冲击矿压危险预测的电磁辐射原理

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煤矿冲击地压综合防治

煤矿冲击地压综合防治

煤矿冲击地压综合防治

摘要:煤炭是我国社会经济发展的重要资源,而在煤矿开采过程中则风险因素较多。煤矿开采环境恶劣,在作业过程中往往会面临多方面的安全威胁。为保障煤矿开采的顺利开展以及保障开采人员的人身安全,需要高度重视安全管理。煤矿冲击低压综合方式便是安全管理的主要内容之一,要想保障防治效果,需要了解冲击地压产生的原因及影响,并采用更加有效的技术进行防治。

关键词:煤矿;开采作业;冲击地压;防治技术

引言:冲击地压会对采矿作业面造成毁灭性的破坏,因此带来的损失和危害也会更加严重。同时冲击地压在发生之前并没有显著的预兆,这使得冲击地压具有偶然性与突发性的特点,这给防治工作带来了更大的难度。对煤矿冲击地压的综合防治,我们应认识到冲击地压产生的原因,在此基础上采取更加有效的防治技术,保障煤矿开采作业的安全性。

1煤矿冲击地压概述

煤矿冲击地压属于一种特殊的矿山压力显现,是指采场周围煤岩体的力学平衡状态被破坏,进而会在瞬间释放大量的弹性变形能,进而造成突然并且猛烈的破坏,这种现象便是冲击地压。煤矿冲击地压所显现的强度特征,通常为强冲击、弱冲击、矿震以及冲击波等,在冲击地压发生时,往往会伴随着巨响、气浪以及岩体抛出等现象,会给开采作业人员的安全造成严重的威胁。冲击地压是十分严重的煤矿灾害,其危害性较高,需要给予高度的重视,采用先进的防治技术,保障煤矿开采的安全性。

2煤矿冲击地压产生的原因分析

导致煤矿冲击地压的原因较多,但总体上讲主要分为内部原因和外部原因。就内部原因而言,首先在于煤层具有冲击倾向性。煤岩体的物理性质直接关乎着冲击地压的发生情况,如果煤岩体具有冲击倾向性,便很有可能产生煤矿冲击地压。其次,煤矿冲击地压的发生与砾岩活动相关,砾岩是煤矿冲击地压的主动力源,是导致煤矿冲击地压的主要原因。最后,煤矿冲击地压产生的内因还包括煤层原岩应力状态过于集中等。就煤矿冲击地压产生的外部原因而言,也具有多方面因素,首先采矿作业面的深度是主要外因之一,如果才没作业面的深度较大,则会导致应力过于集中,因此很容易引发煤矿冲击地压。其次,煤柱的尺寸也是影响煤矿冲击地压发生的主要原因,如果煤柱的尺寸过大,也会导致内部应力过于集中,进而引发煤矿冲击地压。最后,工作面周期来压强度大,或者是采动过于集中等均会引起煤矿冲击地压。除此之外,煤矿冲击地压的外因还包括工作面推采过快,导致工作面媒体集中应力难以及时释放,因此会造成应力集中的情况,进而引发煤矿冲击地压。另外,放炮作业的影响等也是导致煤矿冲击地压的重要原因之一,放炮很容易导致煤岩体能量的释放,进而诱发煤矿冲击地压。总之,导致煤矿冲击地压产生的原因较多,无论是内部原因还是外部原因,都需要给予高度的关注,结合煤矿冲击地压产生的原因来科学应用防治技术,避免煤矿冲击地压的发生,保障煤矿开采作业的安全性。

冲击地压对矿井开采的影响

冲击地压对矿井开采的影响

196 夯堪蔗科技 2010年第6期 

冲击地压对矿井开采的影响 

白云波 

(七煤公司新强煤矿,黑龙江七台河154622) 

摘要冲击地压是一种矿井动力现象,是矿山压力的一种特殊显现形式。我们开采煤炭就必须面对它和深入研究它。 关键词冲击地压矿井开采 中图分类号 文献标识码A 

Abstract Burst is a dynamic phenomenon mine is mine pm ̄um form a special show.We must face it the coal mining and in—depth study it. Key words Bump Underground mining 

冲击矿压属矿井动力现象,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以突然、急剧、猛烈的 

破坏为特征的动力现象。 

冲击矿压就是煤(岩)体的突然破坏现象。它是 影响煤矿安全生产的重大灾害之一。 

冲击矿压发生如同装在煤岩里的大量炸药爆炸一 样,煤和岩石突然被抛出,造成支架折损,片帮冒顶,巷 

道堵塞,伤及人员,并伴有巨大声响和岩体震动。 

概括起来,我国煤矿冲击矿压的主要显现特征表 现在以下几个方面: 

(1)突发性;(2)多样性;(3)破坏性;(4)复杂性。 

1 冲击矿压的分类 

(1)根据冲击矿压的物理特征,按发生原因分: 

①压力型冲击矿压;②突发型冲击矿压;③爆裂型 

}收稿日期:2010一I1—30 作者简介:白云波(1968一),男,中共党员,大专文化,2008年12 月函授毕业于黑龙江科技学院采矿工程专业,技术职务工程师,现 任新强煤矿六采区区长。 冲击矿压。 

(2)根据冲击矿压的能量特征,按冲击时释放的 

地震能大小分: 

①微冲击;②弱冲击;③中等冲击;④强烈冲击; 

⑤灾害性冲击。 (3)根据参与冲击的岩体类别分: 

①煤层冲击(煤爆);②岩层冲击(岩爆)。 

电磁辐射技术在深部矿压预测中的应用

电磁辐射技术在深部矿压预测中的应用

2007年第2期 中州煤炭 总第146期 电磁辐射技术在深部矿压预测中的应用 田家隆,周少平,陈芹芹 (中国矿业大学,北京 100083) 摘要:以深部矿压实测为基础,对赵各庄矿部分具有冲击倾向性工作面的电磁辐射数据进行了系统分析,通过 历史数据处理算出其临界值,综合显示了其动压显现特征,并证实了电磁辐射技术在防冲工作中的应用前景。 关键词:电磁辐射;冲击矿压;预测预报 中图分类号:TD324 文献标识码:B 文章编号:1003—0506(2007)02—0001—02 冲击地压是一种较为典型的矿山灾害动力现 象,其发动阶段的突然性和剧烈的破坏特征对矿山 安全构成很大威胁。随着煤矿开采深度的增加,冲 击矿压问题越来越突出。在冲击矿压的危险性评价 及预测预报方面,世界各国采用的方法有综合评价 方法(其中包括分析认识法、地震法、地音法)及小 直径钻孔法。采用这些方法在可能发生冲击矿压的 地点进行危险性预报评价,为采取相应的治理措施 打下基础。 目前,这些方法主要以接触式方法为主,而且预 报的准确率在各种因素影响下,近期还很难提高。 笔者结合赵各庄矿几个月来通过电磁辐射手段,利 用多个工作面的煤岩破坏过程中所伴随的电磁辐射 效应的测试数据,分析总结电磁辐射技术在预测预 报冲击矿压领域中的先进性和准确性,并计算出临 界值,以便更好地指导今后的防冲工作。 1 地质概况 赵各庄矿3237工作面上覆9煤层地质结构较 复杂,工作面东部位于矿井西翼宽缓向斜附近,西部 处于倾斜向急倾斜过渡区,构造应力集中,煤质松 软,顶板裂隙发育、破碎、易抽冒,尤其在断层附近。 根据现有资料分析,掘进中将揭露4条断层。其中 十三西3石门揭露 逆断层落差较大,将影响巷道 布置。F 正断层从2597揭露资料看,为一组小断 层,造成煤层变薄,对施工影响较大。 上覆7煤层地质构造较简单,但因东翼距矿井 西翼宽缓向斜较近,煤层产状变化明显,小构造较发 育。根据目前资料将有东I、F,2条断层影响掘进, 特别是东I断层附近,受断层及向斜影响,煤岩层牵 引现象明显,产状变化大,裂隙发育,顶板破碎。 2 电磁辐射原始数据分析方法 在电磁辐射历史数据处理中,利用KBD5系统 分析软件将各原始数据进行连接。在连接中可以使 用按地点连接,也就是将同一时间不同地点所测得 的电磁辐射数据进行连接。这样可以反映一个区域 的电磁辐射强度和脉冲数的大小,从而判断此区域 的煤岩应力情况。 图1为2006年2月14日3237回风道所测的 数据,从图1可以看出从工作面到距工作面100 irl 的范围内数据均比较小。若测试方法正确,这个范 围在2月14日应力较小,应该无危险。 ; l ● 。 l i.. I|I l… I. 辜30 r z 蚕10} 莩 0 距工作面距离,m l0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 距工作面距离,m 图1 3237回风道2006年2月14日测点电磁辐射强度曲线 收稿日期:20o7—02—08 图2为2006年2月17日3237回风道的数据, 作者简介:FFI ̄(1982一),男,辽宁营口人,中国矿业大学(北京) 可以看出16批到19批所测的数据较大。这说明在 在读硕士,2004年毕业于黑龙江科技学院。 没有其他因素影响的情况下,这几批数据所对应的 ・ 1・

便携式电磁辐射仪监测冲击矿压危险区域研究

便携式电磁辐射仪监测冲击矿压危险区域研究

第12卷第2期(总第75期) 2OO7年4月 煤矿 开 采 Coal Mining Technology Vo1.12 No.2(Series No.75) April 2007 便携式电磁辐射仪监测冲击矿压危险区域研究 杨 勇,潘一山,李国臻 (辽宁工程技术大学力学与工程科学系,辽宁阜新123000) [摘要] 介绍了便携式电磁辐射仪在北京木城涧矿的使用情况及数据处理方法,并通过监测 及数据处理得到了10个危险区域,划定重点监测区域。 [关键词] 冲击矿压;便携式;电磁辐射 [中图分类号]TD324 [文献标识码]A [文章编号]1006-6225(2007)02-0062-03 Research on Monitoring Dangerous Area of Rock Bursting with Portable Electromagnetic Emission Instrument YANG Yong,PAN Yi—shan,LI Guo—zhen (Mechanics and Engineering Dept,Liaoning University of Engineering and Technology,Fuxin 123000,China) Abstract:Ufi ̄zmion situation of portable electronic and magnetic radiation instrument and its data disposal method were introduced in this paper.10 dangerous areas were classified by monitoring and data disposal to confirm key monitoring area. Key words:rock burst;portable;electromagnetic emission 冲击矿压是一种特殊的矿山压力现象,也是煤 矿井下复杂动力现象之一,严重威胁煤矿矿井生产 安全。上世纪90年代以来,我国冲击矿压矿井数 不断增加。国外如苏联经济体制改革,西德取消了 对矿井冲击矿压防治费用的补贴以及日本等国对效 益不佳的冲击矿压矿井予以关闭,冲击矿压一直保 持低水平。因而,我国成为煤矿矿井冲击矿压灾害 最严重的国家。 上世纪50年代中期,冲击矿压是应力超过强 度而破裂发生发展,煤岩力学性质由于包括损伤在 内的广义应变局部化,力学性质呈现应变软化而发 生物理或材料失稳破坏而发生的,已为许多学者所 共识。因而研究在强度前后各种辐射信息作为冲击 矿压预测手段日益增多。事实上,8O年代国外已 经就有利用煤炭岩石破裂发出的声波和微震进行全 矿冲击矿压的预测的检测。8O年代中期我国从波 兰引进三套地音和微震系统用于监测,但其效果取 决于使用者的素质,结果只是在门头沟矿获得成功 的应用。由于效果不稳,价格昂贵,在我国始终未 能得到推广应用。 国外8O年代末就开始研究利用煤岩强度发出 各种辐射作为前兆,预报岩体失稳破坏产生的冲击 矿压、煤和瓦斯突出灾害。我国在90年代初期也 开始进行。前苏联9O年代初研制成功的电磁脉冲 接受仪,利用岩石破坏发出电磁脉冲预测岩体失稳 破坏,已作为正式产品生产和投入使用。本文所介 绍的仪器就是这类仪器的升级产品,该仪器体积 小、重量轻,可以沿工作面巷道对煤体或顶底板冲 击进行检测,也可以在时间上进行连续监测。观测 冲击危险变化可与生产同时进行,不需任何工程 量,是智能仪表。 1实验室研究 电磁辐射研究最初起源于瓦罗贝夫通讯院士, 后来位于莫斯科市的地球物理研究所、以约法列名 字命名的物理技术研究所、库兹涅茨国立技术大 学、托木斯克理工大学开始接续研究。而俄罗斯科 学院西伯利亚分院矿业研究所开展了电磁辐射的大 规模实验室研究。 实验室实验装置见图1所示。 

煤岩试样变形破坏声电效应试验研究

煤岩试样变形破坏声电效应试验研究

2008年第1期 能源技术与管理 95 

煤岩试样变形破坏声电效应试验研究 

段伟 (中国矿业大学能源与安全工程学院,江苏徐州221008) [摘要]煤岩在载荷作用下变形破裂时,将会产生电磁辐射及声发射现象。测定电磁辐射及 声发射规律进而评价冲击危险性对于防治冲击矿压灾害具有重要的意义。 [关键词] 冲击矿压;电磁辐射;声发射;检测技术 [中图分类号]TD326[文献标识码]A[文章编号]1672-9943(2()()8)01 095 2 

0 引 言 2 电磁辐射监测冲击矿压的技术原理 研究表明.煤岩在载荷作用下变形破裂时。将 会产生电磁辐射现象。电磁辐射是由煤体各部分 的非均匀变速变形引起的电荷迁移和破纹扩展过 程中形成的带电粒子变速运动而形成的[ 。 1 煤岩变形破坏的电磁辐射机理 (1)煤岩材料变形及破坏时能够产生电磁场, 有两种形式:一是由电荷。特别是试样表面积累电 荷引起的库仑场,另一种是由带电粒子作变速运 动而产生的电磁辐射,是一种脉冲波。 (2)在非均匀应力作用下非均质煤岩体各部 分产生非均匀变形,由此引起电荷迁移,使原来自 由的和逃逸出来的电子由高应力区向低应力区迁 移,同时在试样表面也积累了大量的电荷。由此形 成了库仑场。或低频电磁辐射。 (3)裂纹形成及扩展前,裂纹尖端积累了大量 的自由电荷。裂纹扩展时,发射电子,由于裂纹不 是匀速扩展,这必然向外辐射电磁波,这种电磁辐 射与声发射是同步的。 (4)裂纹扩展后,裂纹局部煤体卸载收缩,在 卸载的瞬间,裂纹尖端两侧附近区域煤体中电子 浓度较高。形成了库仑场。在该电场的作用下。发 射出的电子产生加速运动,向外辐射电磁波。 (5)出于摩擦等原因产生电磁辐射,也可能产 生带正(负)电粒子;裂纹表面电荷也会发生张弛。 (6)运动的电荷碰撞周围介质分子或原子,使 运动电荷减速.同时能使介质分子或原子发生电 离,发射电磁波。 

基金项目:中国矿业大学2006—2007年度“大学生创新行 动计划”项目 (1)电磁辐射强度与煤的应力状态有关,在煤 体松弛区域,应力较低,电磁辐射信号较弱,且变 化较小:在应力集中区.煤体的变形破裂过程较强 烈,电磁辐射信号较强,频率较高。煤体的应力集 中程度越高。发生冲击矿压的危险性就越大。因 此.通过监测煤体的电磁辐射信号强弱及其变化 可以预测煤体的冲击危险程度。对煤体采用非接 触方式监测的信号是松弛区和应力集中区产生的 电磁辐射信号的总体反映[1 2]。当监测范围内出现 高应力集中区时。接受的信号表现出高应力集中 区的特征。因此可以通过监测煤体的电磁辐射信 号来预测监测范围内高应力集中区的范围及大 小。从而实现煤体冲击矿压的监测预报。 (2)对某试样进行实验测量得出的结论如图 1所示 

浅谈深部冲击矿压的分级预测技术

浅谈深部冲击矿压的分级预测技术

总第138期 

doi:10.3969/j.issn.1005—2798.201 1.03.015 

浅谈深部冲击矿压的分级预测技术 

董飞亚 

(河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作454000) 

摘要:由于冲击矿压发生的复杂性,以及发生机理的局限性,单一的预测方法不能保证对冲击危险性的 准确预测预报。采用综合指数法、微震监测法、数值模拟分析法、电磁辐射法和钻屑法相结合的分级预测 体系,实现了在时间上从早期预测到即时预测,在空间上从区域预测到局部预测、点预测,逐级排除和确认 冲击矿压危险区。采用该技术对冲击矿压进行连续监测,实现了冲击危险的分级预测,提高了冲击矿压预 测的准确性,对矿井安全生产具有重要的意义。 关键词:冲击矿压;分级预测;综合指数法;微震监测法;数值模拟分析法;电磁辐射法;钻屑法 中图分类号:TD326 文献标识码:B 文章编号:1005—2798(2011)03—0035—03 

冲击矿压是煤岩体在高应力作用下力学系统达 

到极限强度时,聚积在岩体中的弹性能量以突然、急 

剧、猛烈的形式向自由空间释放,在井巷发生爆炸性 

事故,造成岩体振动和破坏,常常伴随煤岩体抛向井 

巷、强烈声响,造成支架与设备、井巷的破坏,人员的 

伤亡等。冲击矿压还可能引发其它矿井灾害,尤其 

是瓦斯、煤尘爆炸、火灾、水灾和干扰通风系统等,强 

烈的冲击矿压还会造成地面建筑物的破坏和倒塌 

等 。 

随着矿井开采逐渐转向深部,矿井地应力明显 

增大,冲击矿压等动力现象越来越频繁、越来越强 

烈。原来没有发生过冲击矿压的矿井,现在也开始 

发生;原来发生过冲击矿压的矿井,现在冲击发生的 

强度越来越大,发生次数越来越多,对矿井安全生产 

危害极大。因此,冲击矿压已成为我国深部煤炭资 

源开采必须面对和解决的安全生产问题,深入开展 

深部高应力区冲击矿压预测预报技术的研究,是煤 

矿工程建设的迫切需要。 

1历史与现状 

自1738年英国南斯塔福煤田发生了世界上有 

《2024年煤岩电磁辐射理论与技术新进展》范文

《煤岩电磁辐射理论与技术新进展》篇一

一、引言

随着煤炭资源的开采深度不断增加,煤岩层的地质条件日益复杂,煤岩电磁辐射技术在煤矿安全生产中的重要性日益凸显。煤岩电磁辐射技术能够实时监测煤岩层的变化,预测煤与瓦斯突出等地质灾害,对保障矿井安全生产具有重要价值。本文将介绍煤岩电磁辐射理论及其技术的最新进展,分析其在煤矿安全领域的应用现状及发展趋势。

二、煤岩电磁辐射理论概述

煤岩电磁辐射是指煤岩层在受到地应力、瓦斯压力等外部因素作用时,产生的电磁波辐射现象。煤岩电磁辐射理论主要基于岩石力学、地球物理学、电磁学等多学科理论,通过分析煤岩层电磁辐射的频率、强度、传播规律等特征,揭示煤岩层内部结构、应力状态及变化规律。

三、煤岩电磁辐射技术新进展

1. 监测技术进步

随着科技的发展,煤岩电磁辐射监测技术不断取得新突破。新型的煤岩电磁辐射监测仪器具有更高的灵敏度、更准确的测量结果和更强的抗干扰能力。同时,无线传感器网络、物联网等技术的发展,使得煤岩电磁辐射监测系统能够实现远程监控、实时数据传输和自动化预警。 2. 理论模型完善

煤岩电磁辐射理论模型不断得到完善和优化。研究人员结合岩石力学、地球物理学和电磁学等多学科理论,建立更加准确的煤岩电磁辐射预测模型,提高对煤岩层变化的预测精度。

3. 应用领域拓展

煤岩电磁辐射技术不仅应用于煤矿安全生产领域,还拓展到地质勘探、地震预测等领域。在地质勘探中,利用煤岩电磁辐射技术可以探测地下岩石的结构和性质;在地震预测中,可以通过分析地震前后煤岩电磁辐射的变化,预测地震的发生和强度。

四、煤岩电磁辐射技术在煤矿安全领域的应用

煤岩电磁辐射技术在煤矿安全领域具有广泛的应用。通过实时监测煤岩层的电磁辐射变化,可以预测煤与瓦斯突出等地质灾害的发生,为矿山安全生产提供有力保障。同时,煤岩电磁辐射技术还可以用于指导矿山开采设计、优化作业流程、提高矿产资源利用率等方面。

五、发展趋势与展望

兖州矿区济三煤矿冲击矿压预防技术研究孙渤

兖州矿区济三煤矿冲击矿压预防技术研究

孙渤

(黑龙江科技学院安全工程学院,黑龙江哈尔滨150027)

摘要本文针对兖州矿区济三煤矿6303工作面的冲击矿压问题,对济三煤矿深部冲击地压危险性进行了分析,并采用冲击矿压分级预测技术体系对该矿冲击危险性进行预测,在此基础上采用战略性和区域性的防冲技术措施,取得较好的技术与经济效果。关键词冲击矿压危险性预测区域防范中图分类号TD324文献标识码B

1工程背景

煤矿冲击地压是开采过程中承受高应力的煤岩体

在破坏瞬间骤然释放弹性变形能的矿山压力动力现

象。随着开采深度增加,济三煤矿开采引起的矿山压

力逐渐显现出动力现象,多次发生矿震(矿上称为震

顶)、煤炮、巷道短时间内急剧变形、钻孔夹钎杆等冲击

地压现象。因此冲击矿压已经成为该矿资源开采过程

中一个急需解决的问题[1~3]。

兖州矿区济三煤矿6303工作面是六采区的第4

个工作面,该工作面位于六采区中部。工作面推进长

度2057.8m,工作面长239.8m,采深600~710m。开

采山西组3下煤层,煤层厚度2.8~6.8m,平均厚度为4.75m,工作面东临6302、6301、6300采空区,与6302

采空区之间留设4m保护煤柱,西邻6304工作面,煤层

直接顶为灰黑色粉系砂岩互层,厚度为0~13.75m,赋

存不稳定。

2004年11月30日,工作面推进至1310.7m处,前

方66~96m段轨道发生强烈冲击矿压,实体煤帮侧冲

出深度为2.0m左右的煤体,局部煤体与顶板离层达200mm,深入煤体达5m;2005年2月14日工作面推进

至1460m处,轨道巷超前段又发生一次冲击矿压,煤壁

前方12.6~48m段冲出0.3~1.0m煤体,顶板下沉600mm,之后又发生了几次小型冲击矿压。2深部冲击地压危险性分析

*收稿日期:2011-06-01作者简介:孙渤(1989.7-),男,汉族,哈尔滨市人,现为黑龙江科技学院安全工程学院安全工程专业2008级4班学生。济三煤矿深部主采的煤层属强烈冲击倾向煤层,

浅谈电磁辐射在煤矿中的应用

浅谈电磁辐射在煤矿中的应用

蔡武;司光耀;张强

【期刊名称】《陕西煤炭》

【年(卷),期】2009(000)005

【摘 要】综述了煤岩电磁辐射的产生机理和应用的研究现状,以及电磁辐射在预测冲击矿压、煤与瓦斯突出等煤岩灾害动力现象及其检测煤岩动力灾害防治措施的效果并对电磁辐射的研究及应用前景进行了展望.

【总页数】3页(P100-102)

【作 者】蔡武;司光耀;张强

【作者单位】中国矿业大学矿业工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学矿业工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学矿业工程学院,江苏,徐州,221008

【正文语种】中 文

【中图分类】TM15

【相关文献】

1.电磁辐射技术在煤矿高地应力突出采面中的应用 [J], 周斐;田慧玲

2.Lyapunov指数在电磁辐射预测煤矿动力灾害中的应用 [J], 郝延坤;张浩权;刘泽平

3.ИЭМИ-1电磁辐射仪在煤矿冲击地压预测中的应用 [J], 纪学忠;李吉林

4.电磁辐射在煤矿冲击地压监测中的应用 [J], 时海银

5.电磁辐射技术在城山煤矿防冲击地压中的应用 [J], 李东莉 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

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工业技术

90 2015年45期 煤矿冲击地压监测预警与防治研究进展

张 可 王增坤

山东鲁能菏泽煤电开发有限公司郭屯煤矿,山东 菏泽 274700

摘要:我国浅部煤炭资源趋于枯竭,不得不进入深部开采。随着采深的增加,地质灾害频发,冲击地压是其中一种;由于其发生突然,较难捕获其前兆特征,且产生机理复杂,因此对其防治研究是采矿与岩石力学界一个难点。随着采深的逐年增加,灾害的影响面将越来越大,给矿区的安全高效开采带来一系列问题。其中煤岩层高应力集中和高能破裂区域等冲击地压前兆信息的捕捉和冲击地压防治是深部资源开采时所面临的主要问题。本文分析了煤矿冲击地压的形成机理和主要特征,总结了冲击地压监测技术的研究现状,提出了冲击地压防治技术措施。

关键词:煤炭开采;冲击地压;预警与防治 中图分类号:TD324 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)45-0090-02

1 煤矿冲击地压形成机理及主要特征

1.1 冲击地压形成机理

冲击地压是集聚在矿井巷道煤层中或周围岩体内的能

量瞬间释放,将煤岩抛向巷道,造成煤岩体震动和破坏。通

过阅读文献和工程实际经验可以总结以下三类:复杂的地质

因素,煤炭开采的技术条件因素,采场施工管理因素。由于

冲击地压的产生机理十分复杂,目前并没有形成一个统一共

识,一直以来是成为国内外学者研究的重点和难点。目前对

冲击地压机理的研究主要概括为强度理论、能量理论和冲击

倾向性理论。这些理论是基于煤层和围岩的刚度来说明。当

煤层和围岩的刚度均大于零,煤岩体稳定。当煤层和围岩的

刚度不小于零,并且煤层刚度小于零的情况下,整个煤岩体

处于亚稳定或临界破坏状态。当煤层和围岩刚度之和小于

零,整个煤层与岩体处于强烈破坏状态,进而发生冲击地压

灾害。在煤矿开采过程中,煤层和围岩体构成一个动态平衡

系统。由于岩层体顶板和底板的强度均比煤层大,而煤层作

为开采对象,在岩体压力作用下,煤层体容易遭受破坏,如

果是稳定破坏,则表现为煤柱的变形、巷道压缩等,如果这

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