冲击矿压发生机理

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书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
冲击矿压发生机理
目前对冲击矿压机理的认识可主要概括为:强度理论,能量理论和冲击倾向理论。

强度理论
这种理论认为,较坚硬的顶底板可将矿体夹紧,煤体夹持阻碍了深部矿体自身或煤体围岩交界处的卸载变形。

这种阻抗作用意味着,由于平行于层面的侧向力(摩擦阻力和侧向阻力)阻碍了矿体沿层面的卸载移动,使煤体更加压实,承受更高的压力,积蓄较多的弹性能。

从极限平衡和弹性能释放的意义上来看,夹持起了闭锁作用。

据此,在矿体夹持带所产生的力学效应是:压力高、并储存有相当高的弹性能;高压带和弹性能积聚区可位于矿壁附近。

一旦高应力突然加大或系统阻力突然减小时,矿体可产生突然破坏和运动,抛向已采空间,形成冲击矿压。

能量理论
50 年代末期苏联学者c.T.阿维尔申,以及60 年代中期英国学者库克等人提出了矿体与围岩系统的力学平衡状态破坏后所释放的能量大于消耗能量时,就会发生冲击矿压。

它阐明了矿体与围岩的能量转换关系,煤、岩体急剧破坏形式的原因等问题。

由于在刚性压力机上获得了岩石的全应力应变曲线,揭示出非刚性压力机与试件系统的不稳定性导致了试件在峰值强度附近发生突然破坏的现象。

1972 年布莱克把它推广为发生冲击矿压的条件,认为矿山结构(矿体)的刚度大于矿山负荷系(围岩)的刚度是发生冲击矿压的条件,这也称为刚度理论。

实际上它也是考虑系统内所储存的能量和消耗于破坏和运动等能量的一种能量理论,但这种理论并未能得到充分证实,即在围岩刚度大于煤体刚度的条件下也。

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