班“机理
探索
基于
微震监侧和应力实时
监侧系
统的
冲击地压发生机
理和预警方法
王存文
这次来
主要是学习的
我所在的科
研团队
这些年做了
一些现场的
冲击地
压监
测评价预警和
治理的
工作对
冲击地压发生的
机理有了
初步的
认识自
年开始我一直从
事微震监测系
统硬件软件的
研发和
现场监
测的工作
下面就从基
于微震监
测和
应力
实时监测系
统的
冲击地压发生机理
和预警方法
方
面进行
一些探
讨
如何理解冲击地压岩爆的基本概念
学术界关
于冲击地压
和岩爆这两个概念的
定义有了
初步的共识
但仍
有争
论实际上这两个概念
既有共性的
一面也有个性的
一面只
有清晰地
认识两
个概念所包含的
含义才更好地进行预
测预警和
治理
冲击地压的
概念包含了
三个方面的特征
通常指矿山
开采过
程中的
动力
显现现象
形成巷道破
坏
人员
伤亡设
备损坏的
动力
现象
不形成
这种破
坏不
能称
为冲击地压
如井下开挖过程
中产生的岩体震动片帮底腻煤粉掉落冒
顶围岩的
弹
射等现象只
要没能形成巷道破坏或人员
伤亡或
设备
损坏都
不应
当称
为冲击地压显现
围
岩的
静载荷态是冲击地压发生的
基本因
素但
顶板
断裂断层滑移
等外部动载荷往往是
诱发冲击地压的
主要因
素
从
能量的角
度讲
巷道围
岩的静载荷达到其承压极限后弹性能的
突然释放
是
形成
冲击地
压的
根本原因但是还有一类
冲击地压开挖后的
巷道围
岩基本
成塑性状态很少
或基本没有积聚
弹性
能的
能力而外部因
素如巨厚顶板的
断
。,。
机理
探索
曰
裂
断层滑移等
会诱发震源在远处显现在巷道的
冲击地
压形成巨大破坏
严格意义上冲击地压也是
岩爆是岩
爆的一种
特殊的显现形式是矿山开
采中形成巷道
破坏
人员伤亡或
设备
损坏
的剧烈
岩爆岩爆是
具有更广泛意义
的概
念认识到冲击地压
的三
个基本
特征就能
够根据矿山压
力显现
的基本
理
论和
方法采
取相应的监
测技术
和手段进行
冲击地压的
评价监测预
警和
治
理
如图
所示在煤层开
挖巷道后
围岩附近的地应
力重
新分布巷道
周围
形
成塑
性破裂区
在此区域
内由于煤
体达到塑性状态
很难
积聚大量
的弹
性能
若煤层上
方存在
厚大
且坚
硬的岩层
关键层
当煤层开采后这些坚硬岩层会
发生断裂断裂产生巨大震动波传
到巷道之后有可能
诱发巷道的
冲击地压摧
毁巷道这种类
型的
冲击地压
是典
型的动载荷
诱发的
冲击地压即
通常
所讲的
震源在远
处破坏在巷道
的煤矿
动力现象
图
煤矿顶板断裂诱发冲击地压示意图
冲
击地压的概念
除了
考虑围岩静
力学
特征外强调了引
起巷道破
坏形成
灾
害的外在原因即
外部动载荷的
作用因
此应当
从围岩
静载
荷和外部动载
荷两
方面
人手
找到
冲击地压发
生的机
理才有可能实现
冲击地压的
有效监
测
预
警和治
理
此外年
中国煤炭产量超过亿
吨由于冲
击地压
诱发
和间接
诱发的
。,。
机理
探索
曰
裂
断层滑移等
会诱发震源在远处显现在巷道的
冲击地
压形成巨大破坏
严格意义上冲击地压也是
岩爆是岩
爆的一种
特殊的显现形式是矿山开
采中形成巷道
破坏
人员伤亡或
设备
损坏
的剧烈
岩爆岩爆是
具有更广泛意义
的概
念认识到冲击地压
的三
个基本
特征就能
够根据矿山压
力显现
的基本
理
论和
方法采
取相应的监
测技术
和手段进行
冲击地压的
评价监测预
警和
治
理
如图
所示在煤层开
挖巷道后
围岩附近的地应
力重
新分布巷道
周围
形
成塑
性破裂区
在此区域
内由于煤
体达到塑性状态
很难
积聚大量
的弹
性能
若煤层上
方存在
厚大
且坚
硬的岩层
关键层
当煤层开采后这些坚硬岩层会
发生断裂断裂产生巨大震动波传
到巷道之后有可能
诱发巷道的
冲击地压摧
毁巷道这种类
型的
冲击地压
是典
型的动载荷
诱发的
冲击地压即
通常
所讲的
震源在远
处破坏在巷道
的煤矿
动力现象
图
煤矿顶板断裂诱发冲击地压示意图
冲
击地压的概念
除了
考虑围岩静
力学
特征外强调了引
起巷道破
坏形成
灾
害的外在原因即
外部动载荷的
作用因
此应当
从围岩
静载
荷和外部动载
荷两
方面
人手
找到
冲击地压发
生的机
理才有可能实现
冲击地压的
有效监
测
预
警和治
理
此外年
中国煤炭产量超过亿
吨由于冲
击地压
诱发
和间接
诱发的
’‘
机理
“
封
图
工作面
开采形
成的’型
覆岩空
间结构
根据以
上分析
分为冲击地压危
险区图
我们当时
做了
一
个区域预警
后后来统
计一下发生冲击地压的情况
我们很
惊讶地发现我们预
计和实际推
进步骤非
常一致
表
图
根据覆岩空
间结构理论预测的
工作面
冲击地压发生位置
娜
穷垠机理
探索
启蛛
机理探索
成三
角形
应力集
中区
年
月
日时
发
伤
冲
击地压发生位置
与
预警结果完
全一致
图
朝阳
煤矿
基于
微展监
测的冲击地压预普技术
岩层破裂发生在应
力差大的区域因此
如图
所示岩层
破裂区
总是
与高
应
力差区域相重
合并
与高应
力场区域相接近由此
可见只
要
监测到了岩层
破裂
区域
即可找
到高应
力场区域
和高应
力差区域
冲
击地
压的发生
与这两个
区域密切相关
高应力差
基于微
震事件岩体破裂与应力场的关系
