冲击地压理论及技术培训
防冲知识培训
煤矿冲击地压防治学问手册一、填空题1、冲击地压依据冲击的显现强度分为(弹射) 、(矿震) 、(弱冲击) 、(强冲击)。
2、当井下觉察〔冲击地压事故预兆〕，发生冲击地压事故时，有关人员必需马上利用最近的〔或其他手段〕汇报矿调度室，并〔通知〕四周受灾难威逼地点人员撤离。
3、开采有〔冲击危急〕煤层的矿井，必需编制〔防冲长远规划〕和〔年度打算〕，制定防冲安全技术措施。
4、相邻工作面〔切眼〕、停采线应对齐，避开消灭〔梯形〕、三角形或锯齿形等不规章煤柱。
5、电磁辐射预报指标有〔幅值平均值〕、幅值最大值、〔脉冲数〕。
6、冲击地压煤层进展采掘前，必需编制包括防治冲击地压内容的作业规程及专项防治措施的实施规程，由〔矿总工程师〕批准。
7、冲击地压矿井必需建立冲击危〔推测预报制度〕，各开采工作面的冲击危急程度推测预报结果由矿井总工程师组织审定，提出意见，逐一建档，以备分析。
8、每个观测争论工程完毕后必需在〔20 天〕内提出观测争论报告，一式两份报公司生产技术处。
9、采掘工作面依据〔矿压观测资料〕和〔围岩分类〕结果，编制支护设计和安全措施，确定合理的支护方式。
报矿总工程师批准。
10、全部正规采煤工作面必需进展〔支护质量与顶板动态监测〕预报。
工作面完毕后，必需提出〔监测分析〕报告。
11、工作面放炮或卸压放炮时，躲炮半径不得小于〔150 m〕，躲炮时间不得小于〔30 分钟〕。
12、冲击地压矿井和按冲击地压治理的矿井开采水平、煤层，必需对开采煤层、煤层顶底板岩层依据国家相关标准进展〔冲击倾向鉴定〕。
13、开采冲击地压煤层的采区，必需编制包括冲击地压防治措施的〔特地设计〕，报集团公司审批。
正在开采的冲击地压煤层应编制〔补充设计〕，报集团公司备案。
14、冲击地压煤层进展采掘前，必需编制包括〔防治冲击地压〕内容的作业规程及〔专项防治措施〕的实施规程，由矿总工程师批准。
15、煤矿企业、矿井必需建立冲击地压防治培训制度，定期对从事开采冲击地压煤层的有关人员，进展冲击地压学问教育，生疏冲击地压发生的缘由、条件、前兆等根底学问以及需要实行的防治措施。
冲击地压理论与技术653培训
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冲击地压理论与技术653培训
n 4.3 急倾斜特厚煤层开采冲击地压
华亭煤矿开采10号煤层，煤层倾角45º，平均 厚度51.51m，走向长度1200m，属急倾斜特厚 易燃煤层。
10号煤层伪顶岩性为碳质泥岩及砂岩，赋存不 稳定；直接顶为砂岩或粉砂岩，厚度 1.26~19.5m，易垮落，块度大；老顶为粉砂岩 及细砂岩；煤层底板为泥质胶结的中-细砂岩。
• 炮孔布置示意图
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•（a）垂直工作面推进方向 •（b冲）击沿地压工理论作与面技术推653进培训方向
•爆破前工作面前方应力集中示意图
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•爆破后工作冲面击地前压方理论应与技力术集653中培训示意图
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•工作面前方支承压力对比曲线
冲击地压理论与技术653培训
由于开采深度较大，应力水平相对较高，发生冲击 地压的应力条件较浅部开采时容易满足；
即使顶板为非坚硬顶板，但由于煤层所具有的冲击 倾向性等，本身就具备了发生冲击地压的潜在危险；
不同开采方法使煤岩体的采动条件不同，但综放开 采和大采高开采由于煤岩体中的应力集中程度相对 有所降低，且应力峰值位置更靠近煤体深部，更有 利于防止冲击地压的发生和降低冲击所造成的破坏；
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冲击地压理论与技术653培训
孙家湾”2.14” 事故
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•背向斜
冲击地压理论与技术653培训
•3
•作工 6
面 超前
•3 3
支承压 力 /M
•3 0 •2
Pa 7
•综 放 开 采、 坚 硬 顶
冲击地压及防治技术培训
冲击地压及防治技术培训兴隆庄煤矿冲击地压及防治技术培训本培训共分为六讲第一讲冲击地压概述第二讲冲击地压发生的机理第三讲冲击地压的影响因素第四讲冲击地压预测方法第五讲冲击地压防治措施1 冲击地压概述1.2 冲击地压的显现特征（1）突发性：冲击地压发生前一般无明显前兆，冲击过程短暂，难以确定发生的时间、地点的强度。
（2）多样性：一般表现为煤爆（煤壁爆裂、小块抛射）、浅部冲击和深部冲击。
最常见的是煤层冲击，也有顶板冲击和底板冲击，少数矿井发生岩爆。
（3）破坏性：往往造成煤壁片帮、顶板可能有瞬间明显下沉；有时底板突然鼓起甚至接顶；常常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎并从煤壁抛出，堵塞巷道，破坏支架；从后果来看冲击地压往往造成人员伤亡和巨大的生产损失。
（4）复杂性：在自然地质条件上，除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象，采深从200～1000m，各种地质条件都发生过冲击地压。
在生产技术条件上，各种采煤方法都出现了冲击类型：第一类：底板冲击（鼓起）型：东滩矿42轨3#提（两次修复）、43上07轨顺、143上06（西）工作面；第二类：顶板冲击（下沉）型：东滩矿43上04（北）工作面运顺、济三矿6300工作面辅助顺槽，东滩矿4305工作面切眼导硐；该类冲击具有顶板活动诱发冲击的特点。
第三类：巷帮冲击型：济三矿6303工作面辅助顺槽；北京：门头沟煤矿是我国冲击地压最严重的矿井之一，现在是木城涧、大安山矿和房山矿具有冲击危险。
黑龙江：鸡西、鹤岗。
辽宁：抚顺矿务局，胜利矿为最早，而龙凤矿最为严重，现在是老虎台矿较严重。
阜新（五龙、孙家湾）、北票（台吉、冠山）。
开滦：唐山矿，开滦矿务局唐山矿的冲击地压大多发生在两面或三面临空的半岛形或孤岛形煤柱中。
徐州矿务局，三河尖矿为“三硬”矿区，冲击地压危害较严重。
旗山矿与权台矿同属“三软”矿井，事实上这两个矿都曾发生了较为严重的冲击地压事故。
四川：砚台、天池。
山西：大同。
山东省从1960年到2004年共在13个矿井发生231次冲击地压、死亡25人，重伤46人。
冲击地压理论及技术培训
冲击地压理论及技术培训一、冲击地压理论1.冲击地压的产生机制在地下工程中，施加在岩石或土层上的冲击荷载会引起应力波的传播。
这些高强度的应力波可以通过地下介质迅速传播并引起地下岩体的应力和变形。
当冲击波遇到介质边界或不均匀性时，会造成反射和折射，并产生较大的应力集中，从而导致冲击地压的产生。
2.冲击地压的特点- 高频率：冲击地压产生的应力波具有高频率的特点，对地下岩体的影响效应集中在短时间内。
- 高强度：冲击地压引起的应力波具有较大的幅度和能量，可能导致地下岩体的瞬时破裂和位移。
- 局部性：冲击地压对地下岩体的影响集中在局部范围内，对工程的破坏作用强烈，会影响地下工程的安全和稳定。
二、冲击地压的技术控制与预防1.地质勘探与预测在地下工程施工前，必须进行充分的地质勘探和预测工作。
通过地质勘探，可以了解地下岩体的力学性质、裂隙结构和应力分布情况，为冲击地压的预测和控制提供依据。
2.冲击地压的监测与预警在地下工程施工过程中，需要建立冲击地压监测系统，实时监测地下岩体的应力、位移和应力波传播情况。
当发现冲击地压的迹象时，需要立即采取措施进行预警和应急处理。
3.冲击地压的控制技术- 减震消能：采用减震消能技术，通过合理的结构设计和材料选择，减少冲击地压引起的应力波传播和能量释放，降低地下岩体的损伤和位移。
- 地压支护：采用地压支护技术，通过设置加固构造、支撑体系和锚杆预应力等措施，增强地下岩体的稳定性和承载能力，降低冲击地压对工程的影响。
- 地压分散：采用地压分散技术，通过合理的爆破参数、排空施工和合理进尺等方式，减少冲击地压的产生和传播，降低地下岩体的变形和破坏。
4.应急处置与灾害防治在冲击地压发生紧急情况时，需要立即采取应急处置措施，包括疏散人员、封闭危险区域和进行灾害防治等工作，保障人员和工程的安全。
三、冲击地压的技术培训针对冲击地压的复杂性和危险性，需要进行专门的技术培训，提高从业人员的应对能力和安全意识。
冲击地压防治培训
冲击地压防治培训为了加强对冲击地压防治工作的培训和提高煤矿工人的安全意识，我公司近期举办了一场冲击地压防治培训。
本次培训的目的是为了使煤矿工人们充分了解冲击地压的危害和防治方法，掌握相应的技能和知识，以提高工作时的安全意识和自我保护能力。
培训内容主要包括以下几个方面：一、冲击地压的危害及成因分析通过讲解冲击地压的危害和成因，使学员们对此有更深刻的了解。
冲击地压造成的矿井事故多数是由于地质构造不稳定或者地下采煤造成煤体物理力学性质发生变化、内外力变化等导致的。
因此，对于煤层和岩层的地质结构、煤体物理力学性质、地下水情况等因素要有清晰的认识。
二、冲击地压的预测和监测方法学员们要学习并掌握冲击地压的预测和监测方法，以便及时发现地压的危险迹象，采取相应的防治措施。
预测和监测是冲击地压防治的一个重要环节，只有及时了解地压的动态变化，才能更好地避免事故的发生。
三、冲击地压的防治技术培训内容还包括了冲击地压的防治技术，学员们将学习如何正确使用支护材料、布设支护工艺、加固巷道等内容，以及在实际工作中如何快速准确地应对地压危险，保护自己的安全。
四、应急处置和救援方法在煤矿事故发生时，应急处置和救援是至关重要的环节。
培训课程中还会对学员进行应急处置和救援方法的培训，使他们能够在事故发生时迅速做出正确的反应，并组织好救援工作，最大限度地保护人员的生命安全。
本次培训以理论结合实践的方式进行，培训课程设置了专门的模拟实验和场地演练，以确保学员们能够真正掌握所学知识和技能。
同时，为了更好地促进交流与学习，我们还邀请了行业内的专家学者和有丰富经验的技术人员进行现场指导和讲解，使学员们获益更多。
通过本次冲击地压防治培训，我们相信学员们能够增强对冲击地压防治工作的认识和理解，提高自身的安全防护意识，增强危机处理能力，为矿山安全生产工作做出更大的贡献。
我们也将继续举办类似的培训活动，不断加强安全生产意识，全力保障矿工们的生命安全和煤矿生产的顺利进行。
冲击地压防治培训制度
冲击地压防治培训制度第一条为认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，增强职工冲击地压的防治知识，提高职工的安全意识和安全防护能力，全面做好公司冲击地压防治工作，特制订本制度。
第二条公司全体干部职工必须定期接受防冲安全教育与培训，未按本制度有关规定参加安全教育与培训的职工，不得在工作现场从事作业或者管理活动，否则按“三违”处罚。
第三条安全教育培训的对象为公司全体干部职工。
根据从事工种不同，可分为全员防冲培训、岗位人员防冲培训、管理人员防冲培训。
相关人员冲击地压防治安全知识和技能每年的培训时间满足相关规定。
第四条各单位必须高度重视防冲教育培训工作，全面普及防冲安全知识，提高培训工作的针对性，做到科学化、制度化、长期化。
第五条安全教育培训的实施与管理由防冲部和安监处负责组织和培训。
第六条全员防冲培训可结合岗前培训、《作业规程》学习和区队班前班后会等形式开展。
新工人岗前培训由安监处负责，其他形式培训由各单位正职负责，防冲部负责提供培训资料，并定期开展专项培训。
第七条培训目标是让员工掌握冲击地压发生的原因、条件和前兆、主要危害方式、主要防治措施、目前矿井受冲击威胁的区域、个体防护措施、设备生根固定等内容以及冲击地压事故避灾路线、自救措施等防冲基本技能培训。
第八条管理人员培训一是统一组织外派学习，学习其他矿井在冲击地压防治方面的成功经验；二是邀请国内外防冲专家、其他矿井防冲技术人员或具备培训资质的培训机构到矿进行诊断、授课、交流。
第九条防冲安全教育培训教材、题库等培训资料由防冲部统一进行编写，并下发到各单位学习。
第十条新入矿员工防冲培训时间由安培中心确定。
培训内容主要包括：冲击地压发生原理、表现形式、显现特点、防治措施等防冲基本知识和冲击地压灾害处理、应急救援演练等防冲基本技能培训。
第十一条防冲培训结束后由安培中心负责组织考试，考试不合格人员必须进行再培训，补考不合格人员不得上岗，对考试不合格人员进行重新培训。
冲击地压防治培训计划
冲击地压防治培训计划一、培训目的本培训旨在向相关人员介绍冲击地压的基本概念、特点、成因及防治措施，提高相关人员对冲击地压的认识，增强冲击地压防治的能力，规范施工作业流程，有效提高岩石工程的安全生产水平。
二、培训对象本次培训的对象主要包括矿山工程技术人员、安全管理人员、矿工以及其他岩石工程相关人员。
三、培训内容1. 冲击地压的基本概念和特点培训将介绍冲击地压的基本定义，包括冲击地压的形成过程、特点及表现形式。
同时还将介绍冲击地压的分类和规律等内容。
2. 冲击地压的成因培训将详细介绍冲击地压的成因，如地质构造运动、煤层变形及地下开采等原因，并分析不同成因对地压的影响，为制定针对性的防治方案提供基础。
3. 冲击地压的危害及防治措施在培训中，将介绍冲击地压对工程造成的危害，以及如何利用支护技术、预警监测技术等手段进行有效的防治工作。
还将介绍一些成功案例，帮助参训人员更好地理解防治策略。
4. 冲击地压的应急处置针对突发冲击地压事故，培训将对相关人员进行应急处置方面的培训，包括如何迅速判断危险情况、组织人员疏散、急救伤员等内容。
5. 冲击地压防治技术的应用本次培训将对冲击地压防治技术的应用进行专题讲解，包括地下支护技术、岩石力学原理应用等内容，帮助参训人员更好地掌握相关技术手段。
6. 实际操作演练在培训最后，将组织参训人员进行实际操作演练，加深对冲击地压防治技术的理解，并提高应对突发情况的能力。
四、培训方式本次培训将采取理论教学与实际操作相结合的方式，通过专家讲解、讨论交流、案例分析和实地考察等方式，使参训人员全面、系统地了解冲击地压的防治知识。
五、培训时间与地点为了更好地保证培训效果，本次培训将安排在工作日进行，培训地点将选择在工程实际施工的地方进行，以便参训人员更好地理解实际工程中的问题。
六、培训效果评估为了了解培训效果，我们将在培训结束后对参训人员进行评估，考核参训人员对冲击地压的认识程度、掌握情况和实际操作能力，对优秀者给予奖励，同时为参训人员提供进一步的学习、交流机会。
冲击地压理论及技术培训
（a）垂直工作面推进方向 （b）沿工作面推进方向
爆破前工作面前方应力集中示意图
What is 城市轨道交通 urban rail transport
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爆破后工作面前方应力集中示意图
What is 城市轨道交通 urban rail transport
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工作面前方支承压力对比曲线
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岩爆现象描述
冲击倾向性 冲击危险性 冲击地压预测 冲击地压防治
不是单一的概念！
What is 城市轨道交通 urban rail transport
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冲击地压发生机理
强度理论、能量理论、冲击倾向性理论、 变形系统失稳理论、三准则理论、三因素 理论等等。
冲击地压基础理论
分析结果： 砂岩—煤试样： 粘滑现象 砂岩—砂岩 煤—煤试样： 稳定滑动状态
（a）组合模型；（b）、（c）组合模型承压破坏的状况
组合模型破坏前后的状况
What is 城市轨道交通 urban rail transport
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某矿煤的动态破坏时间曲线
What is 城市轨道交通 urban rail transport
相同开采深度和煤岩层条件下，分层开采发生冲击
危险性更大，冲击地压灾害的破坏性更加严重。
What is 城市轨道交通 urban rail transport
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4.3 急倾斜特厚煤层开采冲击地压
华亭煤矿开采10号煤层，煤层倾角45º，平均 厚度51.51m，走向长度1200m，属急倾斜特厚 易燃煤层。
现代数学理论—突变理论、混沌理论
现代力学理论—断裂与损伤、弹塑性力学
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图2 D矿7号煤层组 合与纯煤试件动态破坏时 间曲线对比 图
P(kN)
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组合
某矿煤的动态破坏时间曲线
纯煤
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5 6.52
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组合
纯煤
70
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12.73
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0
-10 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 ? L(mm)
? 3 D? 7? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
某矿煤的冲击能量曲线
8.06
某矿煤的弹性能量曲线对比
2.0
? L(mm)
3 冲击地压预测与防治
冲击地压预测
采用具体的方法和装备预测何时何地会不会发 生冲击地压，破坏性如何？
采动应力监测、钻屑法、地音与微震、电磁辐射等
而产生的爆裂、剥落、弹射甚至抛掷。 矿 震：采矿活动而引起的诱发地震。
既有联系，又有显著差异 震级、烈度、震源 分级分类：应以破坏为主
失稳、 破坏、 过程、 局部性
围岩
巷道(隧道)
岩爆破坏位置
岩爆现象描述
岩爆现象描述
冲击倾向性 冲击危险性 冲击地压预测 冲击地压防治
不是单一的概念！
2 基本理论
矿山压力现象，特殊的矿山压力现象。
冲击地压、顶板大面积来压、岩爆、 矿震、煤与瓦斯突出、地表突然塌陷等 现象，由于其发生过程突然，且具有典 型的动力特征，通常情况下，统称为矿 山动力现象。
冲击发生前巷道位置 顶板岩层 煤 层
底板岩层
冲击地压现象描述
巷道冲击地压描述
冲击地压、岩爆、矿震
冲击地压：煤岩体在高应力作用下产生的动力破坏现象。 岩 爆：高地应力下硬脆性围岩因弹性应变能突然释放
4.2 深部开采非坚硬顶板条件冲击地压
随着厚及特厚煤层的综采放顶煤、大采高等高强 度开采技术的推广应用，发生冲击地压矿井的煤 岩层结构发生了一定的改变，即不仅在坚硬顶板 条件下发生冲击地压，而且在非坚硬顶板条件下 也相继发生冲击地压灾害，甚至由此引发更为严 重的瓦斯或煤尘爆炸灾害。
例如， 2003年淮北芦岭煤矿“5.13”因顶板冲 击引起采空区瓦斯喷出导致瓦斯爆炸事故，2004 年陕西陈家山煤矿 “11.28”综放开采自然发火 引发瓦斯爆炸事故，2005年辽宁孙家湾煤矿 “2.14” 综放开采引发矿震导致的瓦斯爆炸事故。
冲击地压理论及技术
2008年5月
提纲
1 基本概念 2 基本理论 3 冲击地压预测与防治技术 4 冲击地压实例
1 基本概念
冲击地压 冲击倾向性 冲击危险性 冲击地压、岩爆、矿震 冲击地压预测 冲击地压防治
冲击地压:
矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形 能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的 破坏为特征的动力现象。
242－2－2 工 作 面 风 道
242－2－2 工 作 面 皮 带 道 242－2－3 工 作 面 风 道
-278.2
234 区 轨 道 上 山
主井 +191.5
-356.7 -303.2 -303.3
-357.2
-355.6
-303.0
-356.7
副井 +190.0
-303.4
-356.0 -356.2
冲击地压发生机理 强度理论、能量理论、冲击倾向性理论、 变形系统失稳理论、三准则理论、三因素 理论等等。
冲击地压基础理论 现代数学理论—突变理论、混沌理论 现代力学理论—断裂与损伤、弹塑性力学
“三因素”理论
内在因素（冲击倾向性） 力源因素（采动应力集中） 结构因素（弱面软层结构）
结构因素是三因素理论的关键所在!
冲击地压防治
对具有冲击危险的区域实施具体措施以降低冲 击危险性。
合理开拓布置、保护层开采、煤岩层注水、煤层卸载爆、 深孔断顶爆破等。
4 冲击地压实例
4.1 华丰煤矿巨厚砂砾岩坚硬顶板冲击地压
华丰煤矿冲击地压主要发生在4层煤，四层煤的单轴抗 压强度为21.75MPa，其直接顶为4~9 m的粉砂岩， 单轴抗压强度为69.6 MPa，单轴抗拉强度为3.81 MPa。老顶总厚度为78 m，其中第一分层22 m，为 中细和中粗砂岩，第二分层厚56 m，为中细砂岩。老 顶之上为70 m泥岩和红土层，红土层之上为500 m以 上的坚硬砂砾岩。
-356.6 -337.8
242－2－3 工 作 面 皮 带 道
-295.4
背向斜
234
区
-356.8
石 -356.9
门 -357.1
集 中 回 风 道-356.8
中间层底板大巷
-348.5 -354.6
-357.2 扫 泥 道 回风斜下
-380.4 -389.6
-389.3
-402.6
-3674.9
东翼回风道
-365.4
331 331
经实验室测定，华丰煤矿4层煤的动态破坏时间DT为 30~46ms，弹性能量指数为10~16，冲击能量指数 为4.9~5.1，顶板岩层的弯曲能量指数为49KJ。即4 层煤具有严重的冲击倾向性，顶板岩层具有中等冲击 倾向性。
槽 顺 上
下顺槽
工作面位置
透
槽 顺 上
Ⅴ
Ⅵ
3.10冲击位置 煤 柱
华丰“3.11”冲击事故平面图
阜新矿业（集团）有限责任公司孙家湾 煤矿"2.14"特别重大瓦斯爆炸事故示意图
孙家湾”2.14” 事故
-203.0 -203.3
+900 +700
+500 +300 +100
-230.5
-203.3
-243.2 -230.1
242
242
区
区
轨
运 -265.1 道
煤
下
下
山
山 -285.4
-287.4 -297.7
三种试样示意图
砂岩—砂岩试样摩擦滑动曲线 煤—煤试样摩擦滑动曲线
砂岩—煤试样摩擦滑动曲线
分析结果： 砂岩—煤试样： 粘滑现象 砂岩—砂岩 煤—煤试样： 稳定滑动状态
（a）组合模型；（b）、（c）组合模型承压破坏的状况
组合模型破坏前后的状况
P(kN) P(kN)
组合
80
组合煤岩的摩擦滑动失稳实验 岩石材料的摩擦滑动性状：两种滑动特性， 即稳定滑动和粘滑
实际发生冲击地压的煤岩体 ：“三硬” 结构 ，且在顶板与煤层之间存在着一层 较薄的粉状软煤
实际冲击地压多发生在断层、背向斜构造 及煤层变薄带附近
冲击后主要表现为煤体的冲出
三种试样
砂岩－砂岩 砂岩－煤 煤－煤试样