冲击地压及其监测

冲击地压测定监测与防治方法地压是指地层中发生的岩层破裂、变形、滑动等引起的地表活动现象。

地压灾害主要表现为地表下陷、地裂缝、建筑物倾斜、地下管线断裂等。

冲击地压是特指地压灾害中在一瞬间发生的瞬间放能。

冲击地压对人类和社会造成严重危害，因此需要进行地压测定、监测与防治。

下文将介绍冲击地压的相关方法。

1.地层压力测试。

通过在地下进行地层的钻孔与地堰，然后通过测量钻进地下的过程中所遇到的地层水压、岩层强度指标等，得出地层的压力情况。

2.地震勘探。

通过地震波传播的方法，测定地下岩石体的结构和密度，从而得出地压的程度和可能产生的范围。

3.变形探测。

利用高精度的变形仪器对地表进行监测，观察地表的变形情况，从而判断地下是否存在地层压力。

冲击地压监测是指对地下岩石体的地压情况进行实时监测，并根据监测结果做出相应的应对措施。

常见的冲击地压监测方法有：1.监测孔注浆。

在地下建设监测孔，通过注入浆液来填充空隙，增强地层的稳定性，从而减少地压的发生。

2.应变测量。

在地表和地下建筑物中设置应变仪器，通过测量应变的变化情况来判断地压的变化情况。

3.声波监测。

通过在地下设置声波设备，传输声波信号，观察声波反射的情况，来判断地下岩石体的密度和结构情况，从而判断地压的可能性。

冲击地压防治是针对地压灾害的实施具体措施，以减轻冲击地压的危害，保护人类和社会的安全。

常见的冲击地压防治方法有：1.岩体加固。

通过对地下岩体进行加固，如钢筋混凝土浇筑、喷射混凝土等，增强岩体的稳定性，减少冲击地压的发生。

2.地下排水。

通过设置地下排水系统，及时排除地下水，并排除地下溶洞、裂缝等因素，减少地下岩石的变形和滑动，减轻冲击地压的危害。

3.爆破放能。

在地下岩石体中进行控制性的爆破，通过其能量的释放来调整地下岩体的应力分布，减轻地压的危害。

综上所述，冲击地压的测定、监测与防治方法包括地层压力测试、地震勘探、变形探测等测定方法；监测孔注浆、应变测量、声波监测等监测方法；岩体加固、地下排水、爆破放能等防治方法。

冲击地压监测预警方案微震、地音监测及冲击地压的预测预报由防冲办负责，根据监测结果做好卸压解危措施的落实工作，确保安全生产。

监测过程中，如果工作面周围的地音监测异常指数超过预警指标，判定存在冲击地压危险，应及时进行解危治理。

（一）微震监测方案利用xxxx上09运顺外围系统周边的微震探头对xxxx上09运顺外围系统进行监测。

（二）地音监测方案。

xxxx上09掘进工作面各布设2个地音监测探头，当工作面距离最近探头110m的时候，将最远一组探头移至距迎头30m位置，以此方式循环移动传感器。

方式见图7-3.图7-3 xxxx上09工作面掘进期间地音探头布置示意图三、冲击地压预警指标（一）微震监测系统预警指标微震监测的能量分级预警指标按表7-3内容执行。

表7-3 微震能量分级预警指标危险等级指标及其取值范围无冲击危险1.一般：102～103J，最大Emax<5×103J；2.∑E<5×103J/每5m推进度；3.井下无震动。

弱冲击危险1.一般：102～104J，最大Emax<5×104J；2.∑E<5×104J/每5m推进度；3.有矿压显现。

中等冲击危险 1.一般：102～105J，最大Emax<5×105J；地音监测系统以地音活动偏差值及变化趋势作为危险性评价的主要依据。

1.冲击危险等级划分a级—无冲击危险。

b级—弱冲击危险。

此时应加强对冲击危险状态的监测及采掘作业的监督管理。

c级—中等冲击危险。

此时应实施冲击地压解危措施，降低冲击地压危险程度。

d级—强冲击危险。

此时应停止采掘作业，并撤离不必要的人员；制定防冲措施，检查防冲效果；直到危险等级降低后，才可继续进行采掘作业。

2.预警规则（1）单个地音通道连续至少两个班的危险等级达到c或d，判定该探头前后50m范围存在冲击危险，取较高等级作为该区域的冲击危险等级（c或d）。

（2）同一顺槽相邻两个通道在最近一个班同时达到c或d，判定这两个探头之间区域为冲击危险区，危险等级取较高等级。

科学技术创新2021.06煤矿冲击地压的微震监测的实例分析石嘉栋何川(陕西彬长文家坡矿业有限公司,陕西咸阳713599)煤矿开采工作属于高危行业,在实际工作过程中常常发生许多突发事件。

其中冲击地压对于采矿工作人员人身安全具有极大的威胁,随着煤矿开采深度的增加,冲击地压的产生几率也会随之增大。

目前微地震监测系统是最行之有效的预测系统,有关人员应对其深入分析,以便有效利用,减少冲击地压带来的损失。

冲击地压,又被称作“岩爆”,在煤矿作业中又被称作“煤爆”。

冲击地压引发灾害的原因主要是岩体或者矿体受到自身内部的高应力作用,其平衡的状态被严重打破,进而突发性地将大量的能量释放出来,引发振动和爆炸,最终使矿井、巷道等四周的岩石以及矿体等被大量喷出。

此类危害具有极大的危险性,会破坏岩体,损毁设施、支架等,严重时甚至会使巷道发生垮落,被彻底破坏,最终造成人员伤亡。

在煤矿中,冲击地压还会对矿井内部造成严重破坏,极易引发煤尘、瓦斯等爆炸,严重影响内部通风系统,严重时还会引发地面的不断震动,甚至出现火灾、水灾、破坏建筑物等现象[1]。

1工程概况监测人员采用先进的微地震监测仪器监测某煤矿1610、1609以及1409工作面的覆岩断裂破坏。

此处煤矿的地质结构比较复杂,此区域范围内具有极多的断层,其地表的地面标高是+35.8m ,其工作面的标高范围是-831m ~-783m ,走向为1129m 。

此煤矿内的煤层是5.1m ,整体工作面呈现单斜走势,其单轴具有20M Pa 的抗压强度,冲击倾向大。

同时,煤层倾斜角度平均是23°,其基本顶是16.8m 厚的细粒砂岩、粉砂岩以及泥岩组合,而直接顶是粉砂岩,有7.02m 的厚度。

此煤矿场巷道具有22.83M Pa 的垂直应力。

以往在此处的采矿作业过程中,曾经出现过一次明显的冲击地压,巷道两侧发生过较大的变形,当时抛出了很多煤体,损坏了所有此区域内机电设施,并使3人受到了轻伤。

煤矿冲击地压区域应力监测与源头防治关键技术及示范应用1、引言随着我国经济的快速发展和能源需求的不断增加，煤矿资源逐渐成为我国能源供应的主要来源之一。

然而，煤矿开采过程中，由于地质条件的限制以及采矿技术的限制，冲击地压现象时常发生，引起严重的矿山灾害。

因此，在煤矿冲击地压区域应力监测与源头防治方面，研究关键技术，开展示范应用，对于保障煤矿生产安全具有重要意义。

2、冲击地压的概念冲击地压是指在采煤过程中，由于煤柱受到突出煤和后方煤体的影响而发生的一种地压现象。

由于受力突发且一般难以预测，往往会导致地表沉降、煤柱破坏以及矿井顶板垮落等严重后果。

3、冲击地压区域应力监测技术冲击地压区域应力监测技术是指通过对煤层应力进行实时监测，以便快速准确地预测冲击地压事件的发生，从而采取相应的防范措施。

目前，煤矿冲击地压区域应力监测主要采用的技术包括钢筋测力仪、综合地质仪器和数码测量等。

4、冲击地压源头防治技术冲击地压源头防治技术是指通过改变煤层力学性质或采矿参数，从源头上控制冲击地压事件的发生。

目前，煤矿冲击地压源头防治主要采用的技术包括压缩煤柱保护法、控制宽度采煤法和减小采高等。

5、关键技术的示范应用为了加强煤矿冲击地压区域应力监测与源头防治技术的示范应用，我国部分煤矿开展了一系列的研究。

例如湖南龙山煤矿采用了数控综采面区域应力实时监测技术和综合地质仪器进行冲击地压预测和预防；山东金鼎煤矿引进了压缩煤柱保护技术，并结合井下综合地质工作实现了冲击地压源头的防控。

6、总结煤矿冲击地压是煤矿生产过程中不可避免的灾害之一，对于煤矿生产安全具有重要影响。

煤矿冲击地压区域应力监测与源头防治技术的关键技术研究及示范应用，可为煤矿生产安全提供有力保障，促进我国煤炭资源的可持续发展。

一种煤矿冲击地压检测方法
煤矿冲击地压是指煤矿工作面进刀面中岩层破裂和冲击作用引起的地压现象。

为了及时监测和掌握煤矿冲击地压的变化情况，煤矿冲击地压检测方法也逐渐发展和改进。

下面介绍一种常见的煤矿冲击地压检测方法：
局部地压传感器法：通过安装在工作面采掘机上的局部地压传感器，实时、连续地测量和记录岩石体的应变变化，进而推算出地层应力和地层应变。

该方法主要包括以下步骤：
1. 选取煤层中合适的位置，在工作面采掘机上安装局部地压传感器，使传感器能够直接受到煤层冲击的应变变化。

2. 传感器通过连接线将采集到的应变信号传输到数据采集装置中，可以是单点传感器的信号采集电路，也可以是多点传感器的信号采集装置。

3. 数据采集装置将传感器采集到的应变信号转换成电信号并记录下来，可以通过实时显示装置直观地观察到岩体的变化。

4. 通过对应变信号进行分析和处理，计算出地层的应力和应变等参数，包括最大地压、封闭机构压力、后翻角度等。

5. 根据测量结果，及时调整采矿参数，采取合理的支护措施，以减轻地压对工
作面和作业人员的影响。

局部地压传感器法可以实时监测到冲击地压的变化情况，为煤矿生产管理人员提供科学的数据支持，有助于及时采取措施减轻冲击地压对煤矿生产的影响。

冲击地压测定、监测与防治方法
地压是土壤对基础结构的长期作用产生的巨大而持续的应力，它
会对重要的结构设施产生破坏性的影响。

为了进行地压测定，一般使
用压测仪，用来监控这种应力的变化，估计偏心应力对结构的影响，
评估地压的影响，以及进行预防防护。

一般来说，地压测定可以分为两个主要步骤：土地调查、地压测定。

土地调查先要查明需要测定地压的地点，研究其土壤、岩石等性质，分析土地环境情况，以及代表性点处地压值比较，以便正确判断
所在区域地压变化趋势。

地压测定采用深层孔洞测试方法来确定地压，具体步骤是：1、
在测点处饲养探头；2、数据采集；3、数据处理；4、计算地压的大小；
5、结果比较；
6、确定地压负荷的穿透效应；
7、绘制穿透曲线，确定
地压变化趋势。

一旦确定地压，就可以采取相应措施来防护基础设施。

根据地压
的分布情况，可以采用不同的措施，具体有固定地基、调节地基、护
筑固结构等。

此外，还可以进行地压的动态监测，将地压数据（如负
荷和位移）存储在数据库中，定期检查，及时发现地压变化，以便做
出正确的判断和防护措施。

地压测定、监测和管理是保障建筑和结构安全运行的重要环节，
只有恰当采取措施，才能有效防止负荷或应力大小超出设计范围，避
免构筑物受损影响、脆弱起坍或破坏、坍塌等危险情况发生。

冲击地压防治措施冲击地压是指在地下掘进、开挖等工程施工过程中，由于地质条件、人工挖掘或机械震动等原因引起的地下岩层的塌陷、熔散或者水土流失的现象。

冲击地压对工程施工安全和环境保护都有着严重的影响，因此需要采取一系列的防治措施来降低冲击地压的危害。

一、地质勘察与监测1.进行详细的地质勘察，了解地层的结构、岩性、倾角等情况，评估地质条件对冲击地压的影响。

2.在施工前进行地质监测，利用现代仪器设备对地下岩层进行连续和实时的监测，及时掌握岩层的变化情况。

二、合理布置施工工序和工艺1.合理制定施工工序和工艺，避免重复开挖、反复负荷等不必要的工序和工艺。

2.尽量采用人工开挖，减少机械震动对岩层的影响。

3.选择合适的爆破参数，控制爆破震动，减小地压的扩散范围。

三、加固地层和防护措施1.利用地下空腔、井道等坚固的结构物来增加地层的支撑力，减小地层的塌陷变形。

2.在地下施工区域内加设支撑结构，如地下钢梁、混凝土墙等，增加地层的承载力。

3.在施工区域外围设置防护措施，如地下注浆、地下注水等，防止地下水土流失和地下岩层熔散。

四、临时支护和固结加固1.采用钢支撑、木支撑或混凝土支撑等方式进行临时支护，稳定地下岩层。

2.通过注浆、固结等方式加固地下岩层，提高地层的稳定性和承载力。

3.利用钢筋网格和锚杆等材料进行地层的加固，并进行监测和维护。

五、定期检查和维护1.定期对施工区域进行检查和维护，发现问题及时处理，避免地层的进一步塌陷和熔散。

2.建立健全的施工安全和环境监督机制，加强对施工过程的监管和管理，确保防治措施的有效实施。

综上所述，冲击地压防治措施包括地质勘察与监测、合理布置施工工序和工艺、加固地层和防护措施、临时支护和固结加固以及定期检查和维护等方面。

通过采取这些措施，可以减小冲击地压对工程施工和环境的危害，保障施工的安全和环境的可持续发展。