冲击矿压现象及特征
冲击矿压现象及特点
冲击矿压现象及特点
冲击矿压是煤矿生产中常见的一种矿山地质灾害，主要是由于
矿层顶板的承载能力不足，导致顶板失稳掉落，形成一次突然的矿
压而引起的。
其主要特点包括以下方面。
一、突发性
冲击矿压的发生时机难以准确预测，往往是突然发生的。
一旦
发生，其破坏范围和破坏程度也难以预测，容易给煤矿生产造成危害。
二、规模大
冲击矿压破坏的规模较大，往往涉及到多个采动工作面，属于
整个矿区系统性的矿山地质灾害。
因此，冲击矿压一旦发生，其破
坏的范围比较广，造成的损失也非常严重。
三、速度快
冲击矿压的破坏速度非常快，往往在短时间内就能引起矿井大
面积坍塌。
因此，当发生冲击矿压时，一定要及时采取措施，加以
消除或减轻矿压的影响。
四、反复性
冲击矿压在煤矿生产中是一种反复出现的地质现象，一旦发生，往往难以完全消除其影响。
只有加强矿区的综合治理、提高矿压预
测和控制技术的能力以及采取有效的安全措施，才能有效保障煤矿
生产中的安全。
冲击矿压是一种具有突发性、规模大、速度快和反复性特点的矿山地质灾害。
针对冲击矿压的存在，必须采取一系列措施，从源头上减轻其影响，保障煤炭生产的安全。
冲击矿压
论述题：冲击矿压灾害现象、特点、机理、监测及防治技术。
答：随着我国煤矿开采深度的增加以及开采条件越来越复杂，我国的冲击矿压现象越来越多。
危害也越来越大，必须及早引起重视。
一、冲击矿压灾害现象冲击矿压是聚积在矿井巷道和采场周围煤岩体中的能量突然释放，井在井巷发生爆炸性事故所释放能量的动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏以及支架与设备损坏，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，严重时造成地面震动和建筑物破坏等。
因此，冲击矿压是煤矿重大灾害之一。
例如1974年10月25日北京矿务局城子矿在回采一340m水平2#煤层大巷的护巷煤柱时发生一次严重冲击地压，里氏层级达3.4级。
在冲击震动瞬间，煤尘飞扬，大量煤块从巷道一侧抛出，致使底板鼓起、支架折损、巷道堵塞，造成重大的伤亡事故。
冲击矿压作为煤岩动力灾害，自有记载的第一次发生于1738年英国南史塔褐煤田的冲击矿压至今200多年来，其危害几乎遍布世界各采矿国家。
英国、德国、南非、波兰、前苏联、捷克、加拿大、日本、法国以及小国等2()多个国家和地区都记录有冲击矿压现象。
我国煤矿冲击矿压灾害极为严重，我国最早在19船年抚顺胜利矿发生冲击矿压以来，先后在北京、辽源、通化、阜新、北票、枣庄、大同、开滦、天府、南桐、徐州、大屯、新汉等矿务局都相继发生过冲击矿压现象。
二、冲击矿压特点通常情况下，冲击矿压会直接将煤岩抛向巷道，引起岩体的强烈震动，产生强烈声响，造成岩体的破断和裂缝扩展。
因此，冲击矿压具有如下明显的显现特征：(1)突发性。
冲击矿压一般没有明显的宏观前兆，而是突然发生的，其冲击过程短暂，持续时间由几秒到几十秒，难以事先准确确定发生的时间、地点和强度。
(2)瞬时震动性。
冲击矿压发生过程急剧而短暂，像爆炸—样伴有巨大的声响和强烈的震动，电机车等重型设备被移动，人员被弹起摔倒，震动波及范围可达几千米甚至几十千米。
冲击矿压防治技术
积极参与国际学术交流和技术合作，引进 国外先进技术和管理经验，提升我国冲击 矿压防治技术的国际竞争力。
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冲击矿压防治技术的展望
创新监测手段
强化标准体系建设
研发更加精准、高效的监测仪器和设备， 提高冲击矿压的监测精度和预警准确率。
制定更加完善的冲击矿压防治技术标准和 操作规程，规范防治技术的应用和管理。
推进产学研用结合
拓展国际合作与交流
加强企业、高校和研究机构的合作，共同 推进冲击矿压防治技术的研发和应用，提 高技术成果的转化率。
由于冲击矿压造成的大量煤柱 和巷道失修，导致煤炭资源无 法回收利用，造成资源浪费。
02
冲击矿压的预测与检测
冲击矿压的预测方法
数值模拟法
利用数值计算方法模拟矿山的应力分布和岩体位移变化，预测冲 击矿压发生的风险。
地球物理法
利用地震波、电磁等地球物理方法，探测岩体的应力状态和破裂程 度，预测冲击矿压的可能性。
冲击矿压的危害
破坏采掘空间
冲击矿压常常造成巷道变形、 坍塌和采场破坏，影响采掘工
作的正常进行。
威胁人身安全
冲击矿压发生时，常常伴随着 巨大的声响、震动和气浪，对 现场作业人员的生命安全构成 严重威胁。
影响生产安全
冲击矿压的发生会导致采掘设 备损坏、通风系统紊乱等，严 重影响矿山生产安全。
造成资源浪费
个体防护措施
个体防护装备
为作业人员配备必要的个体防护装备，如防冲击 眼镜、防冲击头盔、防冲击服等。
安全培训与教育
加强作业人员的安全培训与教育，提高其对冲击 矿压的认识和应对能力。
安全管理制度
建立完善的安全管理制度，明确作业人员的安全 职责和操作规程，确保作业安全。
煤矿冲击地压基本常识
第一部分冲击地压发生的机理及其危害性1、冲击地压的机理是什么？答：冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能地瞬间释放而产生突然剧烈破坏的动力现象。
2、列举几个你所认为是冲击矿压的现象？答：（答案只要能和冲击地压发生的机理吻合即可）例如：煤岩体被突然抛出，巨浪及气浪，煤（岩）体遭破坏，伴随着震动和声响，在煤（岩）体边缘可能出现裂缝，震动时还可能发生粉尘飞扬，并伴有煤（岩）喷出或散落在巷中的现象等。
3、什么是矿震？答：矿震是指由于开采活动引起的矿山岩层震动，它是巷道周围介质突然在一瞬间发生震动，同时伴有巨大声响、冲击波、弹性回跳等现象，但不发生煤岩抛出的一种弹性能释放现象。
它是矿山岩层冲击式破坏的一种表现形式，与天然地震不同，其发生原因也是多方面的。
与天然地震相比，震中浅、强度小，震动范围宽，从弱的几百米到强的几百、甚至几千公里。
4、什么是煤炮？答：煤炮是指在煤层开采过程中，由于岩体震动、顶板断裂或小范围岩体变形卸压所产生的声响，是矿震的一种显现形式。
它是煤岩体在卸压所产生的，有时可能会引起最小的，实际上可以不考虑的巷道压缩，支架变形，或某个地点岩体的零星破坏。
5、什么是冲击地压？答：冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。
它具有很大的破坏性，是煤矿重大灾害之一。
冲击地压发生前一般没有明显的宏观前兆，发生过程短暂，持续震动时间不超过几十秒。
6、什么是破坏性冲击地压？答：造成停产八小时以上或发生大型机电设备损坏以及造成人身伤亡事故等的冲击地压称为破坏性冲击地压。
7、冲击地压和冒顶有啥关系？答：冲击地压和冒顶有一种互为逆向的现象，易于冒顶的地方很少发生冲击地压，易于发生冲击地压的地方很少有冒顶现象。
因为煤层顶板极破碎时易于冒落，不易于对煤体加载，不能形成高度应力集中，破碎顶板本身也不能积聚能量。
冲击矿压现象及特征
冲击矿压现象及特征制定部门：某某单位时间：202X年X月X日封面页冲击矿压现象及特征安全事关每个家庭的幸福，熟悉安全操作规程，掌握安全技术措施，制定安全计划方案，做好单位安全培训，加强安全知识学习及考试更是预防和杜绝安全事故的重要方式和手段。
您浏览的《冲击矿压现象及特征》正文如下：1.1.1 冲击矿压现象及特征冲击矿压是压力超过煤者体的强度极限，聚积在巷道周围煤岩体中的能量突然释放，在井巷发生爆炸性事故、动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏、支架与设备损坏、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。
对于冲击矿压现象，世界各国，以及不同的行业，其称谓是不一样的，常见的有“岩爆”、“煤爆”、“冲击矿压”、“矿山冲击”、“冲击地压”等。
本节课采用“冲击矿压”这个术语。
通常情况下，冲击矿压将直接产生：①将煤岩动力抛向巷道；②引起岩体的强烈震动；③产生强烈声响；④造成岩体的破断和裂缝扩展。
因此，冲击矿压具有如下明显的显现特征：①突发性。
冲击矿压一般没有明显的宏观前兆而突然发生，难于事先准确确定发生的时间、地点和强度。
②瞬时震动性。
冲击矿压发生过程急剧而短暂，像爆炸一样伴有巨大的声响和强烈的震动，电机车等重型设备被移动，人员被弹起摔倒，震动波及范围可达几公里甚至几破坏性。
冲击矿压发生时，顶板可能有瞬间明显下沉，但一般并不冒落；有时底板突然开裂鼓起甚至接顶；常常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎并从煤壁抛出，堵塞巷道，破坏支架，从后果来看冲击矿压常常造成惨重的人员伤亡和巨大的生产损失。
1．1．2 冲击矿压的分类根据应力状态、显现强度、发生的地点和位置的不同，冲击矿压有如下几种分类方法。
根据原岩(煤)体应力状态不同，冲击矿压可分为三类(如图1—2所示)：(1)重力型冲击矿压。
主要受重力作用，没有或只有极小构造应力影响的条件下引起的冲击矿压，如枣庄、抚顺、开滦等矿区发生的冲击矿压属重力型。
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
煤矿冲击地压是指由于煤层内部应力状态的突变造成的巨大冲击力，会导致矿井岩体的迅速破裂和变形，引发一系列灾害事故。
其特征主要有以下几个方面：
1.冲击地压的发生具有极大的不确定性和突发性，常常在煤矿开采过程中突然发作，造成人员伤亡和财产损失。
2.煤矿冲击地压的影响范围较大，不仅仅限于开采工作面，而且还会扩散至矿井深部和周边岩体中，对安全生产带来严重威胁。
3.冲击地压的压力测量表明，其作用力极大，能达到几千到几万吨的级别，破坏强度非常高，会严重威胁矿井的稳定性。
对于煤矿冲击地压的防治措施，主要包括以下几个方面：
1.加强矿井地压观测和预报，开展科学研究和技术创新，提高对冲击地压的认识和监测能力。
2.实施合理开采和支护设计，采用适当的采煤方法和支护措施，防止矿井地质条件和采煤技术的不合理性造成压力集中和运动不稳定。
3.增强矿井工作面的安全管理和技术指导，加强瓦斯抽放和水文地质处理，控制矿井复采和掏底，防止地压积累关联、相互助长。
4.对新型冲击地压防治技术进行研究和开发，如地压规律预测和仿真模拟、地压控制和消减、冲击地压综合治理等，为减少地压灾害和提高煤矿安全生产水平提供新的保障。
煤矿冲击矿压现象形成特点及分类
煤矿冲击矿压现象形成特点及分类一、形成特点：1.冲击性：煤矿冲击矿压的形成往往是在短时间内发生的，具有突然性和突发性。
煤矿冲击矿压的释放和传递过程中，会引起剧烈的震动和变形，给煤矿工作面和支护设施带来严重危害。
2.高度集中：煤矿冲击矿压的释放和传递是以局部区域为中心的，表现为压力集中、应力集中和变形集中。
这种高度集中的特点使得煤矿冲击矿压的损害面积相对较小，但是破坏程度较大。
3.隐蔽性：煤矿冲击矿压的形成和发展过程中，往往没有明显的预兆和迹象，难以提前预测和发现。
只有在煤矿冲击矿压事故发生后，才能通过事故分析和调查得到相关信息。
4.多次性：煤矿冲击矿压的形成和发展过程往往是多次发生的。
煤矿冲击矿压事故一旦发生，通常会在较短时间内出现多次连续的冲击和破坏，给煤矿工作面和支护设施带来持续的威胁。
二、分类：按照冲击矿压的形成机理和特点，可以将煤矿冲击矿压分为以下几类。
1.动力瓦斯冲击：煤层瓦斯冲击产生的冲击矿压，主要是由于煤层瓦斯的释放引起的，瓦斯的压力突然释放和传递导致煤层发生剧烈变形和破裂。
2.煤层破坏冲击：煤层破坏产生的冲击矿压，主要是由于煤层自身的力学性质和结构特点引起的。
例如，煤层的脆性破裂、断层破碎、岩层滑动等现象导致煤层的变形和破坏。
3.矿柱破坏冲击：煤矿工作面矿柱的破坏引起的冲击矿压，主要是由于矿柱的受力状况和破裂特点导致的。
例如，矿柱的失稳、破裂、抗震能力不足等引起的矿柱冲击矿压。
4.岩层活动冲击：煤矿工作面所在的岩层活动引起的冲击矿压，主要是由于岩层的变形和位移引起的。
例如，断层活动、岩层褶皱、岩层的滑动等现象导致岩层的变形和岩体间的应力集中。
5.邻层冲击：煤矿工作面附近邻层的滑动和变形引起的冲击矿压，主要是由于邻层的力学性质和应力状态的改变引起的。
例如，邻层岩层的垮落、滑动、应力分布的变化等导致冲击矿压的产生。
综上所述，煤矿冲击矿压的形成特点是冲击性、高度集中、隐蔽性和多次性。
根据形成机理和特点，可以将煤矿冲击矿压分为动力瓦斯冲击、煤层破坏冲击、矿柱破坏冲击、岩层活动冲击和邻层冲击等分类。
冲击矿压的分类及防治措施
冲击矿压的分类及防治措施冲击矿压是煤矿和金属矿山中经常出现的一种地质灾害。
它是由于地质构造变化、采煤工艺、煤层性质等多种因素的综合作用而引起的，给矿山生产和人员安全带来了巨大的威胁。
因此，及早识别、防范和控制冲击矿压是很有必要的。
冲击矿压被广泛地分为顶板冲击、底板冲击和夹层冲击三种类型，下面将逐一介绍它们的特点和防治措施。
一、顶板冲击顶板冲击是冲击矿压中最为严重的一种，主要表现为煤层顶板发生裂隙、位移、坍塌等现象。
顶板冲击的成因比较复杂，但其主要原因是顶板强度低于地压力。
此外，顶板厚度、顶板松散程度、支护方式等因素也会对顶板冲击的发生和发展产生影响。
为了预防和控制顶板冲击的发生，必须选择合适的支护方式，如采用弓形支架、锚杆网、注浆加固等，加强矿山地质探测和监测，及时发现和处理顶板裂隙和松散带，合理调整掘进路线和采煤工艺。
二、底板冲击底板冲击是指煤层底板发生裂隙、位移、变形等情况，特点是突然、猛烈、不可预测。
底板冲击的成因也比较复杂，主要包括以下因素：底板强度低于采煤工艺所需、采煤工艺与地质条件不匹配、用水量过大等。
为了预防和控制底板冲击，采用恰当的开采方法和支护方式是非常重要的。
例如，可采用顶板预先支护和防水、间隔放炮等措施，加强对煤层底部的勘查，及时发现和处理底板裂隙和松散带。
三、夹层冲击夹层冲击是指煤层中的夹层发生裂隙、移位、倾斜等现象，它不仅影响煤层的采煤效果，还会引起安全事故。
夹层冲击的成因主要有夹层的强度低于地压力、夹层与煤层的接触面积较小、采煤工艺不当、supporting方式不当等。
为了预防和控制夹层冲击的发生，需要选择合适的采煤工艺和支护方式，及时开展对夹层的勘查、调查和评价，加强煤层的地质监测和预警，合理控制夹层的厚度和采煤进度。
总的来说，冲击矿压一直是矿山安全的一个热点问题，其防治措施也和地质特点、采煤工艺、支护技术等因素息息相关。
所以，煤矿和金属矿山应加强科学的管理和监督，建立完善的安全管理体系，优化煤层开采，采取科学防治措施，切实把冲击矿压的灾害降到最低程度。
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1.1.1 冲击矿压现象及特征
冲击矿压是压力超过煤者体的强度极限，聚积在巷道周围煤岩体中的能量突然释放，在井巷发生爆炸性事故、动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏、支架与设备损坏、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。
对于冲击矿压现象，世界各国，以及不同的行业，其称谓是不一样的，常见的有“岩爆”、“煤爆”、“冲击矿压”、“矿山冲击”、“冲击地压”等。
本节课采用“冲击矿压”这个术语。
通常情况下，冲击矿压将直接产生：
①将煤岩动力抛向巷道；
②引起岩体的强烈震动；
③产生强烈声响；
④造成岩体的破断和裂缝扩展。
因此，冲击矿压具有如下明显的显现特征：
①突发性。
冲击矿压一般没有明显的宏观前兆而突然发生，难于事先准确确定发生的时间、地点和强度。
②瞬时震动性。
冲击矿压发生过程急剧而短暂，像爆炸一样伴有巨大的声响和强烈的震动，电机车等重型设备被移动，人员被弹起摔倒，震动波及范围可达几公里甚至几十公里．地面有地震感觉，但一般震动持续时间不超过几十秒。
③巨大破坏性。
冲击矿压发生时，顶板可能有瞬间明显下沉，但一
般并不冒落；有时底板突然开裂鼓起甚至接顶；常常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎并从煤壁抛出，堵塞巷道，破坏支架，从后果来看冲击矿压常常造成惨重的人员伤亡和巨大的生产损失。
1．1．2 冲击矿压的分类
根据应力状态、显现强度、发生的地点和位置的不同，冲击矿压有如下几种分类方法。
根据原岩(煤)体应力状态不同，冲击矿压可分为三类(如图1—2所示)：
(1)重力型冲击矿压。
主要受重力作用，没有或只有极小构造应力影响的条件下引起的冲击矿压，如枣庄、抚顺、开滦等矿区发生的冲击矿压属重力型。
(2)构造应力型冲击矿压。
若构造应力远远超过岩层自重应力时，主要受构造应力的作用引起的冲击矿压，如北票和天池矿区发生的冲击矿压属于构造应力型。
(3)中间型或重力——构造型冲击矿压。
它是受重力和构造应力的共同作用引起的冲击矿压。
根据冲击的显现强度，可分为四类：
(1)弹射。
一些单个碎块从处于高压应力状态下的煤或岩体上射落，并伴有强烈声响，属于微冲击现象。
(2)矿震。
它是煤、岩内部的冲击矿压，即深部的煤或岩体发生破坏。
但煤、岩并不向已采空间抛出、只有片帮或塌落现象，但煤或岩体产生明显震动，伴有巨大声响，同时产生煤尘。
较弱的矿震称为微震，也称为“煤炮”。
(3)弱冲击。
煤或岩石向已采空间抛出，但破坏性不是很大，对支架、机器和设备基本上没有损坏，围岩产生震动，一般震级在2.2级以下，伴有很大声响，产生煤尘，在瓦斯煤层中可能有大量瓦斯涌出。
(4)强冲击。
部分煤或岩石急剧破碎，大量向已采空间抛出，出现支架折损、设备移动和围岩震动。
震级在2.3级以上，伴有巨大声响，形成大量煤尘和产生冲击波。
另一种分类是根据震级强度和考虑抛出的煤量，可将冲击矿压压分三级：
(1)轻微冲击(1级)。
抛出煤量在10t以下，震级在1级以下的冲击矿压。
(2)中等冲击(2级)。
抛出煤量在l0~50 t，震级在1—2级的冲击矿压。
(3)强烈冲击(3级)。
抛出煤量在50t以上，震级在2级以上的冲击矿压。
一般面波震级Ms＝1时，矿区附近居民可能有震感；Ms＝2时。
对井上下有不同程度的破坏；Ms＝2.5时，地面建筑物将出现破坏现象。
根据发生的地点和位置冲击矿压可分为两大类。
(1)煤体冲击。
发生在煤体内，根据冲击深度和强度又分为表面、浅部和深部冲击。
(2)围岩冲击，发生在顶底板岩层内，根据位置有顶板冲击和底板冲击。
根据国内外的分类方法，我们认为，冲击矿压可以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压力由亚稳态增加至极限值，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。
在某种程度上，构造型冲击矿压也可看作为冲击型。
冲击压力型冲击矿压则介于上述两者之间，即当煤层受较大压力时，来自周围岩体内不大的冲击脉冲作用下发生的冲击矿压。
1.1.3 国际上对煤岩动力现象的分类
国际经贸委员会欧洲能源协会煤炭劳动分会基于冲击矿压的能量理论、煤与瓦斯突出的能量理论等．对煤矿发生的煤岩动力现象进行了分类；
(1)据能量源对动力现象分类
主要将煤岩动力现象分为四类：即冲击矿压、瓦斯突出、煤和瓦斯突出以及与构造有关的动力现象(如图l—3所示)。
冲击矿压是由于聚积在煤岩体中的能量引发的动力现象。
冲击矿压一般发生在处于极限应力状态的煤岩体中，其状态的变化速度超过应力松弛速度。
瓦斯喷出就是在钻孔或巷道揭露构造断层区域时，从裂缝或孔洞中突然喷出瓦斯而发生的动力现象。
煤与瓦斯突出是煤岩体和瓦斯的弹性能突然释放而引发的动力现象，意思是在压力作用下，破坏的煤层体随瓦斯一起喷出。
与岩体结构构造有关的动力现象包括除了上述动力现象外的一切由岩体震动的地震波引发的动力现象。
具体地说，就是在危险区域，由于附加能量使岩体失去稳定而引发的冲击矿压和煤与瓦斯突出。
地震波携带的能量比岩体本身破坏释放的能量多。
因此，结构构造的震动可能引发大的灾害，而且这种灾害是非常强烈的，通常发生在本矿或相邻矿井处于多条平行巷道的时候，巷道或煤柱破坏的特征与通常的冲击矿压类似，但强度大。
含瓦斯煤层的动力现象通常具有上述几种类型的混合。
区分哪种类型的动力现象，主要是看动力灾害后，是煤炭抛出，还是煤和瓦斯一起喷出。
(2)据强度对动力现象细分
表1—1介绍了根据巷道中记录的参数、确定的动力现象强度分
类。