冲击地压及其防控(冲击地压防控知识.北京科大纪教授
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2024年冲击地压预防技术1.冲击矿压现象及特点冲击地压(岩爆)是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的一种以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。
根据原岩(煤)体应力状态不同,冲击地压可分为3类:重力型冲击地压、构造应力型冲击地压、中间型或重力一构造型冲击地压。
冲击地压的特点:(1)一般没有明显的预兆,难于事先确定发生的时间、地点和冲击强度;(2)发生过程短暂,伴随巨大声响和强烈震动;(3)破坏性很大,有时出现人员伤亡。
2.冲击地压的预测方法目前,冲击地压的预测方法主要有以下几种:(1)钻屑法。
钻屑法是通过在煤体中打小直径(42^50~)钻孔,根据排出的煤粉量及其变化规律以及钻孔过程中的动力现象鉴别冲击危险的一种方法,目前在我国应用较普遍。
钻屑法是我国《煤矿安全规程》规定采用的冲击危险程度监测和解危措施效果检验的主要方法。
(2)声发射和微震监测方法。
声发射监测的过程主要是对冲击地压前兆信息的统计,冲击危险的判别依据是能率、事件频度及其变化规律,单个声发射事件的幅度、延续时间、频率等参数作为判别冲击危险的参考指标。
(3)综合指数法。
综合指数法是在进行采掘工作前,首先分析影响冲击地压发生的主要地质和开采技术因素,在此基础上确定各个因素对冲击地压的影响程度及其冲击危险指数,然后综合评定冲击地压危险状态的一种区域预测方法。
3.冲击地压的防治措施根据发生冲击地压的成因和机理,防治措施分为两大类:一类是防范措施;另一类是解危措施。
(1)防范措施。
防范措施主要包括:预留开采保护层;尽量少留煤柱和避免孤岛开采;尽量将主要巷道和硐室布置在底板岩层中;回采巷道采用大断面掘进;尽可能避免巷道多处交叉;加强顶板控制;确定合理的开采程序;煤层预注水,以降低煤体的弹性和强度;等等。
(2)解危措施。
冲击地压解危措施包括卸载钻孔、卸载爆破、诱发爆破和煤层高压注水等。
2024年冲击地压预防技术(二)对不起,我无法打开文档。
冲击地压灾害防治宣传材料之:冲击地压灾害防治知识问答 (一)冲击地压灾害是一种常见的非常规灾害,它会给人们的生产、生活带来严重威胁。
为了更好地防治冲击地压灾害,我们需要了解一些冲击地压灾害的基本知识。
以下是冲击地压灾害防治知识问答。
一、什么是冲击地压灾害?冲击地压灾害是指在煤、矿山等地下开采中,由于巷道、工作面支护等有缺陷或支护不稳定,导致地表向内突进并压紧煤、矿石和支护物而引起的灾害。
主要表现为地面突陷、地表裂缝、地裂缝明显等特征。
冲击地压灾害具有突发性、危害性和广泛性等特点。
二、冲击地压灾害的危害有哪些?冲击地压灾害对煤、矿产资源开采和矿山井巷生产、人员财产安全等方面都带来极大的威胁和危害。
1. 损失煤、矿石等矿产资源,影响矿山经济效益;2. 损坏巷道、支护设施、矿山井巷及相关设施,进一步加大矿山的经济负担;3. 损失人员生命财产及矿山现场的工作效率;4. 应急处理不当更会带来二次灾害,甚至情况变得更加严重,如淤积、堵塞等。
三、哪些原因会导致冲击地压灾害?1. 采动影响:采动范围广泛、覆岩厚度大、岩性结构复杂、采场巷道等支护措施不到位等会导致冲击地压灾害;2. 岩体耦合力破裂:弹性势能超过极限、应力突然释放等原因会导致岩体的耦合力破裂;3. 大规模钻爆破:煤巷内进行大规模钻爆破工作,采动工作不规范等都会导致冲击地压灾害;4. 地质构造影响:地质构造松动、活动等原因都会对煤矿的开采安全带来一定风险;5. 工作面自身条件:工作面的支护和强制通风措施不到位、工作面风量过小、煤柱过大等原因都会造成工作面顶板的松动和下沉。
四、如何预防和防治冲击地压灾害?1. 加大科学煤矿设计、合理布置采煤工作面和巷道;2. 加强煤矿坚固支护工程,增加边角支护;3. 选用高质量支护材料,加强巷道预支护;4. 根据煤的耐压性,合理安排采场;5. 强制通风,排除废气;6. 及时进行测量监测,发现问题及时处理;7. 健全煤矿监测体系和灾害应急体系,提高煤矿安全监管水平。
冲击地压预防措施冲击地压是聚集在矿井巷道和采场周围岩体的能量突然释放。
在井巷中发生的爆炸事故。
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、人员伤亡,部分巷道跨落破坏等。
冲击地压具有突发性、发生条件复杂性的特点。
随着矿井开采深度的增加,矿山压力显现日趋明显,为做好矿井冲击地压预测和预防工作,防止冲击地压危害,确保矿井安全生产,依据《煤矿安全规程》和有关规定及法律法规,制定相应的防范措施:一、管理机构建立以矿长为组长,生产、安全、机电等副矿长为副组长。
相关单位的负责人为成员的冲击地压管理机构。
二、抢险准备工作1、全矿各单位人员、工种,必须熟知矿井冲击地压灾害基本知识,掌握冲击地压发生的机理、预兆、影响因素及危害,以便及时采取相应的救援措施。
2、根据矿井冲击地压事故的特点,必须提前准备好各类技术装备,以便抢险救灾工作的需要。
(液压起重器、大绳、矿工斧、镐、刀锯、两用锹、担架、检测仪器、苏生器、生命探测仪等)3、生产科负责编制并贯彻落实施工措施,确保抢险施工安全进行。
4、机电科负责抢险期间机电设备及供电系统的安装使用,并在事故发生第一时间,停止矿井生产电源。
5、地测科负责了解事故现场情况,分析判断事故严重程度、波及范围及存在的威胁。
6、安监处负责现场监督抢险过程的安全情况,杜绝二次事故的发生。
7、供应科负责准备抢险期间需要的所有工具并保证其安全质量。
8、运输区负责各类材料、工具、空重车皮的运输,确保各类材料、工具车皮及时达到作业地点。
9、通风区负责通风系统的巡查、调风、风机安设等工作,确保井下无串联风、微风、无风等现象。
10、调度室负责联系组织各单位抢险工作,并在事故发生的第一时间,通知矿井所有人员进入新鲜风流中躲避。
三、技术管理1、要对各开采煤层进行煤层冲击倾向性鉴定,并认真做好待采区段冲击地压危险性评价。
2、编制防治冲击地压专门设计。
评价为有冲击地压危险性的区段,采区设计和掘进、采煤作业规程必须编制防治冲击地压的专门设计。
冲击地压理论与防治技术冲击地压是伴随人类深井采矿而引起的一种矿山动力现象,它已成为煤矿深部开采的主要灾害,严重威胁矿井的安全生产。
冲击地压现象于1738年首次发生于英国,至今已有德国、南非、波兰、俄罗斯、美国、加拿大、中国、日本和澳大利亚等20多个国家和地区发生过冲击地压。
在我国,自1933年抚顺胜利矿最早发生冲击地压。
1985年,我国冲击地压煤矿有32个,主要分布在北京、枣庄、抚顺、大同、阜新、天池等地区煤矿,开采深度在600~750m,近年来随着开采深度的不断增加,冲击地压发生的矿井数量和危害程度呈现明显上升的趋势。
截止2006年底,仅新发生冲击地压的矿井就达到60余个,分布范围扩大至开滦、新汶、徐州、义马、鹤岗、淮南、大屯、平顶山、华亭、韩城、兖州、七台河等煤矿,开采深度也达到750~1150m,仅1997年至2006年,先后在大同、抚顺、北京、徐州、新汶、开滦、华亭、义马、阜新、平顶山、兖州等局,因冲击地压发生而导致的重大伤亡事故就多达10余起,死亡人数高达百余人。
目前,冲击地压是世界采矿业的难题,因其发生的原因和机理比较复杂,对冲击地压的发生的机理和防治没有彻底解决,有待于进一步研究和探索。
第一章冲击地压现象的概述第一节冲击地压的现象冲击地压(“冲击矿压”、“岩爆”)是煤矿开采中的动力灾害之一,通常是在煤、岩力学系统达到极限强度时,以突然、急剧、猛烈的形式释放弹性能,导致煤岩层瞬间破坏并伴随有煤粉和岩石的冲击和突出,造成井巷的破坏及人身伤亡事故。
矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈地破坏为特征的动力现象。
冲击地压已成为煤矿开采特别是深井开采的主要灾害,严重威胁煤矿的安全生产。
第二节冲击地压的历史和现状一、我国冲击地压概况我国冲击地压最早记录是1933年发生在原抚顺矿务局的胜利煤矿,当时的采深为200m左右。
随着开采深度和范围的不断增加,北京、抚顺、枣庄、开滦、四川等地区煤矿都有冲击地压发生。
2024年冲压地压及其防治一、冲击地压冲击地压是指在开采过程中,积聚在煤炭体中的能量,瞬间释放出来,产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。
特征:常伴随有很大的声响、岩体震动和冲击波,在一定范围内可以感到地震;有时向采掘空间抛出大量的碎煤或岩块,形成很多煤尘,释放出大量的瓦斯。
根据原岩(煤)体应力状态不同,冲击地压可分为3类:重力型冲击地压、构造应力型冲击地压、中间型或重力一构造型冲击地压。
重力应力型冲击地压: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地压。
构造应力型冲击地压:主要受构造应力(构造应力远远超过岩层自重应力)的作用引起的冲击地压。
中间型或重力~构造型冲击地压:主要受重力和构造应力的共同作用引起的冲击地压。
根据冲击的显现强度分类:(1)弹射:一些单个碎块从处于高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、岩内部的冲击地压,即深部的煤或岩体发生破坏,煤、岩并不向已采空间抛出,只有片带或塌落现象,但煤或岩体产生明显震动,伴有巨大声响,有时产生矿尘。
较弱的矿震称为微震。
(3)弱冲击。
煤或岩石向已采空间抛出,但破坏性不很大,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。
根据震级强度和抛出的煤量分类:(1)轻微冲击:抛出煤量在10t 以下,震级在1级以下的冲击地压。
(2)中等冲击:抛出煤量在10t~50t以下,震级在1级~2级的冲击地压。
(3)强烈冲击:抛出煤量在50t以上,震级在2级以上的冲击地压。
一般面波震级Ms=1时,矿区附近部分居民有震感;Ms=2时,对井上下有不同程度的破坏;Ms2时,地面建筑物将出现明显裂缝破坏。
xxxx煤矿冲击地压及防治技术培训本培训共分为六讲第一讲冲击地压概述第二讲冲击地压发生的机理第三讲冲击地压的影响因素第四讲冲击地压预测方法第五讲冲击地压防治措施1冲击地压概述1.2冲击地压的显现特征(1)突发性:冲击地压发生前一般无明显前兆,冲击过程短暂,难以确定发生的时间、地点的强度。
(2)多样性:一般表现为煤爆(煤壁爆裂、小块抛射)、浅部冲击和深部冲击。
最常见的是煤层冲击,也有顶板冲击和底板冲击,少数矿井发生岩爆。
(3)破坏性:往往造成煤壁片帮、顶板可能有瞬间明显下沉;有时底板突然鼓起甚至接顶;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;从后果来看冲击地压往往造成人员伤亡和巨大的生产损失。
(4)复杂性:在自然地质条件上,除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象,采深从200~1000m,各种地质条件都发生过冲击地压。
在生产技术条件上,各种采煤方法都出现了冲击地压。
1.2冲击地压的分类(一)根据显现强度及其对煤和岩层、支架、设备的破坏程度分(分为四类)1.弹射:单个碎块从煤岩体表面弹射出来,并伴有强烈的声响。
2.煤炮(深部冲击):深部的煤岩体发生破坏,但煤或岩石不向已采空间内抛出,只有片帮或散落现象,岩体震动,伴有声响,有时产生煤尘。
3.微冲击:煤或岩石向已采空间抛出,但对支架和设备无损害,围岩震动,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:部分煤或岩体急剧破坏,大量的煤或岩石向已采空间抛出,出现支架折损、设备移动和围岩强烈震动,伴有巨大声响,形成大量煤尘。
(三)根据煤岩体应力来源及加载方式分(分为四种类型)1.重力型主要受重力作用,没有或只有少量构造应力的影响而引起的冲击地压。
2.构造型主要受构造应力作用引起的冲击地压。
3.震动型煤岩体受震动载荷而产生的冲击地压,它与重力型冲击地压的区别在于载荷的类型为脉冲式动载,载荷方向与震动波的传播形式和途径有关。
1、什么是冲击地压?答:冲击地压是聚积在矿井和采场周围煤岩体中的能量突然释放,在井巷发生爆炸性事故,产生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,支架与设备损坏,人员伤亡,部分巷道跨落破坏等。
(井巷或采场周围煤岩体由于变形能的释放而产生的突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。
)2、冲击地压有什么危害?答:冲击地压除了破坏巷道、支架和设备外还会引发其他矿井灾害,尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾,干扰通风系统,严重时会造成地面震动和建筑物破坏等。
因此,冲击地压是煤矿重大灾害之一。
3、冲击地压有什么特点?答:(1)突发性。
无预兆,过程短暂,持续时间几秒到几十秒,难于准确预报发生时间、地点和强度(2)瞬时震动性。
像爆炸强烈震动,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(3)巨大破坏性。
大量煤体突然抛出,堵塞巷道,破坏支架;造成惨重的人员伤亡和巨大的生产损失(4)复杂性。
各种条件和采煤方法均出现过4、冲击地压如何进行分级?答:根据震级强度和抛出的煤量,可将冲击地压分为三级:(1)轻微冲击(I级)。
抛出煤量在10t以下,震级在1级以下;(2)中等冲击(II级)。
抛出煤量在10—50t,震级在1—2级;(3)强烈冲击(III级)。
抛出煤量在50t以上,震级在2级以上。
5、冲击地压对矿工有什么影响?答:发生冲击地压后,人员受伤的主要部位是脑部,占91%,其次是胸部的机械损坏,包括肋骨折断等,占60%,而内部器官的损坏主要是肺、心、胃等,占18%,再次是上下肢的折断。
6、什么是煤岩层的冲击倾向性?答:煤岩层的冲击倾向是指煤岩层产生冲击式破坏的能力。
煤层具有冲击倾向是煤层发生冲击地压的必要条件。
有强烈冲击倾向的煤岩层及有中等冲击倾向的煤层统称为有冲击倾向的煤层。
经鉴定我矿1煤煤层具有弱冲击倾向性,9煤煤层具有强冲击倾向性,1煤与9煤顶板为具有弱冲击倾向性的岩层。
冲击地压防止措施冲击地压是指地下水位下降或土层膨胀引起的土体变形和地表下陷现象。
由于冲击地压的产生,会引发一系列严重的地质灾害,如地面塌陷、地面沉降、建筑物倾斜等。
因此,为了保护地下工程和地面建筑的安全稳定,需要采取有效的防止措施。
以下是几种常见的冲击地压防止措施:1. 合理规划土地利用和城市建设:通过科学合理的土地利用和城市建设规划,避免在地下水位下降和土层膨胀的地区建设大型地下工程和高层建筑物,减少对土体的破坏,降低冲击地压的发生概率。
2. 加固地基和土体:对于存在冲击地压风险的地区,可以采用地下连续墙、打桩等加固地基和土体的方法,提高土体的抗滑稳定性和承载能力,减少土体变形和地表下陷的可能性。
3. 控制地下水位变化:对于地下水位下降引发的冲击地压,可以通过调控地下水位,保持地下水位的平稳变化,避免突然下降导致土体塌陷。
可以通过提高降水利用率、合理排水和灌溉管理等措施来控制地下水位变化。
4. 监测和预警系统:建立冲击地压监测和预警系统,对地下水位、土体变形和地表沉降等进行实时监测和预警。
一旦监测到异常情况,及时采取相应的应急措施,避免灾害的发生和扩大。
5. 正确选择施工方法和材料:在地下工程和地面建筑施工过程中,选择合适的施工方法和材料,确保施工质量,减少地下水位下降和土层膨胀对土体的影响。
如采用防水层、加固桩等措施,增加工程的稳定性和安全性。
6. 强化环境监管:加强对冲击地压防止措施的监督和检查,确保各项措施的实施和效果。
同时,对于违规建设和破坏土壤生态系统的行为,依法严厉打击,维护土地资源的合理利用和生态环境的良性发展。
综上所述,冲击地压的防止措施需要从规划、加固、控制、监测、施工和监管等方面综合考虑,采取科学有效的措施,保护地下工程和地面建筑的安全稳定,确保人民群众的生命财产安全。
冲击地压防止措施(二)冲击地压是指在地下开采或施工中,因地下岩石失去支撑导致的地层塌陷、地板下沉或地表凹陷等现象。
冲击地压灾害防治及顶板紧急处理措施[摘要]矿区冲击地压是井巷或工作面周围的煤岩体因其变形能的释放而出现的以急剧的破坏为特征的动力现象,并伴有巨大的声响和强烈的震动,会造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。
本文主要阐述了冲击地压的产生机理、冲击地压产生的区域与位置、冲击地压的特点、冲击地压的防治措施、顶板事故的紧急处理措施等问题。
【关键词】冲击地压;灾害;防治措施矿区冲击地压是井巷或工作面周围的煤岩体因其变形能的释放而出现的以急剧的破坏为特征的动力现象,并伴有巨大的声响和强烈的震动,会造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。
煤矿技术和管理人员必须注意冲击地压现象,分析和研究冲击地压的产生机理,预测其产生的位置,根据冲击地压的特征和矿井实际采取科学有效的预防措施,做好顶板事故的紧急处理措施。
1、冲击地压的产生机理冲击地压产生机理非常复杂。
一般认为:一是冲击地压是“矿体一围岩”系统平衡状态失稳破坏的结果;二是冲击地压多出现在采掘活动形成的应力集中区,在压力增加超过极限应力,并造成变形速度超过一定极限时即产生冲击地压。
2、冲击地压产生的区域与位置产生冲击地压的煤层一般是脆性的、硬度较高并干燥的煤层,顶板非常坚硬、完整,大面积不冒落,伪顶与直接顶较薄甚至没有;在地质构造的向斜轴部、断层附近、煤厚或倾角产生突变地点,是冲击地压出现频繁的位置;两侧或三侧临空的半岛或孤岛形煤柱或岩柱附近易产生冲击地压;上层煤回采边界影响带内容易产生冲击地压,在承压区内掘进巷道可能造成冲击地压。
3、冲击地压的特点冲击地压一般无明显预兆,不容易事先确定出现的时间、地点和冲击强度。
冲击地压发生过程短暂,出现前顶板岩层活动加剧,支撑物产生变形,顶板或煤壁伴随巨大声响和强烈震动。
它发生形式复杂多样,有煤层冲击,也有顶底板冲击和岩爆,多种条件下都可能发生冲击地压。
它的破坏性较大,可能产生煤壁片帮、顶板下沉或底鼓,支架折损、巷道堵塞,出现人员伤亡。