防治煤矿冲击地.pptx

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1、《防治煤矿冲击地压细则》技术解读太原理工大学康立勋教授冲击地压指煤矿井巷或工作面周围煤（岩）体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象，常伴有煤（岩）体瞬间位移、抛出、巨响及气浪等。冲击地压显现特征（1）突发性（2）瞬时震动性（3)巨大破坏性(4)复杂性(三）冲击地压分类冲击地压按其显现强度、释放的能量等进行分类,根据冲击的显现强度，可分为四类：(1）弹射（2）矿震（3）弱冲击（4）强冲击冲击地压发生地点巷道（72.6%）工作面（27.4%）根据震级强度和考虑抛出的煤量，可将冲击地压分为三级：（1）轻微

2、冲击(I级)。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(II级)。抛出煤量在10~50t，震级在l~2级的冲击地压。（3）强烈冲击(III级)。抛出煤量在50t以上，震级在2级以上的冲击地压。有下列情况之一的，应当进行煤层（岩层）冲击倾向性鉴定（第十条）：（一）有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。（二）埋深超过400米的煤层，且煤层上方100米范围内存在单层厚度超过10米、单轴抗压强度大于60MPa的坚硬岩层。（三）相邻矿井开采的同一煤层发生过冲击地压或经鉴定为冲击地压煤层的。（四）

3、冲击地压矿井开采新水平、新煤层。对煤的冲击倾向性评价，主要采用煤的冲击能量指数KE、弹性能量指数WET和动态破坏时间DT。冲击能量指数KE计算图在单轴压缩状态下，煤样的全“应力—应变”曲线峰值C前所积聚的变形能ES与峰值后所消耗的变形能EX之比值弹性能指数WET计算图动态破坏时间Dt曲线煤样在常规单轴压缩试验条件下，从极限载荷到完全破坏所经历的时间煤的冲击倾向鉴定指标值对煤的试样研究表明,煤试块的冲击性在其单向抗压强度为Rc=16~20MPa时变化较大，当煤的单向抗压强被小于Rc＜16MPa时,煤试块要发生冲击,就需要

4、较大的压应力。弱冲击倾向性Rc≤16MPa强冲击倾向性Rc＞16Mpa冲击危险性评价可采用综合指数法或其他经实践证实有效的方法。评价结果分为四级：无冲击地压危险、弱冲击地压危险、中等冲击地压危险、强冲击地压危险。冲击矿压影响因素1.地质自然因素开采深度煤岩的力学特征顶板岩层结构特点地应力因素2.开采技术因素开采设计和开采顺序上覆煤层工作面停采线和煤柱的影响采空区的影响开采区域的影响（1）开采设计和开采顺序当在几个煤层中同时布置几个采面时，采面的布置方式和开采顺序将强烈影响煤岩体内的应力分布。冲击矿压经常出现在采面向采空

5、区推进时；在距采空区15~40m的应力集中区内掘进巷道；两个采面相向推进时及两个近距离煤层中的两个采面同时开采时。（2）上覆煤层工作面停采线和煤柱的影响巷道过上层停采线时E/W分布图E/W为观测范围内单位生产煤量所产生的震动能量(J/t)采面过上层残采区时E/W分布图（3）采空区的影响当工作面接近已有的采空区，其距离为20~30m时，冲击矿压危险性随之增加。（4）开采区域的影响在煤层开采面积增加的情况下，岩体的震动能量也随之增加。研究表明，当开采面积为3万平方m时，释放的单位面积的震动能量为最大。冲击矿压的预测预报及危

6、险性评定一、冲击矿压预测预报目标冲击地压的预测主要包括时间、地点和规模大小。目前主要采用的方法，包括根据采矿地质条件确定冲击矿压危险的综合指数法，数值模拟分析法，钻屑法等。采矿地球物理方法，包括微震法，声发射法，电磁辐射法，振动法，重力法等，二、冲击地压危险性等级的划分原则根据冲击地压发生的原因，冲击地压的预测预报、危险性评价及冲击矿压的治理，可以对冲击地压的危险程度按冲击矿压危险状态等级评定可分为五级。A.无冲击危险B.弱冲击危险C.中等冲击危险D.强冲击危险E.不安全三、综合指数法综合指数法就是在分析已发生的各种冲

7、击地压灾害的基础上，分析各种采矿地质因素对冲击地压发生的影响，确定各种因素的影响权重，然后将其综合起来，建立的冲击地压危险性预测预报的一种方法。（一）影响冲击矿压危险状态的地质因素及指数影响冲击矿压危险状态的因素及指数表（二）影响冲击矿压危险状态的开采技术因素及指数开采技术条件影响冲击矿压危险状态的因素及指数（三）冲击地压危险程度的预测预报根据这两个指数，用下式就可确定出采掘工作面周围冲击地压危险状态等级评定的综合指数Wt。Wt1–采矿地质因素确定的冲击地压危险指数。Wt2–开采技术因素确定的冲击地压危险指数。(四)钻

8、屑法根据钻屑量预测冲击矿地危险时，常采用钻出煤粉量与正常排粉量之比，做为衡量冲击危险的指标。煤粉量比值用体积或重量比表示，它又称为钻屑量指数：判别工作地点冲击地压危险性的钻屑量指数(五)微震法近距离波场记录图(a)振动速度；(b)振动加速度；©速度频谱；(d)加速度频谱；冲击矿地和震动的次数n与震动能量级E之间的关系Nt每个能量级