矿山压力观测与控制学习情境6 矿山动力现象分析与防治课件.ppt

《矿山压力观测与控制学习情境6 矿山动力现象分析与防治课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、煤矿开采过程中，煤或岩体在高应力状态下积聚有大量弹性能，在一定条件下可突然发生破坏、冒落或抛出而使能量释放，呈现出响声、震动及气浪等明显的动力效应。这些现象称为煤岩动力现象。根据其成因及机理，可归纳为三种形式，即冲击矿压、顶板大面积突然来压、煤与瓦斯突出或喷出。本章主要介绍冲击矿压的相关问题。学习情境6矿山动力现象分析与防治1任务1冲击矿压简介1.1冲击矿压的现象随着我国煤矿开采深度的增加，开采条件越来越复杂，冲击矿压现象越来越多，危害也越来越大，必须引起重视。21.2冲击矿压的特点通常情况下，冲

2、击矿压将直接产生动力将煤、岩抛向巷道，引起岩体的强烈震动，产生强烈声响，造成岩块的破断和裂缝扩展。因此，冲击矿压具按如下明显的特征：（1）突发性（2）瞬时震动性（3）巨大破坏性（4）复杂性31.3冲击矿压的分类1.3.1国内学者对冲击矿压的分类1）依据煤岩受力状态的不同，将冲击矿压分为三类①重力型冲击矿压：只受重力作用，在没有或只有极小构造应力影响的条件下引起的冲击矿压；4②构造应力型冲击矿压：若构造应力远远超过岩层自重应力，主要受构造应力作用引起的冲击矿压；③中间型或重力—构造型冲

3、击矿压：它是受重力和构造应力的共同作用引起的冲击矿压。52）根据冲击的显现强度，可分为四类①矿震。②微冲击。③弱冲击。④强冲击。63）根据震级强度和抛出的煤量，将冲击矿压分为三级①轻微冲击（Ⅰ级）。②中等冲击（Ⅱ级）③强烈冲击（Ⅲ级）。74）根据发生的地点和位置，可将冲击矿压分为两大类①煤体冲击。②围岩冲击。1.3.2国际上对煤岩动力现象的分类①据能量源及动力现象，主要将煤岩动力现象分为四类，如图6-2所示。②根据巷道中记录的参数，确定的动力现象强度分类详见表6-1。8图6-1冲击矿压类型9

4、图6-2煤岩动力现象分类10111.4冲击矿压和矿震对环境的影响在采矿巷道工作面中发生震动和冲击矿压，将会对井下巷道、井下工作人员和地面建筑物造成影响。1.4.1对井下巷道的影响1.4.2对矿工的影响1.4.3对地表建筑物的影响1.4.4国内冲击矿压历史及现状12任务2冲击矿压发生的机理2.1冲击矿压产生的因素2.1.1自然条件1）煤岩的力学性质2）顶底板条件及煤层厚度3）开采深度4）地质构造13图6-3煤柱上集中应力分布对下层的影响142.1.2开采技术因素1）采煤方法2）煤柱3）

5、采掘顺序4）顶板控制5）放炮15图6-4采掘顺序对集中应力分布的影响161718192.2冲击矿压发生的机理冲击矿压发生的物理过程，主要是煤、岩介质破坏变形的力学过程，这称为冲击矿压的机理。目前对冲击矿压机理的认识可主要概括为强度理论、能量理论和冲击倾向理论。2.2.1强度理论2.2.2刚度理论2.2.3能量理论2.2.4冲击倾向性理论2.2.5稳定性理论20任务3冲击矿压预测及防治3.1冲击矿压的预测为减少冲击矿压对安全生产的危害，在开采有冲击危险的煤层时，必须进行预测。常用以下几种

6、方法。3.1.1顶板动态法3.1.2钻屑法3.1.3微震法或地音监测法3.1.4能量法3.1.5综合测定法21图6-5微震仪测出的震相223.2冲击矿压防治3.2.1合理的开拓布置和开采方式①开采煤层群时，开拓布置应有利于解放层开采。②划分采区时，应保证合理的开采顺序，最大限度地避免形成煤柱等应力集中区。③采区或盘区的采面应朝一个方向推进，避免相向开采，以免应力叠加。23④在地质构造等特殊部位，应采取能避免或减缓应力集中和叠加的开采程序。⑤有冲击危险的煤层的开拓或采准巷道、永久硐室、

7、主要上（下）山、主要溜煤巷和同风巷应布置在底板岩层或无冲击危险煤层中，以利于维护和减小冲击危险。24⑥开采有冲击危险的煤层时，应采用不留煤柱垮落法管理顶板的长壁开采法。⑦顶板管理采用全部垮落法，工作面支架采用具有整体性和防护能力的可缩性支架。⑧开采保护层。25图6-6采煤工作面上方岩层移动状态26图6-7上保护层开采后卸压带示意图27图6-8确定卸压带尺寸示意图28图6-9保护层开采方案293.2.2冲击危险的解危措施1)震动爆破（1）震动卸压爆破（2）震动落煤爆破（3）震动卸压落煤爆破

8、（4）顶板爆破2）煤层注水（1)短钻孔注水法（2）长钻孔注水法（3）联合注水法3）钻孔卸压304）定向裂缝（1）定向水力裂缝法（2）定向爆破裂缝法（3）其他防护措施①及时预测预报，撤离人员。②采用特别支护。③采用特殊的工作制度。31图6-10轴向预裂缝钻头示意图32图6-11爆破钻孔结构示意图33谢谢34