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时间:2018-11-27
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1、冲击地压防治1冲击地压概述2国内外概况3发生机理4冲击危险性指标5防治措施6结论冲击地压概述定义显现特征冲击地压、顶板大面积来压、煤与瓦斯突出影响冲击地压的因素冲击地压定义冲击地压可以定义为矿山井巷或采场周围矿体和围岩由于弹性变形能的突然释放而产生的以急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。冲击地压显现特征突发性:一般没有明显的前兆而突然发生瞬时震动性:冲击地压发生过程急剧而短暂,象爆炸一样伴随有巨大的声响和强烈的震动,持续时间一般不超过几十秒钟巨大的破坏性:顶板明显下沉,底板突然开裂鼓起,常有大量煤块突然破碎。并从煤壁抛出,支架破坏。造成人员伤亡冲击地压实例冲击地压实例冲击地压实例岩层
2、重力破坏德国鲁尔急倾斜巷道)h=600m冲击地压显现金矿h=2000m冲击地压显现鲁尔矿区lda煤层h=950m冲击地压显现鲁尔矿区gerondelle煤层h=750m冲击地压显现褐煤h=120m冲击地压显现回采巷道底板h=1100m冲击地压显现中等显现--回采巷道轻度显现–工作面煤壁冲击地压,顶板大面积来压 煤与瓦斯突出相似性:都属于剧烈的动力现象,又互有联系。区别性:冲击地压主要是煤或岩体积聚的弹性能的突然释放;大面积来压:主要是大面积悬露顶板剪切断裂位能的突然释放并伴随顶板垮落。煤与瓦斯突出:主要是在高应力条件下瓦斯和软煤压缩积聚的能量突然释放煤与瓦斯突发的条件之一-
3、--瓦斯含量很大的软煤处于高应力区且被夹持在硬煤之间。当工作面推进使硬煤厚度减小时,发生突出。国内外冲击地压情况1738年首次发生在英国,至今已包括德国、南非、波兰、俄罗斯、日本和澳大利亚等20多个国家和地区国内外冲击地压情况我国最早记录在冲击地压于1933年发生在抚顺,截止1985年有32个煤矿发生过冲击在压。近来随着采深增加,冲击地压的数量及危害程度明显上升。至2001年,新发生冲击地压的矿井多达40个。国外冲击地压防治情况苏联51年发生冲击地压,25年来形成了防治和组织管理体系,制定了规程和预报办法。波兰有55%的矿井有冲击地压,发生过3097次。波兰首创冲击倾向的实验室测定
4、方法并将岩体声学及微震法用于冲击地压。德国主要着重于实用,发展了钻孔卸载法、钻屑法。波兰冲击地压次数与煤产量关系我国冲击地压防治情况1983年 煤层注水与深孔卸载爆破技术得到实施1984年 引波兰SAK地音监控系统和SYLOK微震监测系统1987年 制定了第一部«冲击地压煤层安全开采暂行规定»及«煤的冲击倾向测定方法»1998年 制定«煤层冲击倾向性分类及指标的测定方法»1999年 制定«岩石冲击倾向性分类及指标的测定方法»冲击地压的影响因素1煤层及顶底板力学特性2开采深度及支承应力3地质构造4开采方法:(1)采煤方法(2)煤柱尺寸(3)采掘顺序(4)放炮工艺冲击地压工作面的顶板特
5、性发生冲击地压的频率与深度关系波兰发生冲击地压的深度工作面前方的支承压力h=600m工作面周围的应力等值线和高应力区矩形巷道周围的应力特征残留煤柱下的高应力(煤层距60m)工作面前方和侧部的支承压力h=850mM=1.5m上部煤柱下的高应力单一和双侧开采的工作面前方应力采煤工作面周围的支承压力---特别注意:两工作面高应力叠加区开采深度及支承压力煤柱上方的支承压力冲击危险评价准则1弹性变形能指数wET---单位体积在受力过程中所储存的变形能与消耗的变形能之比WET=A1/A2强烈中等无冲击弹性能指数的典型变形曲线冲击危险评价准则冲击倾向强烈冲击倾向中等无冲击倾向---------
6、冲击能量指数煤的全变形过程中加载时积蓄的能量(N1)与卸载时所耗损的能量(N2)之比K=N1/N2冲击危险评价准则2冲击倾向指数------煤样动态破坏时间ms------毫秒冲击倾向中等无冲击倾向冲击倾向强烈煤样动态破坏时间«煤层冲击倾向性分类指标的测定方法»MT/T174-2000评判结果无冲击倾向弱冲击倾向强冲击倾向动态破坏时间,msDT>50050
7、弯曲能量指数无冲击倾向 <=10弱冲击倾向10<Uwq<=100强冲击倾向Uwq>=100波兰顶板冲击倾向指标--岩石弹性变形能指数kJ/m3---岩样单轴抗压强度Mpa----岩样试验卸载弹性模量MpaIPES-----无II50<=PES<100低III100<=PES<200高IV200<=PES极高冲击地压的预测(冲击危险性预测)«煤矿安全规程»第六节第八十四条规定:开采冲击地压煤层时,冲击危险程度和采取措施后的实际效果,可采用钻粉率指标法、地音法、微震法等
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