对冲击地压及其机理的思考与再认识
冲击地压的发生与防治

冲击地压的发生与防治地压是一种重要的地质灾害,包括了很多种类型,其中冲击地压是最常见的一种。
冲击地压是在采矿过程中,由于矿床与维护和支护的不当,导致采空区上部地层坍塌而使采空区下部煤柱荷重加大,煤与煤之间相互转移荷载,产生了与以往不同的一种地压现象。
发生原因冲击地压的发生与许多因素有关,主要原因有矿层薄、抽采深度大、采掘煤柱宽窄比小等。
在冲击地压的形成中,煤柱是一个重要的因素,其宽度和间距对地压的发生、发展和稳定性有着重要的影响。
煤层中的煤柱在采出周围煤壁后,会承担大量的荷载,会发生变形和压缩。
当煤柱压缩到一定程度时,会发生垮落或断裂,导致原来平衡状态的煤柱系统不稳定,从而形成地压。
另外,地震、大型采矿机械操作、局部开走、地质构造和矿区内的水文地质条件等也会对冲击地压形成有重要影响。
当这些因素超过一定程度时,就会加重煤体压缩变形,从而加速煤柱发生破坏。
预测与评价冲击地压的形成往往是潜在的,靠一些预测和评价方法来加以减轻和预防它的发生。
建设矿山时必须考虑到地质条件和采矿条件,建立地压观测系统,采用先进的地压预测理论和方法对矿山进行评价和预警。
根据实际情况,确定评价指标,结合现场地质地形情况进行考虑,通过不断监测地质变化、地应力等因素的变化,判断煤柱变形和破坏的发展状况,做出对安全态势的预测和评价,制定相应的防范措施。
防治措施安全开采方法选择合适的采煤方法对防治地压有很大的作用。
在操作上可以采取平整顺利的掘进和放顺的回采方法,降低煤柱的应力,减缓煤柱破坏速度,提高煤柱稳定性。
此外,还可以采用分步回采或其它合适的采煤方法,通过降低煤柱应力,控制地面压力分布,减轻地压。
良好的支护设计支护工程是采煤工程中的重要部分,合理的支护装置可以减缓煤柱的变形和破坏速度,保持煤柱稳定性。
可以采用S形锚网支撑和压紧式支架,便于调整支架高度,在维持合理煤柱宽度的同时,还能保证地质安全。
另外,加强水泥灌浆钢筋网道柱等控制地底石添加在采空区下部,也可以起到一定的加固支护作用。
冲击地压概念

冲击地压概念
冲击地压是指在地下工程施工中,由于地质条件复杂或施工参数不恰当等原因,导致地层发生变形和破坏,使地下的土体向施工工作面主动运动,并对工作面和支护结构施加强烈的水平和垂直荷载,从而产生的地压现象。
冲击地压是一种常见的地下工程灾害,其发生原因多种多样,如地质条件恶劣、施工工艺不完善、预处理不当等。
冲击地压对施工工作面和支护结构的破坏严重,给工程施工带来了极大的困难和危害。
为了有效防止和控制冲击地压,需要采取一系列措施,如加固地层、改善工艺、优化施工参数等。
此外,还需要利用现代科技手段,如地质勘探技术、地下水调控技术、数值模拟技术等,对地下工程进行科学分析和预测,避免和减少冲击地压的发生。
总之,冲击地压是地下工程施工中常见的灾害之一,对工程施工造成了巨大的损失和危害。
为此,必须加强科学研究和技术应用,有效预防和控制冲击地压的发生,确保地下工程施工的安全和顺利进行。
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岩爆、冲击地压的定义、机制、分类及其定量预测模型

岩爆(Rock Burst):定义:岩爆是指在地下采矿或隧道工程中,由于巨大的地应力和岩石的脆性特性,导致岩体突然破裂和释放出的能量,引发的短时、高强度的岩石破碎和喷射现象。
机制:▪地应力积累:地下岩体承受着来自地壳运动的应力,随着深度的增加,这些应力积累在岩体中。
▪脆性断裂:当岩体的强度无法抵抗地应力的积累时,岩体发生脆性断裂。
▪应力释放:脆性断裂导致地下应力的突然释放,形成岩爆。
分类:1.动力学分类:分为静力型岩爆和动力型岩爆。
前者是由地应力引起的,后者是由于地震等外部动力作用引起的。
2.空间分布分类:包括岩体内岩爆和岩体周围的岩爆。
3.发生时间分类:可分为瞬时型岩爆和持续型岩爆。
冲击地压:定义:冲击地压是指在采矿工作面,地质条件复杂的情况下,由于采矿工作导致的地下岩层的冲击破碎和变形,引发的地层应力的瞬时释放。
机制:▪岩石破碎:采矿工作导致岩层破碎,释放了岩石内部的应力。
▪应力释放:破碎的岩层导致地层内的应力突然释放,形成冲击地压。
分类:1.一次性冲击地压:由于单次破碎导致的地压现象。
2.动态冲击地压:由于地层内存在动态力学过程,导致的地压变化。
定量预测模型:岩爆:▪统计学模型:利用历史数据统计分析,建立统计学模型,如逻辑回归、支持向量机等。
▪数值模拟:使用数值模拟方法,模拟岩体断裂和破碎过程,如离散元法、有限元法等。
冲击地压:▪经验公式:根据采矿实践经验,建立冲击地压的经验公式,考虑矿层深度、开采方法等因素。
▪数值模拟:运用有限元法、边界元法等数值模拟技术,模拟冲击地压的形成和演化过程。
以上模型的建立需要考虑地质条件、采矿方法、岩石力学性质等多方面因素,以提高预测的准确性。
岩爆和冲击地压的预测对于采矿工程的安全和高效进行至关重要。
我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治探究

我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治探究不断前进的动力,随着社会经济的不断向前发展,在今天我们国家对煤炭的需求量也越来越大因而对煤炭的开采量也随之增大,但是在煤矿的开采当中冲击地压波动范围比较大非常容易出现煤矿事故,所以要防治好冲击地压机理保证好我们国家煤矿的开采量。
关键词:煤炭开采;冲击地压;防治探究众所周知我国幅员辽阔各地都存在着大小不同的煤炭井,每个煤炭井处在的地域不同、气候条件不同以及煤矿的产煤数量不同导致了煤矿在开采的过程当中的难易程度也是不同的,但是在煤矿的开采过程当中冲击地压是煤矿开采当中一种常见的灾害,这给煤矿企业以及开采人员都构成了极大的威胁,因此本文将对冲击地压的防治措施进行探究。
一、煤矿开采中冲击地压机理出现的原因1.冲击低压发生的机理分析随着社会经济的发展对煤炭的需求量也随之增加,为了进一步满足社会的需求,煤矿企业纷纷的加大了煤矿的开采量这也就促进了煤炭开采横向以及纵向的发展,对于煤炭开采来说我们国家的煤矿开采深度不断增加,冲击地压的机理因素等等也越来越突出,煤炭开采集冲击地压主要在开采深度,地质结构以及煤炭结构等方面的影响,特别是当开采达到一定的程度时就会产生冲击地压的现象,我们将这种开采深度称之为冲击地压临界深度。
在煤炭的开采当中如果一个地的位置力度比较集中,那么就会增强这个地点的冲击地压当开采到一定的程度上时就会出现断裂甚至是粉碎的现象从而形成冲击地压,这是造成冲击地压出现的原因之一。
2.地质的变化对煤炭开采的影响在煤炭的开采过程当中,煤炭的开采是一种由外部到内部由地表到深度这是一个循序渐进的过程,这个过程看似容易但是在其中充满了危险,因为在煤炭逐渐开采的过程当中,煤炭地区的地质会出现不同程度的变化,特别是对于放顶结构的处理,处理的过程主要包括前期的检查阶段在到打孔装药最后爆破放顶等等一系列的活动,因为放顶活动当中岩石会很大程度上受到外力作用的影响,从而给煤炭的开采难度提高了几个等级。
浅谈煤矿冲击地压的机理及其治理技术

浅谈煤矿冲击地压的机理及其治理技术一.煤矿冲击地压的机理1.1国内外煤矿冲击地压灾害评述煤矿冲击地压和岩爆是一个世界性的灾害现象。
从1738年英国的南史塔福煤田发生世界上第一次冲击地压以来,已有260年的历史了。
其间在世界上发生冲击地压的国家除我国外,还有英国、波兰、法国、德国、俄罗斯、乌克兰、南非、美国、日本等23个国家和地区。
我国最早记录的冲击地压是1933年在抚顺胜利矿发生的。
从1933~1996年的60多年间,全国共有36个矿井累计发生过4000余次破坏性的冲击地压,造成400多人死亡,200多人受重伤,破坏巷道20km之多,其经济损失十分严重。
1.2冲击地压理论研究现状的评述南非于1915年就建立了南非矿山冲击委员会,對煤和金属矿的冲击地压进行研究。
西德于20世纪50年代初就开始冲击地压的研究工作,并且成功地采用了钻孔卸压措施来防治煤矿井下发生的冲击地压。
前苏联的全苏矿山测量科学研究院也制定了《有冲击地压危险煤层的矿井的采矿工程施工安全规程》。
在美国主要采用的方法有煤层掏槽、钻孔卸压、卸压爆破和煤层注水等。
我国对冲击地压的研究是从60年代才开始的,主要是由一些有严重冲击地压的局矿在生产实践中加以探索。
第一次比较系统地进行煤矿冲击地压的研究工作是由重庆大学和煤科总院重庆分院于1978年在天池煤矿进行的。
全国性的煤矿冲击地压调研工作于1985年完成。
此后,煤炭部于1987年颁布实施由煤科院北京开采所和阜新矿业学院联合起草的我国第一部《冲击地压煤层安全开采暂行规定》。
通过广大科技工作者和研究人员的共同努力,已使我国对冲击地压机理和防治措施的研究有了较大的进展,其中煤体注水与深孔松动爆破方法相结合的综合防治措施以及冲击地压的非线性有限元数值模拟、煤岩体地应力场的测试和有限元计算分析、声发射技术、微震监测系统在防治冲击地压的研究与应用方面已达到国际先进水平。
对煤、岩体冲击地压和岩爆机理的研究,国内外曾提出了多种理论。
冲击地压的机理及其防治

冲击地压的机理及其防治冲击地压的机理及其防治摘要:冲击地压时⼀种特殊的矿⼭压⼒显现形式,现在已成为煤矿开采特别时深部矿井开采的主要灾害,严重威胁到煤矿的安全⽣产。
⽬前,我国北京、辽源、⼤同、⾩新、开滦、徐州、抚顺、⼤屯等不少煤矿都发⽣过冲击地压。
且冲击矿压发⽣条件极为复杂,除褐煤以外的其他各种煤层均发⽣过冲击地压。
采深从200~1000 m,地质构造从简单到复杂,煤层由薄到特厚,倾⾓由⽔平到急斜,顶板包括砂岩、灰岩、油母岩等,都发⽣过冲击矿压;在⽣产技术条件上,不论⽔采、炮采、普采或是综采,全部垮落法或⽔⼒充填等各种采煤⼯艺,还是长壁、短壁,巷柱、倾斜分层、⽔平分层、倒台阶、房式等各种采煤⽅法都出现过冲击地压。
因此,研究冲击地压发⽣条件与防⽌技术,具有⼗分重要的任务。
关键词:冲击地压、形成机理、防治措施、影响条件冲击地压是矿⼭压⼒的⼀种特殊显现形式,可以定义为:矿⼭井巷和采场周围煤岩体,由于变形能的释放⽽产⽣的突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动⼒现象。
简单的讲,冲击地压就是煤(岩)体得突然破坏现象。
实例表明,冲击地压是最危险的矿⼭动⼒现象。
它⼀般⽆明显宏观前兆⽽突然发⽣,冲击过程急剧⽽短暂,伴随巨⼤声响和强烈震动,对矿⼯安全有很⼤威胁,给⽣产往往造成严重破坏。
⼀些矿井在开采边⾓煤、保护煤柱的条件下,甚⾄在设计不合理的⼯作⾯开采中或巷道掘进中都容易发⽣冲击矿压,造成严重的⾃然灾害。
⼀、冲击地压成因的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,冲击地压的发⽣机理就其主要⽅⾯来讲,就是在⼀定的地质因数和开采条件下,煤(岩)受外⼒引起变形,发⽣突然破坏的⼒学过程。
对冲击地压成因和机理的解释主要有强度理论、刚度理论、能量理论、冲击倾向性理论和失稳理论。
1、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。
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。
冲击地压培训心得体会

冲击地压培训心得体会前阵子参加了一个冲击地压的培训,嘿,这经历可真是让我大开眼界!培训那几天,每天早早爬起来,心里还嘀咕着:“这冲击地压到底是个啥厉害角色,能让咱专门花时间来学。
”一进培训室,好家伙,满满当当的人,看来大家都挺重视这事儿。
给我们讲课的老师那叫一个专业,各种术语、案例说得头头是道。
可一开始,我这脑子还真有点转不过来弯儿,那些复杂的原理听得我云里雾里的。
不过,慢慢地,随着课程的深入,我算是有点入门了。
老师给我们讲了一个真实发生的冲击地压事故,那细节描述得,就好像我们都在现场似的。
说是有个煤矿,工人们像往常一样在井下作业。
那天一切看起来都挺正常,可谁能想到,灾难就这么突然降临了。
只听到“轰”的一声巨响,整个巷道都开始剧烈摇晃,头顶上的岩石噼里啪啦地往下掉。
有个工人刚反应过来,想跑,可一块大石头就砸了下来,把他的腿给压住了。
旁边的工友们急得不行,想把石头搬开,可又怕再来一次冲击,真是左右为难。
听到这儿,我心里那叫一个紧张,感觉自己的心跳都加速了。
这才真切地感受到,冲击地压可不是闹着玩儿的,一旦发生,那后果简直不堪设想。
培训过程中,还有实际操作的环节。
老师带着我们去看各种监测设备,教我们怎么读取数据,怎么判断是否有冲击地压的危险。
那仪器上的数字和图表,一开始我看着就头疼,可在老师耐心的指导下,我也能看出点儿门道来了。
有一次,我们模拟了一个预警的情况。
警报声突然响起,大家都紧张得不行,按照之前学的步骤迅速行动起来。
我当时手心里都是汗,心里想着:“可千万别出岔子啊!”好在,这只是一次模拟,大家都顺利完成了任务。
但经过这一遭,我是深深明白了,面对冲击地压,每一个环节都不能马虎,每一个操作都得精准无误。
除了理论和实操,培训还安排了小组讨论。
我们围坐在一起,分享自己的想法和经验。
有个老工人说起他多年前的一次经历,那时候条件没现在好,防范措施也没这么到位。
有一天,他在井下干活儿的时候,突然感觉到地面有点微微震动,他凭着多年的经验,觉得不对劲,赶紧招呼工友们撤离。
钻孔卸压防治冲击地压机理及影响因素分析

钻孔卸压防治冲击地压机理及影响因素分析摘要:随着经济发展对煤炭的需求增加,煤炭开采方向变成了深层煤炭资源。
深层开采对技术的要求比浅层开采高,其中最大的难题之一就是冲击地压。
本文基于钻孔卸压防治冲击地压机理及影响因素分析展开论述。
关键词:钻孔卸压防治;冲击地压机理;影响因素分析引言近年来,我国煤炭深部开采,尤其是近800m采深的特厚煤层矿井,除了常见的动静叠加型冲击地压外,出现了一些新现象,即纯静载荷自发型冲击。
此类冲击地压发生区域往往为巷道基础静载荷充足区域,如地质构造、相变带、邻近巷道群、采空区等影响的巷道区域,且具有如下特点:①自发性:在无外力扰动的情况下发生,如采掘活动、顶板运动、矿震等;②时滞性:在成型巷道已稳定并进行2次支护较长一段时间之后突然发生。
此类冲击地压隐蔽性非常强,自发性和时滞性的特点是其区别于常规冲击地压的重要特征。
1巷道煤体冲击地压发生机制齐庆新提出的冲击地压应力控制理论认为,高应力水平是煤岩体发生冲击地压的必要条件,其在动力扰动作用下极易发生非稳定性失稳,从而诱发冲击地压。
巷道开挖或者工作面煤体采出后,引起煤岩体应力重新分布,巷帮表面煤体发生破坏,并扩展至弹性应力边界,形成一定程度的应力集中。
若煤体性质坚硬或顶板悬露面积过大,则应力集中区域离巷帮表面较近且应力集中程度较大,当煤体中应力大于其极限强度时,煤体发生破坏,储存在煤体及顶底板中的弹性能突然释放,由于弹性能释放区域距离巷帮表面较近,其形成的应力波对巷帮煤体的破坏程度很大,甚至使煤体大量涌出,呈现冲击地压显现。
2钻孔卸压防冲机理由于孔边应力集中的作用,钻孔周围一定范围内的煤体应力大大降低形成卸压区,当在煤体中合理布置卸压钻孔,使各钻孔卸压区之间相互连接、贯通,形成一条弱化带,其破坏了煤体的承载结构,使煤体在顶底板岩层夹持作用下发生相对滑动,煤体与岩层的界面内摩擦角及粘聚力随之大大下降,煤体中应力平衡区范围显著增大,使峰值位置向煤体深部转移且峰值逐渐减小,极限平衡区煤体应力大大降低,破坏了其发生冲击地压的应力条件,降低了煤岩体的冲击危险性,同时卸压后的煤体对深部煤体和巷道顶底板中发生的动力显现起到吸能保护作用,降低了深部煤岩体失稳对巷道空间的影响,从而防治冲击地压的发生。