关于煤矿冲击矿压及其防治措施的研究

关于煤矿冲击矿压及其防治措施的研究
发表时间:2019-02-20T16:38:45.170Z 来源:《建筑模拟》2018年第33期作者:林秋平[导读] 随着我国煤矿开采深度的增加,开采条件越来越复杂,各种动力灾害现象也涉繁出现。

林秋平
黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公司新陆煤矿黑龙江鹤岗 154103摘要:随着我国煤矿开采深度的增加,开采条件越来越复杂,各种动力灾害现象也涉繁出现。

其中由于冲击矿压具有突发性、瞬时震动性、巨大破坏性、复杂性等特性,已经成为威胁我国煤炭安全开采主要因素。

该文讨论了冲击矿压的发生机理和防治措施.为煤矿安全开采提供借鉴参考。

关键词:冲击矿压发生机理防治措施
冲击矿压是聚集在矿井巷道和采场周围煤岩体中的能量突然释放,产生的动力将煤岩抛向巷道,同时发生强烈声响,造成煤岩体振动和煤岩体破坏、设备损坏、人员伤亡,部分巷道垮落破坏等。

冲击矿压还会引发或可能引发其他矿井灾害,尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾,干扰通风系统等。

严重时可以对地面产生明显震动,威胁地面安全。

1冲击矿压分类根据国内外的分类方法,冲击矿压可分为由采矿活动引起的采矿型冲击矿压和由构造活动引起的构造型冲击矿压。

而采矿型冲击矿压可分为压力型、冲击型和冲击压力型。

压力型冲击矿压是由于巷道周围煤体中的的压力由亚稳态增至极限值,其聚集的能量突然释放。

冲击型冲击矿压是由于煤层顶底板厚岩层突然破断或位移引发的,它与震动脉冲地点有关,而与事故地点无关。

在某种程度上,构造型冲击矿压也是冲击型的。

冲击压力型冲击矿压则介于上述两者之间,当煤层受较大压力时,在来自周围岩体内不大的冲击脉冲作用下发生的冲击矿压。

2冲击矿压发生机理冲击矿压发生的原因是多方面的,但总的来说可以分为三类,即自然地质因素、开采技术条件和组织管理措施。

冲击矿压的发生需要满足能量条件、刚度条件和冲击倾向条件。

这些条件可以用煤层和顶底板的刚度来说明。

(1)当煤层和顶底板的刚度均大于零,煤岩体稳定。

(2)当煤层刚度小于零,但煤层和顶底板的刚度之和大于或等于零,煤岩体亚稳定或静态破坏。

(3)当煤层和顶底板刚度之和小于零,煤岩体强烈破坏,发生冲击矿压。

煤矿中,煤层,底板,顶板构成一个平衡系统。

其中顶底板的强度均比煤层大,而且煤层是开采对象,故在压力作用下,煤体容易遭受破坏,如果是稳定破坏,则表现为煤柱的变形、巷道压缩等,如果是非稳定、突然破坏,则表现为冲击矿压或突出。

为研究冲击矿压的发生机理,假设底板不变形,煤柱与顶板一起作用。

顶板的质量为,底板的质量为,刚度为,上覆岩层作用在顶部的力为,煤柱中的力是位移和时间的函数,即。

则由受力情况可知:
式中:--顶板岩层刚度;
--顶板位移;
--煤柱位移。

当系统平衡时,
从能量的观点看,若要系统平衡,则必须使顶板中聚积的能量小于煤柱中聚积的能量,即:
3冲击矿压防治冲击矿压的防治主要由冲击矿压危险性评价和冲击矿压治理组成。

通过对冲击矿压危险性等级的评定来确定综合治理措施。

常见的危险性等级评价方法包括:采矿方法:根据地质条件确定冲击矿压危险的综合指数法、计算机模拟分析法、钻屑法。

采矿地球物理方法,包括微震法、声发射法、电磁辐射法、振动法、重力法等,可以达到较准确的预测可能发生的地点和位置,能够准确的进行危险性等级的划分。

冲击矿压的治理包括预先防范措施和临时解危措施。

大量实例证明,多数冲击矿压是由于开采技术不合理而造成应力过度集中和相互叠加的结果。

具体措施如表l。

表1具体措施
4结论
(1)确定煤层冲击危险状态及等级对冲击矿压治理有重要意义。

(2)在一定的围岩与压力条件下,任何煤层都有可能发生冲击矿压。

通过一定的方法,冲击矿压是可以防治的。

(3)由于冲击矿压的随机性和突发性,必须进行冲击矿压危险的区域预报与局部预报相结合,早期预报和及时预报相结合,采用多种方法进行综合预测。

作者简介:
林秋平(1986.10.11)男,2006年毕业于黑龙江科技大学安全工程专业,助理工程师。

现任黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公
司新陆煤矿开拓区技术员。

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煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治

煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治

煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治煤矿冲击矿压是指在煤矿开采过程中,由于采煤工作面的不断推进,煤体受到极大的压力,导致煤体发生破坏并向工作面倾斜的现象。

冲击矿压是煤矿开采中的一种常见事故,不仅会影响煤矿的正常生产,还会威胁矿工的生命安全。

为了有效防治煤矿冲击矿压,必须深入了解其发生原理及其防治措施。

本文将从煤矿冲击矿压的动静载叠加原理出发,探讨其防治方法。

一、动静载叠加原理煤矿冲击矿压的发生与煤体的动静载叠加有关。

煤体受到的载荷分为静载和动载两种,其中静载是指煤体所承受的自重和覆岩、底板等固定部分的荷载,动载则是指采煤机、支架等设备在工作过程中对煤体所造成的荷载。

煤矿开采过程中,采煤机在工作面上不断推进,同时支架也会不断移动,这会对煤体产生动载,使其发生变形和破坏。

当煤体所承受的动载达到一定程度时,就会导致煤体的破坏和倾斜,形成冲击矿压。

二、防治方法为了防止煤矿冲击矿压的发生,必须采取一系列的防治措施。

以下是几种常见的防治方法:1.合理布置采空区采空区是指采煤过程中留下的空洞部分,如果采空区面积过大,就会导致煤体受到的静载减小,从而增加动载对煤体的影响,加剧冲击矿压的发生。

因此,在煤矿开采过程中,应该合理布置采空区,控制采空率,减小采空区面积,降低煤体的动载。

2.合理采煤顺序煤矿开采时,采煤顺序的合理安排也是防治冲击矿压的重要措施。

在采煤过程中,应该优先采取支柱煤和局部煤,减少大面积煤体的开采,从而减小煤体受到的动载。

3.加强支架工作支架是煤矿开采中的重要设备,它能够支撑煤体,减少煤体的变形和破坏,降低冲击矿压的发生。

因此,在煤矿开采过程中,应该加强支架的工作,及时调整支架的位置和高度,保证支架的稳定性和可靠性。

4.合理设计采煤工作面采煤工作面的合理设计也是防治冲击矿压的重要措施。

在设计采煤工作面时,应该考虑煤体的结构和特性,合理选择采煤机和支架的型号和参数,减小煤体受到的动载,防止冲击矿压的发生。

煤矿冲击地压的影响因素和防治对策分析

煤矿冲击地压的影响因素和防治对策分析

煤矿冲击地压的影响因素和防治对策分析摘要:冲击地压是煤矿生产所面临的严重自然灾害之一,伴随着煤炭开采逐渐往深部转移,冲击地压发生的强度和频繁程度日益增加。

同时,生产实践也表明煤矿冲击地压的发生没有明显的前兆,而且在各种类型的煤层、地质构造、顶板条件下都发生过这种破坏力极大的动力灾害现象。

一旦发生,很可能会造成难以估量的经济损失和巨大的人员伤亡。

因此,研究冲击地压的发生机理和防治措施是急切的并且非常必要的。

关键词:煤矿;冲击地压;防治措施引言:通常煤矿冲击地压的发生都是有一些条件的,是煤层以及应力等共同影响的结果。

冲击地压出现的主要条件是煤岩体,具备较强的冲击倾向性。

煤岩体积累的弹性应变能可以释放的足够空间是发生冲击地压的前提条件,而出现冲击地压的诱发条件是煤岩体积累能量的应力加载。

必须要兼具以上这些条件,才有可能出现冲击地压。

结合煤岩冲击失去稳定性的物理特点,可以将冲击地压划分为三大类,一是岩爆型冲击地压,二是顶板垮落型冲击地压,三是构造型冲击地压。

岩爆型冲击地压主要是指煤岩体一直积累弹性应变能,在能量上升到煤岩的最大承载力时,煤岩就会出现瞬间爆炸的情况,其具体表现是弹射以及抛出媒体。

然后,顶板垮落性冲击地压,主要是指推过回采工作面后,上部较厚而硬度较高的顶板始终没有垮落,在悬顶面积达到规定的数值时,顶板瞬间出现折断而造成的冲击波强烈性损坏。

最后,构造型冲击地压通常出现在构造条件相当复杂的地质环境中,因为构造应力过于集中导致的煤岩失去稳定性冲击损坏。

另外,结合不同的出现位置,能够将冲击地压划分为两大类,一是掘进冲击地压,二是回采冲击地压。

首先,掘进冲进地压通常出现在巷道掘进中,与巷道的布局位置以及布局方法存在联系。

其次,回采冲击地压出现在回采工作面的推进中,一般和回采工作面的回采时间以及长度存在联系。

1、冲击地压具有以下明显的显现特征(1)突发性没有明显的宏观前兆而突然发生,过程短暂(持续几秒到几十秒),难以事先准确确定发生时间、地点和强度。

煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治

煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治

煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治随着煤矿深度的不断增加和采掘规模的扩大,煤矿冲击矿压问题日益突出。

冲击矿压是指在矿井开采过程中,由于煤层岩体的变形和破裂,导致煤岩体内部应力的突然释放,从而引起地面沉降、煤柱挤压等现象。

煤矿冲击矿压是煤矿安全生产中的一个重要问题,对于煤矿生产的安全和稳定具有重要影响。

煤矿冲击矿压的形成机理非常复杂,其中涉及到很多因素,例如煤层厚度、煤层结构、煤层岩性、煤层应力状态、采掘方式等。

在煤矿开采过程中,采掘工作面的推进会引起煤层应力的重新分布,从而导致煤层内部应力的变化。

当煤层内部应力超过煤层岩体的强度极限时,就会发生煤矿冲击矿压。

煤矿冲击矿压的动静载叠加原理是指在煤矿开采过程中,煤层内部同时受到动态和静态载荷的作用,从而引起煤层内部应力的变化。

动态载荷是指由于采掘工作面的推进和煤岩体变形而引起的振动载荷,静态载荷是指由于地面沉降和煤柱挤压而引起的静态载荷。

在煤矿开采过程中,煤层内部同时受到动态和静态载荷的作用,两者之间相互叠加,从而引起煤层内部应力的变化。

为了有效地防治煤矿冲击矿压问题,需要采取一系列的措施。

首先,需要制定科学合理的采掘方案,合理布置采掘工作面和支护措施,减少煤层内部应力的变化。

其次,需要加强煤层应力监测和预测,及时发现煤层内部应力的变化趋势,采取相应的措施进行调整。

另外,需要采用先进的支护技术和设备,提高支护的稳定性和可靠性,减少煤柱挤压的程度。

同时,还需要加强煤层岩体的加固和加强措施,提高煤层的整体强度和稳定性。

总之,煤矿冲击矿压是煤矿安全生产中的一个重要问题,其防治工作需要全面、系统的考虑。

只有采取科学合理的措施,才能有效地降低煤矿冲击矿压的风险,保障煤矿生产的安全和稳定。

煤矿冲击地压防治措施技术探讨

煤矿冲击地压防治措施技术探讨

煤矿冲击地压防治措施技术探讨摘要:冲击地压是一种特殊的矿山压力现象,也是煤矿井下复杂动力之一,它严重威胁井下安全生产,是目前南山矿井下开采过程中严重的灾害之一。

具有突发性、破坏性、多样性、复杂性。

本论文较全面地阐述了煤矿冲击地压发生的的条件既影响因素,并据此提出了相应的切喝实际的防治措施,如电磁辐射仪监测法、钻屑法、打卸压孔法、煤层注水法和松动爆破法等,具有较好的实效。

关键词:冲击地压;防治;技术煤矿采掘的冲击地压具有较大的破坏性,会引发瞬时的震动,发生时没有任何的征兆等,所以在防治问题上存在的困难比较多。

除此之外,冲击地压的分类比较复杂,其防治措施也就存在更大的困难。

在这篇文章中,我们将会围绕煤矿采掘冲击地压的基本概念、冲击地压的显著特征和分类、煤矿采掘冲击地压所产生的具体原因、煤矿采掘冲击地压的一些措施这几个问题,展开较为积极地讨论。

1 煤矿采掘冲击地压的基本概念冲击地压也被称为冲击矿压,在煤矿的开采过程中它属于比较典型的一种灾害。

当煤炭力学系统到达一定的极限和强度时,它就会以猛烈、急剧、突然的形式将能量释放出来,造成煤岩层在较短的时间被破坏掉,同时还会伴有煤粉冲击的现象,最终会形成一些事故,比如:人身伤亡事故和井巷的破坏。

简而言之,冲击地压其实就是,菜场四周煤岩体和矿山井巷因为变形能的释放,所诱发的猛烈、急剧、突然的一种破坏现象。

在冲击地压发生之前,不会出现比较显著的征兆。

在发生冲击地压时,会使井下煤岩体在较短的时间中遭到破坏,出现巷道赌赛、片帮冒顶、支架折损等一些现象,同时还会有较大的震动和轰鸣声。

如果情况严重后,还会造成人员伤亡事故。

2 冲击地压显现特征与分类2.1 冲击地压的显现特征一股情况,隙扩展后,将剩余能量以煤、岩冲击到巷道形式进一步释放。

因此冲击地压具有以下特征。

突发性:冲击地压发生前一般没有明显的宏观前兆,相当多的冲击地压是由地质构造带、残留煤柱引发的,发生突然、猛烈。

但持续时间短暂,难于事先准确预测发生时间、地点和强度。

煤矿冲击地压防治措施技术论文

煤矿冲击地压防治措施技术论文

煤矿冲击地压防治措施技术探讨【摘要】冲击地压是一种发生在井巷或采煤工作面围岩(煤体)内,以突然、急剧、猛烈破坏为特征的矿山压力的动力现象,它严重威胁井下安全生产,是煤矿井下开采过程中严重的灾害之一。

为了防止事故的发生,对煤矿的冲击地压进行分析研究,归结起来,其发生的原因主要有煤矿地质因素、开采技术因素和组织管理因素;针对这些原因,应当加深对相关防治技术的研究,从而有效地防止冲击地压事故的发生。

利用电磁辐射和钻屑两种方法来检验解危措施效果。

【关键词】冲击地压;影响因素;预测;综合防治 1.冲击地压发生的条件冲击地压的形成和发生的条件是很复杂的,作为一种矿山岩体破坏现象,有其特殊的宏观和微观特征。

首先是煤岩中应力超过其极限强度,以煤岩破坏为先导;其次是煤层和围岩在集中应力作用下,吸收能量积聚应变能;另一个是“诱发”因素导致其突变破坏,瞬间释放应变能。

冲击地压发生必须具备的条件如下。

1.1 煤层及围岩具有冲击倾向性煤岩受力易发生破坏,其类型以镜煤和亮煤为主。

煤层硬度大、湿度小、抗压强度高,则易发生冲击地压。

实践证明:中硬和硬煤,抗压强度在200kg/cm2 以上具有冲击危险。

1.2 回采工作面附近存在较大的能量集中冲击地压多发生在回采工作面前方15~50m处,属于回采工作面前方支承压力区,煤层积聚巨大弹性应变能,当其超过煤层的极限强度时,便产生冲击地压。

当走向支承压力与倾向支承压力叠加时,产生的冲击地压更为猛烈和频繁。

掘进工作面引起冲击地压的能量来源有:掘进面处于构造应力集中区,原岩构造应力巨大;掘进面处于煤柱或采场前方支承压力高峰区,引起弹性变形能的突然放,均易形成冲击地压。

1.3 采场存在释放能量的空间采场煤体之中存在着巨大的弹性变形能,其附近又存在一定的空间(巷道或工作面)当煤体达到极限强度以上即可爆发冲击地压。

若没有释放能量的空间,弹性能将随着采场的移动和受力条件的改变,可能逐渐缓解以至恢复到常压状态。

煤矿开采中的冲击地压与支护措施

煤矿开采中的冲击地压与支护措施

加强支护施工管理
总结词
加强施工过程中的质量监控和安全管理,确 保支护施工质量和安全。
详细描述
支护施工是矿井安全的重要保障,因此应加 强施工过程中的质量监控和安全管理。通过 建立完善的施工管理制度、加强技术培训和 安全教育、实施质量责任制等方式,确保支 护施工质量和安全。同时,应加强施工现场 的监测和维护,及时发现和处理潜在的安全
分布状态。
地质构造影响
断层、褶皱等地质构造对岩体的 应力分布有显著影响,容易形成 应力集中区域,增加发生冲击地
压的风险。
煤岩体性质
煤岩体的物理力学性质、结构特 征和含水率等也是影响冲击地压
发生的重要因素。
2023
PART 02
冲击地压的危害
REPORTING
对人员安全的危害
人员伤亡
冲击地压可能导致顶板垮落、煤 块飞溅,对现场作业人员造成直 接伤害。
,成功避免了人员时释放高压气体、增加支护强度等
措施。
经验总结
03
科学合理的应对措施和团队协作是成功应对冲击地压的关键。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
某矿支护失效案例分析
事故经过
某矿在巷道掘进过程中,支护结构突然失效,造成巷道变形和坍 塌。
原因分析
支护设计不合理,材料强度不足,施工质量控制不严格。
教训总结
应加强支护设计和施工质量控制,确保支护结构的稳定性和可靠 性。
某矿成功应对冲击地压的案例
案例概述
01
某矿在开采过程中遭遇冲击地压,但通过科学合理的应对措施
心理压力
频繁或严重的冲击地压可能给矿 工带来心理压力,影响工作积极 性和效率。

煤矿冲击地压灾害的预防和治理

煤矿冲击地压灾害的预防和治理摘要:本文在分析华丰矿区地质开采环境特征的基础上,探讨了冲击地压形成的内外因和内在斑裂产生的机理。

建立健全了灾害预测防治体系,提出了开采解放层、煤层注水、爆破卸压等治理防护措施。

关键词:冲击地压防治灾害治理措施引子冲击地压是采场周围煤岩体,在其力学平衡状态破坏时,由于弹性变形能的瞬间释放而产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。

冲击地压是一种特殊的矿山压力显现。

其显现强度特征一般为弱冲击、强冲击、弹射、矿震、岩爆、煤炮、冲击波、弹性振动等,常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象;其发生突然剧烈,冲击波力量巨大,瞬间摧毁巷道、采煤工作面和设备,伤击人员。

新汶矿业集团华丰煤矿是一个具有水、火、瓦斯、煤尘、冲击地压等多种自然灾害的老矿井,开采历史长,生产条件较为复杂。

随着生产水平的下移,第5水平(-1 100m水平)是目前的主要生产水平,矿井地面表高+130m,回采工作面采深达1 140m,开拓深度达1 200余米。

矿井煤岩层为单一倾伏向斜构造,地层走向由NW—NNE渐变为NE—E,倾向由E变为N及NW,倾角32°~35°。

华丰煤矿首次冲击地压发生在1992年3月8日2406(1)工作面上平巷,标高为-538m。

首次冲击以来共发生0.5级以上冲击地压28000余次,1.0级以上冲击地压2900余次,1.5级以上冲击地压490余次, >2.0级以上的7次,最大震级2.9级。

其中共发生破坏性冲击地压107次,造成工作面停产11次,累计造成41人重伤, 7人死亡,摧毁巷道2 000余米,平均顶底板移进1. 2m,两帮移进0.8m,摧毁巷道500余米,断面收缩率75%以上,其中大部分顶底板闭合,需要停产大修;累计破坏工作面长度400余米,平均底鼓1.1m,煤壁向老空区移进0.5m,共损坏单体液支柱407根,铰接顶梁503根,严重损坏了多台设备、设施及多道通防设施,累计造成直接经济损失850万元。

冲击矿压的影响因素及防治

【摘要】冲击矿压是煤矿重大灾害之一,随着煤矿采深的增加,矿井发生冲击地压的机率也大大增加,冲击矿压是岩石力学中的疑难问题,通常是由煤岩体的原岩应力受采掘活动破坏,在受场周围的岩体积聚能量达到极限强度后突然释放,导致煤岩层瞬时破坏,产生的压力将煤岩抛向巷道或采场,同时发生强烈声响,造成煤岩体振动和煤岩体破坏,同时破坏巷道支护,引发或可能引发其他矿井灾害,如瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾,干扰通风系统,严重时,严重时造成人员伤亡,地面震动或建筑物破坏等。

因此,加大对冲击地压的研究,优化开采设计,是矿井安全管理的一项重要内容。

【关键词】冲击矿压;影响因素;防治措施一、冲击地压的突出特点1.突然性。

冲击地压发生前,一般没有明显预兆,突然发生过程短暂,很难在事发前确定发生的地点、强度和时间。

2.冲击强度大。

煤岩体内所积聚的弹性因突然释放所产生冲击波非常强大。

伴有巨大的声响和强烈的震动,造成电机车等重型设备被移动或歪斜,人员站立不稳被弹起或被冲击波冲倒,震动波及范围可达几千米甚至几十千米,一般震动持续时间不会超过几十秒。

3.破坏严重。

冲击地压发生时,常导致顶板下沉、底板突起或两帮煤岩体塌落。

据事故现场观测,冲击地压造成煤帮抛射性塌落,多发生在煤帮上部到顶板的一段,越靠近顶板塌落越深,强烈冲击时,塌落深度可达 1.5m~2.0m。

在煤岩体浅部发生冲击时煤体发生移动,煤体移动时在顶板接触面上留有明显的冲击擦痕。

底板鼓起导致导轨扭曲变形。

冲击地压发生后,冲击源附近巷道会变形严重时,甚至被堵死。

4.复杂性。

在煤层赋存条件上,除褐煤以外的各煤种均冲击记录,开采深度在200m以下,地质条件划分从简单到复杂,煤层厚度从薄到厚,煤层倾角从水平到急倾斜,顶板岩性砂岩、灰岩、页岩等都发生过冲击矿压。

回采工艺不论水平、炮采、机采、综采全部垮落法或水力充填等各种采煤工艺都发生过冲击地压。

随着,开采深度的增加,矿井的开采条件越来越复杂,冲击地压所造成的矿井灾害也日趋严重。

煤矿冲击地压灾害的预防与治理论文

煤矿冲击地压灾害的预防与治理论文冲击地压是采场周围煤岩体,在其力学平衡状态破坏时,由于弹性变形能的瞬间释放而产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。

冲击地压是一种特殊的矿山压力显现。

其显现强度特征一般为弱冲击、强冲击、弹射、矿震、岩爆、煤炮、冲击波、弹性振动等,常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象;其发生突然剧烈,冲击波力量巨大,瞬间摧毁巷道、采煤工作面和设备,伤击人员。

据统计,山东省从1996年至xx年3月份,先后有13处煤矿发生冲击地压灾害,发生破坏性冲击地压353次,死亡28人,重伤65人,摧毁巷道8 000余米。

冲击地压发生原因有内因、外因2种因素:内因包括煤层本身的物理属性、煤层原岩应力状态;外因包括采深、采动集中应力(主要为超前支承压力、煤柱集中应力等)、放炮诱发等。

1.1 冲击地压发生的内因(1)煤层具有冲击倾向性冲击地压的发生与煤岩体物理力学性质有直接关系。

煤炭科学研究总院北京开采研究所对华丰煤矿4层煤冲击倾向性试验结果表明,华丰煤矿4层煤具有强烈冲击倾向性,其直接顶具有中等冲击倾向性[1]。

(2)砾岩活动是发生冲击地压的主要力源华丰煤矿4层煤上方基本顶为70余米厚的砂岩层,随着工作面的推进周期性跨落;其上为40余米厚的红土层,随基本顶的跨落而弯曲下沉;再上部为500~800 m的巨厚砾岩层,砾岩层完整性较强,抗压及抗拉强度均较大,采后不易冒落下沉,导致砾岩层与红土层之间产生离层空间。

随着采空面积的加大,巨厚砾岩层形成板状悬空岩梁,砾岩层原来的应力状态发生改变,从而增加了未采4层煤的应力水平。

当板状砾岩层悬露面积达到一定程度后,开始缓慢下沉并周期性断裂跨落,砾岩层的断裂跨落对下部的煤岩体产生冲击载荷,从而加剧了4层煤工作面煤体的应力集中程度,导致4层煤工作面冲击危险增强,因此,巨厚砾岩层是发生冲击地压的主要力源。

1.2 冲击地压发生外因(1)采深大应力高华丰煤矿首次冲击地压发生在-538 m水平,垂深为668 m,即冲击地压发生临界深度为668m,开采大于该深度就有可能发生冲击地压。

煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治

煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治随着我国煤炭工业的发展,煤矿冲击矿压等地质灾害问题也日益凸显。

煤矿冲击矿压是指在煤矿开采过程中,由于煤岩体受到地质构造、地应力、采动影响等因素的作用,而发生岩层破裂、位移、变形等现象,导致煤矿压力异常增大,对矿井和矿工安全造成威胁的一种地质灾害。

煤矿冲击矿压是煤矿生产中的一大难题,其防治对于煤矿生产的安全和稳定具有重要意义。

煤矿冲击矿压的形成机理很复杂,其中地应力是主要因素之一。

地应力是指地下岩石受到地表及其它地下岩石的压力作用而引起的应力状态。

在煤矿采掘过程中,地应力的变化会导致煤层应力的变化,从而引发煤矿冲击矿压。

此外,采煤工作面的不断推进也会造成煤矿冲击矿压的增加。

煤矿冲击矿压的形成机理是多方面的,需要从地质、地震、工程等多个方面进行综合分析和研究。

煤矿冲击矿压的防治是一个长期而复杂的过程,需要采用多种措施进行综合治理。

其中,动静载叠加原理是一种有效的防治方法。

动静载叠加原理是指在煤矿采掘过程中,采煤机等设备的振动会产生动载荷,而煤岩体受到地应力等因素的影响会产生静载荷,这两种载荷会叠加在一起,导致煤矿冲击矿压的增加。

因此,采取减小动载荷和静载荷的措施可以有效地防治煤矿冲击矿压。

减小动载荷的措施主要有以下几种。

一是采用低振动的采煤机和输送机等设备,减小设备振动对煤岩体的冲击。

二是采用减振材料和减振措施,减少振动的传递和反射。

三是采用声波爆破等技术,减小爆破对岩石的冲击。

这些措施可以有效地减小动载荷,降低煤矿冲击矿压的风险。

减小静载荷的措施主要有以下几种。

一是采用支护技术,加强煤岩体的支撑和固结,使其能够承受更大的静载荷。

二是采用预应力技术,对支护结构进行预应力处理,增加其承载能力。

三是采用注浆技术,对煤岩体进行加固和加强,提高其抗压强度和稳定性。

这些措施可以有效地减小静载荷,降低煤矿冲击矿压的风险。

除了动静载叠加原理外,煤矿冲击矿压的防治还需要采取其他措施。

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