煤矿冲击地压案例及发生机理

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1、2012年3月陈学华教授博导辽宁工程技术大学13941899779chen_xuehua@qq.com《冲击地压防治技术规范（试行）》兖矿集团有限公司《冲击地压案例及发生机理》（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

2、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。1.1冲击地压的显现特征1典型冲击地压发生特征及分类（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

3、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。1.2冲击地压的分类（二）强冲击按显现地点的分类（a）在被巷道切割的煤柱中；（b）在煤层边缘部分；（c）在连续煤体中；（d）在掘进的煤层巷道中；（e）在被巷道从煤体分离

4、出来的煤柱中；（f）在有底板或顶板破坏的巷道中；（g）初次放顶时顶板折断处。（三）根据煤岩体应力来源及加载方式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。4．综合型受几种载荷共同作用而引起冲击地压。兖州矿区冲击地压分类（四）按巷道破坏部位分类从巷道（煤巷、回采巷道）围岩破坏部位分析，兖州矿区的冲击

5、动力破坏现象可分为三种类型：第一类：底板冲击（鼓起）型：东滩矿42轨3#提（两次修复）、43上07轨顺、143上06（西）工作面；第二类：顶板冲击（下沉）型：东滩矿43上04（北）工作面运顺、济三矿6300工作面辅助顺槽，东滩矿4305工作面切眼导硐；该类冲击具有顶板活动诱发冲击的特点。第三类：巷帮冲击型：济三矿6303工作面辅助顺槽；（1）东滩煤矿“2001.6.1”42轨3#提斜修复冲击地压事故2001年6月1日中班，东潍煤矿修复42轨3#提斜。20:10分左右，忽然一声巨响，冲击波将耙装机处（

6、耙装机距迎头20m）的三人冲倒，将巷道下变坡点处（距迎头120m）三人安全帽冲歪，当时，巷道受冲击尘雾很大，满巷道看不清东西。上车场已修复的8.8m架棚巷道左帮挤出0.5～1.5m，有少量碎煤抛向右帮，左帮棚腿挤歪，部分腿梁下落，巷道底鼓1～2m，（煤面距棚梁约1m左右）。2兖州矿区典型冲击地压发生情况（1）东滩煤矿“2001.6.1”42轨3#提斜修复冲击地压事故冲击后倾斜的煤层（迎头左帮下部）修复巷道迎头上部的情况（迎头右帮上部）第二次修复时的照片（2）东滩煤矿“2005.1.3”43上05工作

7、面切眼导硐冲击地压2005年1月3日夜班，东滩煤矿在4305切眼施工导硐。0:15发生冲击地压事故，主要有以下特征：①事故发生时产生了强烈震动，强大的冲击波造成了大量煤尘飞扬，并伴有巨大声响。②事故的发生造成了切眼导硐不同程度的断面收缩和煤帮抛出。影响范围为切眼下出口以上92.6～193m，共100.4m，其中严重影响范围为迎头外68.1m。严重影响范围内切眼两帮移近0.9～3.8m，并有三处断面几乎全部堵塞，累计堵塞长度18.1m。③事故损坏切眼风筒193m，折断单体液压支柱55棵，倒柱115棵，

8、拉断锚杆366根、锚索39根。（2）东滩煤矿“2005.1.3”43上05工作面切眼导硐冲击地压掘进迎头冒顶区（3）济三煤矿“2004.11.30”6303工作面轨顺冲击地压事故济三煤矿6303综放工作面于2004年2月份开始回采，到11月30日，工作面推进1310.7米（辅顺）。11月30日15：40分左右，在工作面辅顺距煤壁前方66～96米范围内，实体煤侧煤体瞬间突出，将工作面移动变电站的7个车盘子掀翻，煤体突出1～2m，突出的煤体与顶板离层100～200mm，向