沖擊地壓及防治技術(shù)培訓(xùn)

1、興隆莊煤礦興隆莊煤礦沖擊地壓及防治技術(shù)培訓(xùn)沖擊地壓及防治技術(shù)培訓(xùn)本培訓(xùn)共分為六講本培訓(xùn)共分為六講第一講第一講沖擊地壓概述沖擊地壓概述第二講第二講沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理第三講第三講沖擊地壓的影響因素沖擊地壓的影響因素第四講第四講沖擊地壓預(yù)測(cè)方法沖擊地壓預(yù)測(cè)方法第五講第五講沖擊地壓防治措施沖擊地壓防治措施1沖擊地壓概述沖擊地壓概述1.2沖擊地壓的顯現(xiàn)特征沖擊地壓的顯現(xiàn)特征（1）突發(fā)性：沖擊地壓發(fā)生前一般無(wú)明顯前兆，沖擊過程短暫

2、，難以確定發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)的強(qiáng)度。（2）多樣性：一般表現(xiàn)為煤爆（煤壁爆裂、小塊拋射）、淺部沖擊和深部沖擊。最常見的是煤層沖擊，也有頂板沖擊和底板沖擊，少數(shù)礦井發(fā)生巖爆。（3）破壞性：往往造成煤壁片幫、頂板可能有瞬間明顯下沉；有時(shí)底板突然鼓起甚至接頂；常常有大量煤塊甚至上百立方米的煤體突然破碎并從煤壁拋出，堵塞巷道，破壞支架；從后果來(lái)看沖擊地壓往往造成人員傷亡和巨大的生產(chǎn)損失。（4）復(fù)雜性：在自然地質(zhì)條件上，除褐煤以外的各種煤種都記錄到?jīng)_

3、擊現(xiàn)象，采深從200～1000m，各種地質(zhì)條件都發(fā)生過沖擊地壓。在生產(chǎn)技術(shù)條件上，各種采煤方法都出現(xiàn)了沖擊地壓。1.2沖擊地壓的分類沖擊地壓的分類（一）根據(jù)顯現(xiàn)強(qiáng)度及其對(duì)煤和巖層、支架、設(shè)備的破壞程度分（分為四類）1彈射：?jiǎn)蝹€(gè)碎塊從煤巖體表面彈射出來(lái)，并伴有強(qiáng)烈的聲響。2煤炮（深部沖擊）：深部的煤巖體發(fā)生破壞，但煤或巖石不向已采空間內(nèi)拋出，只有片幫或散落現(xiàn)象，巖體震動(dòng)，伴有聲響，有時(shí)產(chǎn)生煤塵。3微沖擊：煤或巖石向已采空間拋出，但對(duì)支架和

4、設(shè)備無(wú)損害，圍巖震動(dòng)，伴有很大聲響，產(chǎn)生煤塵，在瓦斯煤層中可能有大量瓦斯涌出。4強(qiáng)沖擊：部分煤或巖體急劇破壞，大量的煤或巖石向已采空間拋出，出現(xiàn)支架折損、設(shè)備移動(dòng)和圍巖強(qiáng)烈震動(dòng)，伴有巨大聲響，形成大量煤塵。（三）根據(jù)煤巖體應(yīng)力來(lái)源及加載方式分（分為四種類型）1重力型主要受重力作用，沒有或只有少量構(gòu)造應(yīng)力的影響而引起的沖擊地壓。2構(gòu)造型主要受構(gòu)造應(yīng)力作用引起的沖擊地壓。3震動(dòng)型煤巖體受震動(dòng)載荷而產(chǎn)生的沖擊地壓，它與重力型沖擊地壓的區(qū)別在于

5、載荷的類型為脈沖式動(dòng)載，載荷方向與震動(dòng)波的傳播形式和途徑有關(guān)。4綜合型受幾種載荷共同作用而引起沖擊地壓。的鉆孔卸載法、鉆屑法以及其它方法在國(guó)際上享有較高聲譽(yù)。近些年來(lái)，沖擊地壓所造成的破壞后果日益嚴(yán)重，引起了各國(guó)的注意。目前世界采礦大會(huì)國(guó)際巖石力學(xué)局成立了沖擊地壓研究小組。沖擊地壓的研究已成為巖石力學(xué)科中與現(xiàn)代科學(xué)聯(lián)系最密切的一個(gè)獨(dú)立的分支學(xué)科。由于其發(fā)生機(jī)理尚不完全清楚，以及井下地質(zhì)條件及開采條件的復(fù)雜性，沖擊地壓從理論到防治都沒有完

6、全解決，目前仍然是困擾學(xué)術(shù)界及采礦界的一個(gè)世界性難題。2沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理2.1沖擊傾向性理論沖擊傾向性理論發(fā)生沖擊地壓的煤巖體一般都具有一定的物理力學(xué)特性，決定其積聚能量并產(chǎn)生沖擊破壞的能力，這種能力可稱之為沖擊傾向，是煤巖的固有屬性。1煤樣動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間煤樣動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間在常規(guī)單軸壓縮試驗(yàn)條件下，煤試件從極限強(qiáng)度到完全破壞所經(jīng)歷的瞬態(tài)延續(xù)時(shí)間稱為煤樣動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間。通過組合試件試驗(yàn)得知，在頂?shù)装蹇箟簭?qiáng)度較高的情況下，在試

7、驗(yàn)時(shí)，組合試件基本是煤的部分發(fā)生破壞，并且測(cè)得數(shù)值表明組合試件顯示的沖擊傾向比純煤試件更加強(qiáng)烈。說(shuō)明在圍巖作用下，煤的沖擊性會(huì)更為劇烈。2.2強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論井下煤巖體除了承受深度壓力和支承壓力作用外，還存在由于地質(zhì)構(gòu)造作用引起的構(gòu)造應(yīng)力和其它應(yīng)力?！懊后w－圍巖”系統(tǒng)處于復(fù)雜的受力狀態(tài)，內(nèi)部存在弱面，所以煤巖體的承載能力應(yīng)是煤體－圍巖系統(tǒng)的強(qiáng)度。只要外載大于承載能力，就會(huì)發(fā)生破壞。導(dǎo)致巖體破壞的決定因素，不是應(yīng)力本身，而是它與巖體強(qiáng)度的

8、比值。當(dāng)煤巖應(yīng)力等于或大于煤巖系統(tǒng)的強(qiáng)度時(shí)發(fā)生破壞。因此發(fā)生沖擊地壓的強(qiáng)度條件或強(qiáng)度判據(jù)為：2.3能量理論能量理論該理論認(rèn)為發(fā)生沖擊地壓需要大量能量，不僅礦體釋放能量，圍巖也釋放能量。隨著采掘范圍的不斷擴(kuò)大，“礦體－圍巖”系統(tǒng)在其力學(xué)平衡狀態(tài)破壞時(shí)，可釋放的能量大于消耗的能量時(shí)就產(chǎn)生沖擊地壓?？紤]到發(fā)生沖擊地壓能量轉(zhuǎn)換的不均勻性和時(shí)間效應(yīng)，礦體和圍巖儲(chǔ)存的能量應(yīng)乘以釋放系數(shù)，以單位時(shí)間的能量釋放和消耗作為判據(jù)：2.4組合理論（三條件理論