煤矿冲击地压防治技术ppt课件

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1、煤矿冲击地压防治技术文学宽研究员煤炭科学研究总院联系电话:13681569425一.煤矿冲击地压煤矿开采过程中，在高应力状态下积聚有大量弹性能的煤或岩体，在一定条件下，能量突然释放，发生破坏、冒落或抛出，呈现声响、震动以及气浪等动力效应，称之为煤矿冲击地压。爆发的突然性，如同大量炸药爆破，有的形成强烈暴风，导致工作面或巷道的煤岩层结构瞬时发生破坏，造成井巷的严重破坏和人员的重大伤亡。1.我国冲击地压概况我国1933年抚顺胜利矿最早发生冲击地压；1985年我国冲击地压煤矿为32个，主要分布在北京、枣庄、抚顺、大同、阜新、天池等局矿，开采深度平均仅为600～750m。近年来，由于煤

2、矿开采深度的不断增加，冲击地压发生矿井数量及程度又呈明显上升的趋势。截至2006年底，仅新发生冲击地压的矿井就多达60余个，分布范围扩大到开滦、新汶、义马、鹤岗、淮南、大屯、平顶山、华亭、韩城、兖州、七台河等局矿，开采深度也达到750～1150m。仅1997年2006年底，先后在大同、抚顺、北京、徐州、新汶、开滦、华亭、义马、阜新、平顶山等局因冲击地压的发生而导致的重大伤亡事故就多达10余起，死亡人数达百余人。2.我国冲击地压的主要特点由于发生冲击地压的条件不同，造成我国冲击地压显现的复杂多样性。其主要特点：（1）具有突发性，过程短暂，伴随有强烈的震动和声响冲击地压发生前一般没

3、有明显的宏观前兆，相当多的冲击地压是由爆破、顶板来压等引起的，但也有很多是在没有人员活动的期间内发生的，很难确定诱发因素。冲击地压一般伴随有强烈的震动和声响，最大震级可达M4.3级，地面几千米范围内有震感。（2）类型多样我国冲击地压一般表现为煤体的破坏与冲击，但台吉、大台、八一、柴里、潘西及南桐一井等5个矿已发生多次岩爆。我国冲击地压以煤层冲击最常见，也有顶板冲击和底板冲击。房山矿发生的一次冲击地压，底板突然鼓起并开裂成5cm宽的裂缝。在煤层冲击中，绝大多数表现为破碎煤从煤壁抛出，也有极个别情况表现为数十平方米的煤体整体滑移。（3）造成的破坏和损失巨大①人员伤亡。冲击地压造成震

4、动使人员碰伤，所造成的冒顶、片帮、支架折断也伤及人员；由于巷道堵塞、人员被埋而窒息。②破坏生产。冲击地压造成片帮、底鼓、冒顶可造成几十米巷道被堵塞，几百米巷道支架被损坏，机械设备被移位，风门被暴风摧垮，有的被迫停采，损失煤炭可多达60万t。③地面房屋被震坏开裂。（4）灾害严重程度不同我国煤矿冲击地压的强度、频度、灾害程度、伴生灾害情况等因开采地质条件的不同而差别较大。根据微震检测系统记录，门头沟煤矿（现已关闭）平均每月记录到160次各类冲击和震动；华丰煤矿每月可监测到1000余次各类震动；老虎台煤矿也是冲击地压严重的矿井，每月震动次数达300余次；台吉矿存在岩爆、矿震、岩石突出

5、、煤与瓦斯突出、地温热害等，是我国深井开采多种灾害并存的典型。另外，在发生冲击地压的高瓦斯矿井中，大多同时存在冲击地压及煤与瓦斯突出等两种以上灾害。(5)发展趋势是逐渐增多，日趋严重1949年以前我国发生冲击地压的矿井只有2个，20世纪50年代增加到7个，60年代为12个，70年代为22个，80年代为32个，90年代为50余个，目前达100多个。随着开采深度的增加、开采范围的矿大和开采强度的加大，近年来虽然采取了不少措施，但全国冲击地压矿井和总的冲击地压次数并未减少。因此，我国煤矿的开采实践看，冲击地压灾害将更加严重。3.国外冲击地压历史与现状（1）苏联苏联的冲击地压最早于19

6、47年发生在吉谢罗夫矿区，此后共有9个矿区出现了冲击地压问题。发生冲击地压的一般条件是：初始深度为400～1860m，煤厚为0.5～20m，在各种倾角、各种煤种（包括褐煤）中都记录到冲击地压现象。多数情况下顶板为坚硬砂岩，也有一些煤田是破碎顶板。开采技术条件涉及到刀柱式或长壁式等开采方法，充填或垮落等顶板管理方法，整层或分层开采情况。从1951年开始，着手解决煤矿冲击地压问题，取得了良好效果，冲击地压次数大为减少。1955～1977年冲击危险矿井数由8个增至36个，而冲击次数由83次降至7次，1980后又降至5～6次。（2）波兰冲击地压是波兰煤矿重大灾害之一，最早记载于1958

7、年。目前开采的煤层中45%以上的煤层有冲击地压倾向。开始发生冲击地压的平均深度为400m，随着采深的增加，冲击地压危险越来越严重。1949～1982年，共发生破坏性冲击地压3097次，造成死亡401人、破坏井巷31万m。波兰很重视冲击地压问题，从在20世纪60年代初期就着手大力科学研究和防治工作，在将岩体声学以及地震法用于矿山冲击危险探测和监测方面，居世界领先地位。由于采取了综合防治措施，保证了安全生产。（3）德国鲁尔矿区是德国的主要产煤区，也是发生冲击地压的主要矿区。1910～1978年间