顶板岩层对冲击矿压的影响规律研究
煤矿回采期间冲击地压的分析及防冲措施的应用
煤矿回采期间冲击地压的分析及防冲措施的应用发布时间：2022-04-01T07:24:59.329Z 来源：《科学与技术》2021年第32期作者：徐波[导读] 冲击地压是煤矿开采过程中不可避免的巷道变化运动。
如何去认识和预防冲击地压是每个煤矿技术人员义不容辞的责任。
徐波新汶矿业集团有限责任公司摘要：冲击地压是煤矿开采过程中不可避免的巷道变化运动。
如何去认识和预防冲击地压是每个煤矿技术人员义不容辞的责任。
本文通过分析某煤矿工作面地质状况和开采工艺, 对开采技术中的顶板来压规律、顶板管理方式及回采速度进行分析, 并提出合理可靠地防冲设计。
关键词：煤矿，回采。
防冲措施，冲击地压随着开采深度和开采强度的增加, 煤矿发生冲击地压灾害日益加剧 [1] 。
因此, 研究工作面回采期间冲击地压防冲设计具有重要意义。
1 工作面概况某煤矿工作面为采区第三个回采工作面, 位于上个工作面回风大巷西南侧, 东南8m为已回采结束的工作面, 西部未开拓。
该工作面里段净宽180m、外段净宽60m, 可采长度1636m, 工作面煤层厚度8.1m~10.4m, 平均9.44m。
工作面内受断层及小褶曲影响, 煤层略有起伏, 煤层倾角0°~7°, 平均3°, 倾向180°~290°。
老顶为中砂岩, 平均厚4.7m, 直接顶为泥岩, 平均厚度4.9m, 直接底为粉砂岩, 平均厚度3.2m。
该工作面采用走向长壁后退式综采放顶煤采煤法开采, 全部垮落法管理顶板。
2 冲击危险分析根据《煤矿工作面冲击危险性评价报告》可知, 影响工作面安全生产构成威胁的冲击危险因素主要有地质因素及开采技术因素两类, 其中地质因素包括煤岩层特性、埋深、顶底板岩性及地质构造, 开采技术因素包括覆岩活动、顶板管理及推采强度。
2.1 地质因素根据中国矿业大学鉴定, 判定该工作面煤岩的冲击倾向性类别为Ⅱ类, 即弱冲击倾向性。
高位复合顶板综采面矿压规律研究
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时 间／ ｄ 图 １ 支 柱载 荷 与 时 间 变 化 曲 线
１ 观 测研 究方 案
工作 面综 采 支 架 载 荷 采 用 ＹＨＹ ６ 一０矿 用 数 字
压 力计 观测 ］ 沿工作 面机 头 、 。， 中部 、 尾共 布 置 ８ 机 条 测线 。分 别位于 １ 、 号 ２号 、０号 、 １号 、 ６ 、Ｏ ２ ４ ４ 号 ６
第 ６期
苏学贵 ， ： 等 高位 复合 顶 板 综 采 面矿 压 规 律 研 究
２ ２ 顶 板 来 压 强 度 分 析 ．
据显 示 ， 作 面 中 部 （ １ ６ ＭＰ ）比 机 头 （ ４ 工 ３． ａ ２ ．９ ＭＰ ） 出 ２ ． ５ 比机 尾 （ ８ ７ＭＰ ） 出 ６ ， ａ高 ６ ９／ ９， １． ａ 高 ９
支柱 载荷 均方差 一５ ９ＭＰ ， 顶板 来压判 据 ． ａ则
一
＋ 一３ ． ａ 由此确 定 ４ ３ ２ＭＰ ， １号支架 测 线 平均
周期 来压 步距 为 Ｌ 。 ２ ４ ｍ， 合 其 它测 线 数据 ， 一１ ． 综
号 、７号 、８号支 架上 ， ８ ８ 每个 支架 左 、 柱各 布 １个 右 压 力计 ， １ 共 ６个 测 点 。采 用 ＨＣ ４ 一 ５型 压 力 计 观 测 超 前单 体液 压支 柱 压力 。观测 从 初 采 开 始 ， 中 间 除
第４ ２卷
第 ６期
太
原
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Ｖｏ１ ４ Ｎ Ｏ．
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＡＩ ＹＵＡＮ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ ＣＨ ＮＯＬ Ｉ ＯＦ ＴＥ ＯＧＹ
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。
防治煤矿冲击地压细则
防治煤矿冲击地压细则篇1:防治煤矿冲击地压细则防治煤矿冲击地压细则第一章总则第一条为了加强煤矿冲击地压防治工作，有效防备冲击地压事故，保障煤矿职工安全，依据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于防备煤矿生产安全事故的特别规定》《煤矿安全规程》等法律、法规、规章和规范性文件的规定，订立《防治煤矿冲击地压细则》有猛烈震动、瞬间底（帮）鼓、煤岩弹射等动力现象的。
进行。
第十二条顶板、底板岩层冲击倾向性鉴定依照《冲击地压测定、监测与防治方法第1部分：顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法》冲击倾向性鉴定。
第十七条煤层应当具有充分的支护强度，采空区中全部支柱必需回净。
第三十五条冲击地压煤层采掘工作面靠近大型地质构造及三维空间坐标等参数。
第四十八条接受钻屑法进行局部监测时，钻孔参数应当依据实际条件确定。
记录每米钻进时的煤粉量，达到或超过临界指标时，判定为有冲击地压不安全；记录钻进时的动力效应，如声响、卡钻、吸钻、钻孔冲击等现象，作为判定冲击地压不安全的参考指标。
第四十九条接受应力监测法进行局部监测时，应当依据冲击不安全性评价结果，确定应力传感器埋设深度、测点间距、埋设时间、监测范围、冲击地压不安全判别指标等参数，实现远距离、实时、动态监测。
可接受矿压监测法进行局部增补性监测，掘进工作面每掘进确定距离设置顶底板动态仪和顶板离层仪，对顶底板移近量和顶板离层情况进行定期观测；回采工作面通过对液压支架工作阻力进行监测，分析采场来压程度、来压步距、来压征兆等，对采场大面积来压进行推想预报。
第五十条冲击地压矿井应当依据矿井的实际情况和冲击地压发生类型，选择区域和局部监测方法。
可以用试验室试验或类比法先设定预警临界指标初值，再依据现场实际考察资料和积累的数据进一步修订初值，确定冲击不安全性预警临界指标。
第五十一条冲击地压矿井必需有技术人员专门负责监测与预警工作；必需建立实时预警、处置调度和处理结果反馈制度。
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。
顶板管理,矿山压力
(a)
(b)
(c)
(d)
矿山压力与显Leabharlann 的关系1、矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现，是 相对的、有条件的。存在矿山压力不一定有明显显现。 如围岩因承受压力大小、自身强度、受力状态不同而运动 发展程度不同；支架受力与变形程度也与支架的力学性质、支
矿山压力来源
（2）构造运动的作用力(构造应力)
④根据测定，岩体中的构造应力普遍存在以下规律：
最大水平应力＞最小水平应力＞垂直应力 ⑤在坚硬岩层中，出现构造应力一般比较普通；在软岩中， 储存构造应力很少。
矿山压力来源
（3）岩体膨胀的作用力(膨胀应力) 包括岩体因温度升高或遇水膨胀而产生的应力。 温度主要与开采深度有关。在一般深度条件下，由于温度 应力与自重应力及构造应力相比很小，因此，只是在开采深度
架对围岩运动的抵抗程度以及围岩来压时间和支架所处地点有
关。
矿山压力与显现的关系
2、压力显现强烈的部位不一定是压力高峰的位置。
研究表明，在岩层运动发展过程中，矿山压力与矿山压力
显现之间存在一定的对应关系，根据两者间的关系，可以通过 矿山压力的显现来推断压力高峰的位置。
矿山压力与显现的关系
3、就某一点而言，压力显现的变化幅度与该点压力的增
二、顶板事故发生的原因 1、支护技术和理念落后
（1）以前主要以木支护为主，支护材料、性能不同，支护 效果不同。 （2）对顶板的认识不足，支护参数设计不合理。 （3）不掌握顶板管理基本理论，通常以“不变应万变”，
支架与支护方式不同，控顶效果不同。
二、顶板事故发生的原因 2、随心所欲，不按相关规程或规范作业
顶
浅析煤矿冲击地压类型特征及防治方法
浅析煤矿冲击地压类型特征及防治方法随着煤矿开采的深入，煤矿冲击地压问题日益突出。
煤矿冲击地压是指含煤层在开采过程中，由于岩层受破碎、移动、沉降等因素的影响，导致煤与岩层之间的应力传递不平衡，从而引发地表和地下岩体的变形和破裂现象。
冲击地压对煤矿的安全生产造成了严重威胁，因此煤矿冲击地压类型特征及防治方法的研究对于确保煤矿安全生产具有重要意义。
煤矿冲击地压类型特征主要包括顶板冲击地压、底板冲击地压和煤柱冲击地压。
顶板冲击地压是指煤层顶板由于采动压力的作用而发生塌陷的现象。
其特征主要有：采场上方爆裂煤层的发生频率和强度较高；岩层的变形和塌陷范围较大；采场上方的煤层和岩层发生错动。
底板冲击地压是指煤层底板由于受到采动压力而发生塌陷的现象。
其特征主要有：煤层底板横向移动变形范围较大；煤层顶板与底板之间的间隙逐渐增大；煤层底板下沉形成的弯曲变形带逐渐加宽。
煤柱冲击地压是指煤层中部柱状煤柱在采动过程中由于外部应力作用而发生滑移和破碎的现象。
其特征主要有：煤层中部煤柱位移和变形的范围较大；邻近单元煤柱之间存在相互影响和相互控制关系。
针对以上冲击地压类型特征，可以采取相应的防治方法。
对于顶板冲击地压，主要防治方法包括：合理选择支护方式，如使用木方支护、钢瓮支柱等，增强顶板的承载能力；加强预测和监测，及时发现异常变形；合理设置掘进流程，减少对顶板的冲击。
对于底板冲击地压，主要防治方法包括：合理选择底板支护方式，如使用锚杆、钢架支护等；加强采场管理，控制采场宽度和减小煤层倾角；采用合理的布置方案，如合理设置临近采场。
对于煤柱冲击地压，主要防治方法包括：合理选取合适的煤柱尺寸，减小煤柱的强度差异；采用合理的采场布置和采动顺序，减少煤柱的受力不均衡；加强对煤柱的监测，及时发现异常。
煤矿冲击地压问题的防治需要根据不同类型特征采取相应的措施，包括支护方式的选择、预测和监测的加强以及合理的布置方案等。
通过科学合理的防治措施，可以有效降低冲击地压对煤矿安全生产的影响，提高煤矿的生产效率和安全性。
大采高工作面顶板矿压规律研究
ｄｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ２９ ．０ １ ．０ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ．０ ５— ７ ８ ２ １ ．０ ０ ２ ｓ １
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大 采 高工 作 面 顶板 矿 压规 律 研 究
胡 光 华
（ 霍州煤 电集 团有限责任公司 辛置煤矿 ， 山西 霍 州 ０ １０ ） ３ ４０ 摘 要： 大采高工作 面顶板压力 大 ， 煤壁前方 支承压力 集 中程度高 ， 易导致工 作面 出现煤壁 片帮和 冒顶 容
到 目前 为止 ， 于厚度 为 ３５～６２ｍ 的缓倾 斜 此 ， 对 ． ． 加强 顶板 矿压 观测 ， 分析 大采 高工 作 面矿 压规 律
厚煤层 ， 大采高一次采全厚综采技 术¨ ４已取得 了 ． 具有十分重要 的意义 。现以辛 置煤矿 ２—１２大采 ０ 成功 ， 已在技术经济上体现出明显 的优越性 和发展 高工 作 面为研 究 对 象 ， 析 工 作 面 回采 期 间矿 山压 分 潜力 ， 并为降低掘进率 ， 缓和采掘关系 、 简化生产环 力 显 现 特 征 ， 究 大 采 高 工 作 面 矿 压 基 本 规 研 律 圳 。 节 和保 证安 全 生产 提供 了条 件 。实 践 表 明 ， 一 定 在
律。
关键 词 ： 大采高 工作 面； 支承压力 ； 矿压规律 ； 支架一 围岩系统 中图分类号 ：Ｄ ２ ． Ｔ ３２ １ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ５ ２ ９ （０ １ １ ．０ ３ ０ １０ ． ７ ８ ２ １ ）０ ０ ０ — ２
Ｍ ｉ ｉ ｇ Ｈｅ ｇ ｔ Ｆａ ｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｉ ｉ ｇ Ｐｒ ｓ ｕｒ ｗｓ ｎ ｎ ｉ ｈ ｃ ｓ ａ ｃ ｆ Ｒｏ ｆ Ｍ ｎ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｌａ
ＨＵ ａ ｇ－ ｕ Ｇｕ ｎ ｈ ａ
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Research on t he Influence of Roof St rata on Rock Burst Risk
MU Zo ng2lo ng1 ,2 , DOU Lin2ming1 , N I Xing2hua1 , ZHAN G Ming2wei 1
( 1. School of Mines ,State Key Laborato ry of Coal Reso urces and Safety Mining , China University of Mining &Technology ,Xuzhou ,Jiangsu 221116 ,China ; 2. Po stdoctoral Workstation , Yanzhou Mining Group ,Zoucheng ,Shando ng 273500 ,China)
中 国 矿 业 大 学 学 报 第 39 卷 42
2 顶板断裂震动对煤体冲击危险性的影响
运用混凝土材料模拟顶板断裂时的震动情况 , 将顶板岩层初次断裂时的力学结构简化为简支梁 结构 ,试验模型如图 3 所示 . 在荷载能力为 5 000
顶板岩层对冲击矿压的影响规律研究
牟宗龙1 ,2 , 窦林名1 , 倪兴华2 , 张明伟1
( 1. 中国矿业大学 矿业工程学院 , 煤炭资源与安全开采国家重点实验室 , 江苏 徐州 221116 ; 2. 兖州煤业股份有限公司 兖矿集团博士后工作站 , 山东 邹城 273500)
摘要 : 采用模拟试验方法研究了顶板岩层对煤体应力状态的影响 , 并根据震动能量对煤体的破 坏效应和在岩体中的传播衰减规律 ,从能量角度分析了煤层上方不同厚度和强度的顶板岩层对 煤体冲击的影响程度 . 结果表明 ,顶板释放的能量与岩层强度呈对数关系 、 与顶板厚度呈指数关 系 ,坚硬 、 厚层顶板岩层会对煤体产生更为强烈的扰动 ,使冲击矿压危险性明显升高 . 另外 ,具有 一定厚度和强度且距离煤层较近的老顶岩层运动产生的冲击载荷对煤体的影响作用较大 . 某矿 一个工作面的冲击矿压防治工程实践表明 ,对该煤层上方的顶板岩层实施爆破弱化处理技术措 施后 ,可有效降低工作面回采过程中的冲击危险性 . 关键词 : 冲击矿压 ; 顶板岩层 ; 断裂 ; 震动能量 中图分类号 : TD 324 文献标识码 : A 文章编号 :100021964 ( 2010) 0120040205
kN 的试验机上模拟顶板岩层的断裂 ,岩板长 2 m ,
宽 01 5 m ,通过变化岩板的厚度 ( 分别为 01 2 ,01 2 , 01 31 和 01 36 m) 进行 4 组试验 . 试验仪器主要包括 TDS26 微震采集系统 、 Disp 声发射采集系统和载 荷传感器 ,以测定岩板断裂过程中的震动 、 声发射 和应力等变化情况 .
m. 结果表明 , 工作面的推进会引起顶板的加速运
∑h r
i
i
,
( 1)
式中 : hi 为顶板在 100 m 范围内第 i 层岩层的总厚 度 ; ri 为所给岩层的弱面递减系数 . 冲击矿压经常 发生的条件是 , 顶板岩层厚度参数值 L st ≥50 . 这 2 种评价方法实质上都表明了坚硬 、 厚层且距离煤层 较近的顶板对冲击矿压危险性的影响相对要大 . 研究表明 [ 324 ] , 煤岩体内聚集的弹性能 U w 与 顶板悬顶长度 L 的 5 次方成正比 , 即 L 值越大 , 积 聚的能量也越多 , 厚度越大的坚硬岩层越不易冒 落 , 形成的 L 值也就越大
第 39 卷 第 1 期 中国矿业大学学报 Vol. 39 No . 1 2010 年 1 月 Jo urnal of China U niversity of Mining & Technology J an. 2010
Abstract : The influence of t he roof st rat um o n t he st ress state of a coal mass was st udied by simulatio n met ho ds. The at tenuatio n of seismic waves t hro ugh t he rock mass , and t he damage f ro m t he actio n of seismic energy o n t he coal mass , was t reated by co nsidering t he energy of t he waves. The danger of rock bur st was analyzed by co nsidering roof st rata of different t hicknes2 ses and st rengt hs. The energy released during roof rupt ure is lo garit hmically related to t he roof st rat um st rengt h and expo nentially related to it s t hickness. A harder and t hicker roof st rat um generates higher dynamic st resses o n t he coal mass and increases t he danger of rock bur st . St rata of a particular t hickness and st rengt h located near t he coal seam of ten have greater influ2 ence o n rock burst . Co nt rol p ractices at t he wo rking face of o ne coal mine suggested p re2split 2 ting t he roof st rata above t he coal seam by blasting can reduce t he danger of rock burst . Key words : rock bur st ; roof st rat um ; rupt ure ; seism energy
煤层开采后形成自由空间 ,顶板岩层失去支承 力 ,在覆岩压力作用下 , 顶板岩层发生弯曲变形直 至断裂滑移和垮落 , 一般情况下 , 回采工作面老顶 的厚度和初次垮落步距之比在 1/ 10 ～ 1/ 30 之间 . 在采面初采期间 ,老顶在达到极限垮距前呈矩形板
从统计结果来看 ,顶板运动产生的动能与岩层 强度呈对数关系 、 与厚度呈指数关系增长 ,动能 Ek 随顶板岩层强度σ 、 厚度 h 的变化规律分别为 λ ( 3) Ek = A ln σ - B , Ek = γ eh, 式中 : A , B ,γ,λ为系数 , 因此坚硬厚层顶板岩层运 动时对煤体冲击的危险性影响更大 .
L st =
状悬露于采空区上方 . 根据板模型四周的边界条件 不同 ,有 4 种情况 , 即 : 四周均为实体煤的固支板 ; 一边简支 ( 采空区侧或断层侧 ) , 三边固支的板 ; 两 邻边简支 , 两邻边固支的板 ; 三边简支 , 一边固支 ( 弧岛工作面条件下的板状结构) 的板 . 随着采面的 推进 ,老顶岩层的跨距逐渐增加 , 其中的应力也逐 渐增加 ,当老顶岩层内的应力超过岩层的极限强度 时 ,发生断裂破坏 . 自切眼起 , 随工作面推进 , 顶板 岩层产生初次破断和周期性破断 ,工作面煤体及支 护系统经历顶板初次来压和周期来压 . 本文利用离散元程序 UD EC41 0 对煤层直接 上覆顶板岩层的强度 、 厚度及断裂对煤体冲击矿压 危险性的影响规律进行了模拟 , 根据库仑2莫尔准 则建立采场平面应变模型 , 模型水平长度为 600 m ,竖直方向高度为 400 m ,模拟煤层的采深为 800
近年来 ,我国煤矿冲击矿压灾害的发展趋势是 逐渐增多 ,日趋严重 , 冲击矿压已经成为煤矿重大 自然灾害之一 ,进行冲击矿压的机理 、 影响因素 、 预 [ 122 ] 测预报及防治研究十分必要和迫切 . 实践表明 ,
很多冲击矿压事故是由开采后顶板岩层的运动引 起的 ,煤矿冲击煤层的顶板厚而坚硬 , 冲击矿压经 常发生在顶板岩层突然垮落时 [ 328 ] . 除了采深和煤层冲击倾向性外 ,我国冲击矿井
第 1 期 牟宗龙等 : 顶板岩层对冲击矿压的影响规律研究
41
在进行冲击矿压危险性评估时一般都要重点考虑 煤层上方顶板岩层的赋存情况 . 目前 , 关于顶板岩 层对煤体冲击危险性影响的评价主要有 2 种方法 , 一种是煤炭行业标准中关于对顶板冲击倾向性的 评价方法 ,即将煤层上方 30 m 范围内复合顶板弯 曲能量指数 U WQ 作为顶板岩层冲击倾向性分类标 准 ,按照相应指标 ,可将顶板岩层分为强冲击倾向 、 弱冲击倾向和无冲击倾向 . 另一种是将以砂岩为标 准的顶板岩层厚度特征参数 L st 作为判别系数 , 即 对煤层上方 100 m 范围内的不同分层按照相对弱 面系数进行累加 ,得到顶板岩层厚度特征参数[ 4 ]
收稿日期 : 2009202208 基金项目 :“十一五” 国家支撑计划项目 (2006BA K04B02) ; 中国矿业大学青年科技基金项目 (2007A004) ; 中国矿业大学煤炭资源与安 全开采国家重点实验室开放研究基金项目 (08 KF09) 作者简介 : 牟宗龙 (19792) ,男 ,山东省胶州市人 ,讲师 ,工学博士 ,从事冲击矿压和采场顶板控制及监测方面的研究 . E2mail : muzonglong @163. co m Tel : 0516283885904
Fig. 2
Fig. 1
图1 岩体强度为 120 M Pa 时的动能 Kinetic energy when t he roof strengt h is 120 M Pa
图 2 动能随岩层参数改变而变化 Kinetic energy changing wit h roof parameters