊地壓理論與工程應用研究的進展[J].重慶大學學報(自然科學版),1998(01).
[3]尹光志,鮮學福,金立平,劉成明.地應力對沖擊地壓的影響及沖擊危險區(qū)域評價的研究[J].煤炭學報,1997.endprint
摘要:水,火,瓦斯,煤塵,頂板是我國煤礦生產(chǎn)的五大災害, 高地溫,沖擊地壓成為十一礦煤礦生產(chǎn)的另外兩大災害,長期以來沖擊地壓給該礦正常生產(chǎn)帶來了諸多困難,已成為制約該礦生產(chǎn)的重要因素,因此,如何解決好沖擊地壓問題,已成為急需解決的重要問題。
關(guān)鍵詞:巖爆 失穩(wěn)理論 煤層注水 沖擊傾向理論
1 沖擊地壓的定義
通常情況下,沖擊地壓是指由于瞬時釋放彈性形變,在一定程度上行使得井巷或工作面周圍的巖體產(chǎn)生劇烈的破壞現(xiàn)象,并且伴有煤巖體拋出、巨響、氣浪等現(xiàn)象,因此,又稱巖爆。沖擊地壓作為煤礦重大災害之一,具有較強的破壞性。
2 沖擊地壓的特征
通常情況下,為了降低沖擊地壓造成的損失,需要對沖擊地壓的特性進行研究分析,進而在一定程度上為制定相應的預防措施提供參考依據(jù)。對于沖擊地壓來說,其特征通常情況下,主要表現(xiàn)為:突發(fā)性、煤爆性、破壞性、復雜性四個方面。
2.1 突發(fā)性
對于巖體來說,通常情況下,在發(fā)生沖擊地壓之前,不存在任何明顯的征兆,并且發(fā)生沖擊地壓的過程極為短暫,在一定程度上持續(xù)時間僅為幾秒到幾十秒。
2.2 煤爆性
對于沖擊地壓來說,通常情況下分為:①淺部沖擊,在煤壁2m~6m范圍內(nèi)通常發(fā)生淺部沖擊,這種沖擊通常情況下破壞性較大;②深部沖擊,在煤體深處通常發(fā)生深部沖擊,通常情況下,發(fā)生深部沖擊的過程中,聲音較大,并且破壞程度存在一定的差異。
2.3 破壞性
沖擊地壓通常情況下會造成煤壁片幫、頂板下沉,以及堵塞巷道等,進而在一定程度上威脅到人們?nèi)罕姷纳敭a(chǎn)安全。
2.4 復雜性
受自然地質(zhì)條件的影響和制約,在一定程度上使得發(fā)生沖擊地壓的巖體,通常情況下除褐煤以外,對于其他煤種來說,其開采深度在200m~1000m之間。
3 沖擊地壓的影響因素
對于巖體來說,通常情況下,開采深度、地質(zhì)構(gòu)造、煤巖結(jié)構(gòu)和力學特性等因素在一定程度上影響和制約著沖擊地壓。隨著煤層開采深度的不斷增大,進而在一定程度上使得地應力值呈現(xiàn)出不斷增大的趨勢。對于沖擊地壓來說,一般情況下當開采達到一定深度后才會發(fā)生相應的沖擊地壓,我們將這種深度值稱為沖擊地壓臨界深度。由于條件之間存在差異,進而在一定程度上使得臨界深度值也存在一定的差異,通常情況下,該值都超過200m。
通常情況下,當?shù)刭|(zhì)構(gòu)造(褶曲、斷裂、煤層傾角等)突然發(fā)生相應的變化時,進而在一定程度上會引發(fā)相應的沖擊地壓。在寬緩向斜軸部容易形成沖擊地壓;對于斷裂來說,如果屬于開采邊界,或者回采方向朝向斷層面,在這種情況下,發(fā)生沖擊地壓的危險性在一定程度上會增加。
另外,煤巖結(jié)構(gòu)及性能也是引發(fā)沖擊地壓的主要因素。對于堅硬、厚層、整體性強的頂板來說,通常情況下容易形成沖擊地壓;如果直接頂厚度適中,并且與老頂組合性好,同時不易冒落,在這種情況下,出現(xiàn)沖擊危險的可能性較大。
4 沖擊地壓的防治措施
通常情況下,防止沖擊地壓主要是避免出現(xiàn)應力集中區(qū),采取改變煤巖體物理力學性能的方式,對產(chǎn)生應力集中區(qū)域或因地質(zhì)構(gòu)造等因素存在的高應力,進而在一定程度上降低或釋放煤巖體積聚的彈性潛能。
5 沖擊地壓形成的機理
通常情況下,從強度理論、能量理論、沖擊傾向理論,以及相應的失穩(wěn)理論的角度對沖擊地壓的形成原因和機理進行分析和闡述。
5.1 強度理論
按照強度理論,通常情況下,發(fā)生沖擊地壓的條件是礦山的壓力遠遠大于煤體的壓力。其形成機理:對于煤體來說,通過采用堅硬的頂?shù)装鍖γ后w進行夾緊處理,進而在一定程度上抑制深部煤體自身或煤體交界處發(fā)生相應的變形,進一步降低彈性形變量。由于受到平行于層面的摩擦阻力和側(cè)向阻力的影響和制約,進而在一定程度上阻礙了煤體沿層面發(fā)生移動,進一步對煤體進行壓實處理,進而在一定程度上增加煤體的承受壓力,進一步積累大量的彈性能。
5.2 能量理論
根據(jù)能量理論:當?shù)V體與圍巖系統(tǒng)的力學平衡被打破后,與破壞所消耗的能量相比,如果釋放的能量比較大,那么在一定程度上就會產(chǎn)生相應的沖擊地壓。對于剛性理論來說,通常情況下,也是一種能量理論,按照該理論,發(fā)生沖擊地壓的條件是:礦山結(jié)構(gòu)的剛度遠遠超過礦山負荷系的剛度,這時就會出現(xiàn)沖擊地壓。
5.3 沖擊傾向理論
按照理論:煤體的沖擊傾向度大于實驗所確定的極限值這是發(fā)生沖擊地壓的條件。對于發(fā)生沖擊礦壓的可能程度,通過利用一些試驗或?qū)崪y指標進行估計或預測,通常情況下,這種指標的量度被稱為沖擊傾向度。
5.4 失穩(wěn)理論
近年來,我國的一些專家學者通過研究分析巖石全應力的應變曲線,進而在一定程度上對上凸硬化階段進行分析,在變形能力方面,煤、巖等在一定程度上逐漸增大,對于介質(zhì)來說通常情況下是穩(wěn)定的。
6 十一礦沖擊地壓現(xiàn)狀
7 十一礦目前采取的主要措施
①加大沖擊地壓危害的宣傳力度,使每位職工了解沖擊地壓對安全生產(chǎn)和職工生命安全造成的危害。②要求己二采區(qū)井下各隊根據(jù)各自的工作環(huán)境、工作條件編制防治沖擊地壓措施,制定應急預案,并貫徹到每位職工。③針對容易發(fā)生沖擊地壓的區(qū)域采取新的支護手段,采用柔性支護,加強支護強度。④在己組煤層采掘期間采取過煤層深孔預裂爆破措施,作為防沖措施。⑤引進了波蘭的SOS微震監(jiān)測系統(tǒng),并開展了監(jiān)測工作。⑥煤層注水。⑦施工泄壓孔。⑧加強個人防護,引進了一部分鋼盔和防彈背心。
參考文獻:
[1]潘立友.沖擊地壓前兆信息的可識別性研究及應用[J].山東科技大學,2003.
[2]周曉軍,鮮學福.煤礦沖擊地壓理論與工程應用研究的進展[J].重慶大學學報(自然科學版),1998(01).
[3]尹光志,鮮學福,金立平,劉成明.地應力對沖擊地壓的影響及沖擊危險區(qū)域評價的研究[J].煤炭學報,1997.endprint
摘要:水,火,瓦斯,煤塵,頂板是我國煤礦生產(chǎn)的五大災害, 高地溫,沖擊地壓成為十一礦煤礦生產(chǎn)的另外兩大災害,長期以來沖擊地壓給該礦正常生產(chǎn)帶來了諸多困難,已成為制約該礦生產(chǎn)的重要因素,因此,如何解決好沖擊地壓問題,已成為急需解決的重要問題。
關(guān)鍵詞:巖爆 失穩(wěn)理論 煤層注水 沖擊傾向理論
1 沖擊地壓的定義
通常情況下,沖擊地壓是指由于瞬時釋放彈性形變,在一定程度上行使得井巷或工作面周圍的巖體產(chǎn)生劇烈的破壞現(xiàn)象,并且伴有煤巖體拋出、巨響、氣浪等現(xiàn)象,因此,又稱巖爆。沖擊地壓作為煤礦重大災害之一,具有較強的破壞性。
2 沖擊地壓的特征
通常情況下,為了降低沖擊地壓造成的損失,需要對沖擊地壓的特性進行研究分析,進而在一定程度上為制定相應的預防措施提供參考依據(jù)。對于沖擊地壓來說,其特征通常情況下,主要表現(xiàn)為:突發(fā)性、煤爆性、破壞性、復雜性四個方面。
2.1 突發(fā)性
對于巖體來說,通常情況下,在發(fā)生沖擊地壓之前,不存在任何明顯的征兆,并且發(fā)生沖擊地壓的過程極為短暫,在一定程度上持續(xù)時間僅為幾秒到幾十秒。
2.2 煤爆性
對于沖擊地壓來說,通常情況下分為:①淺部沖擊,在煤壁2m~6m范圍內(nèi)通常發(fā)生淺部沖擊,這種沖擊通常情況下破壞性較大;②深部沖擊,在煤體深處通常發(fā)生深部沖擊,通常情況下,發(fā)生深部沖擊的過程中,聲音較大,并且破壞程度存在一定的差異。
2.3 破壞性
沖擊地壓通常情況下會造成煤壁片幫、頂板下沉,以及堵塞巷道等,進而在一定程度上威脅到人們?nèi)罕姷纳敭a(chǎn)安全。
2.4 復雜性
受自然地質(zhì)條件的影響和制約,在一定程度上使得發(fā)生沖擊地壓的巖體,通常情況下除褐煤以外,對于其他煤種來說,其開采深度在200m~1000m之間。
3 沖擊地壓的影響因素
對于巖體來說,通常情況下,開采深度、地質(zhì)構(gòu)造、煤巖結(jié)構(gòu)和力學特性等因素在一定程度上影響和制約著沖擊地壓。隨著煤層開采深度的不斷增大,進而在一定程度上使得地應力值呈現(xiàn)出不斷增大的趨勢。對于沖擊地壓來說,一般情況下當開采達到一定深度后才會發(fā)生相應的沖擊地壓,我們將這種深度值稱為沖擊地壓臨界深度。由于條件之間存在差異,進而在一定程度上使得臨界深度值也存在一定的差異,通常情況下,該值都超過200m。
通常情況下,當?shù)刭|(zhì)構(gòu)造(褶曲、斷裂、煤層傾角等)突然發(fā)生相應的變化時,進而在一定程度上會引發(fā)相應的沖擊地壓。在寬緩向斜軸部容易形成沖擊地壓;對于斷裂來說,如果屬于開采邊界,或者回采方向朝向斷層面,在這種情況下,發(fā)生沖擊地壓的危險性在一定程度上會增加。
另外,煤巖結(jié)構(gòu)及性能也是引發(fā)沖擊地壓的主要因素。對于堅硬、厚層、整體性強的頂板來說,通常情況下容易形成沖擊地壓;如果直接頂厚度適中,并且與老頂組合性好,同時不易冒落,在這種情況下,出現(xiàn)沖擊危險的可能性較大。
4 沖擊地壓的防治措施
通常情況下,防止沖擊地壓主要是避免出現(xiàn)應力集中區(qū),采取改變煤巖體物理力學性能的方式,對產(chǎn)生應力集中區(qū)域或因地質(zhì)構(gòu)造等因素存在的高應力,進而在一定程度上降低或釋放煤巖體積聚的彈性潛能。
5 沖擊地壓形成的機理
通常情況下,從強度理論、能量理論、沖擊傾向理論,以及相應的失穩(wěn)理論的角度對沖擊地壓的形成原因和機理進行分析和闡述。
5.1 強度理論
按照強度理論,通常情況下,發(fā)生沖擊地壓的條件是礦山的壓力遠遠大于煤體的壓力。其形成機理:對于煤體來說,通過采用堅硬的頂?shù)装鍖γ后w進行夾緊處理,進而在一定程度上抑制深部煤體自身或煤體交界處發(fā)生相應的變形,進一步降低彈性形變量。由于受到平行于層面的摩擦阻力和側(cè)向阻力的影響和制約,進而在一定程度上阻礙了煤體沿層面發(fā)生移動,進一步對煤體進行壓實處理,進而在一定程度上增加煤體的承受壓力,進一步積累大量的彈性能。
5.2 能量理論
根據(jù)能量理論:當?shù)V體與圍巖系統(tǒng)的力學平衡被打破后,與破壞所消耗的能量相比,如果釋放的能量比較大,那么在一定程度上就會產(chǎn)生相應的沖擊地壓。對于剛性理論來說,通常情況下,也是一種能量理論,按照該理論,發(fā)生沖擊地壓的條件是:礦山結(jié)構(gòu)的剛度遠遠超過礦山負荷系的剛度,這時就會出現(xiàn)沖擊地壓。
5.3 沖擊傾向理論
按照理論:煤體的沖擊傾向度大于實驗所確定的極限值這是發(fā)生沖擊地壓的條件。對于發(fā)生沖擊礦壓的可能程度,通過利用一些試驗或?qū)崪y指標進行估計或預測,通常情況下,這種指標的量度被稱為沖擊傾向度。
5.4 失穩(wěn)理論
近年來,我國的一些專家學者通過研究分析巖石全應力的應變曲線,進而在一定程度上對上凸硬化階段進行分析,在變形能力方面,煤、巖等在一定程度上逐漸增大,對于介質(zhì)來說通常情況下是穩(wěn)定的。
6 十一礦沖擊地壓現(xiàn)狀
7 十一礦目前采取的主要措施
①加大沖擊地壓危害的宣傳力度,使每位職工了解沖擊地壓對安全生產(chǎn)和職工生命安全造成的危害。②要求己二采區(qū)井下各隊根據(jù)各自的工作環(huán)境、工作條件編制防治沖擊地壓措施,制定應急預案,并貫徹到每位職工。③針對容易發(fā)生沖擊地壓的區(qū)域采取新的支護手段,采用柔性支護,加強支護強度。④在己組煤層采掘期間采取過煤層深孔預裂爆破措施,作為防沖措施。⑤引進了波蘭的SOS微震監(jiān)測系統(tǒng),并開展了監(jiān)測工作。⑥煤層注水。⑦施工泄壓孔。⑧加強個人防護,引進了一部分鋼盔和防彈背心。
參考文獻:
[1]潘立友.沖擊地壓前兆信息的可識別性研究及應用[J].山東科技大學,2003.
[2]周曉軍,鮮學福.煤礦沖擊地壓理論與工程應用研究的進展[J].重慶大學學報(自然科學版),1998(01).
[3]尹光志,鮮學福,金立平,劉成明.地應力對沖擊地壓的影響及沖擊危險區(qū)域評價的研究[J].煤炭學報,1997.endprint