深部开采冲击地压产生机理及防治技术研究

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1、毕业专题深部开采冲击地压产生机理及防治技术研究摘要：冲击地压是煤矿开采过程屮，井巷和采场周鬧煤、岩体在一定高应力条件下释放变形能，而产生的煤岩体突然破坏、垮落或抛出现象，并伴冇巨大声响和岩体震动，经常造成支架折损、片帮冒顶、巷道堵塞、人员伤亡，对安全生产威胁巨大。冲击地压对矿井生产的危害是及其巨大的，如何预防冲击地压是全世界共同面临的一个重要技术问题。冲击地压受很多因素影响，并具备一定的条件才能产生。冲击地压发生的范闱比较广，而且随着采深的增加发生的几率逐渐堉加。针对上述W题本文提出了对深部开采冲击地压预防采取的主要措施。关键词：冲击地压；煤炭开采；冲击地压防

2、治；机理1雜错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。21.1概述1.2灾害现状与发展状态2冲击地压特征与机理2.1冲击地压的特征22.2冲击地压的分类22.3冲击地压的成因机理32.4冲击地压影响因素63冲击地压的防治63.1冲击地压的防治原则63.2冲击地压的防治措施64冲击地压的预测方法8596参考文献91绪论1.1概述冲击地压定义为：矿山井巷和采场周围煤、岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。冲击地压是煤矿开采中典型的动力灾害之一，通常是在煤、岩力学系统达到极限强度时，以突然、急剧、猛烈的形式释放的弹性能，导致

3、煤岩层瞬时破坏并伴随有煤粉和岩石的冲击，造成井巷的破坏及人身伤亡事故。随着开采深度的增加，冲击地压已经成为日益威胁煤矿的安全生产的要灾害之一。这种常见而且非常剧烈的变化，会在发生的过程中常伴随着煤块抛射、底煤起鼓和飓风三种破坏形式的发生，给煤矿开采工作以及开产人员的生命安全造成非常巨大的威胁。煤块的抛射煤尘飞扬不利于并下开采工作的顺利进行，煤块抛射还容易对开采人员造成伤害，在剧烈的震动下煤层出现整体位移，矿井顶板会产生擦痕，时巷道空间也会因此而缩小，不利于开采工作的正常进行，开采环境的安全系数因此而降低。底煤起鼓所产生的强烈震动会导致支护结构发生倾斜与倒塌造成

4、7T•采人员伤亡，同时还会导致设备出现位移，对开采设备造成破坏,为煤矿开采工作带来不便。随着煤矿开采深度的不断增加，矿卯内部的冲击地伍发生的频率以及强度都会不断增加，当冲击地压达到一定程度是便会产生飓风，强大的冲击波对开采人员的生命造成严重的威胁。1.2灾害现状与发展状态在煤矿开采过程中加强对冲击地压的研究，掌握冲击地压发生的条件以及影响因素，并采取有效的预测防治措施对冲击地压加以预防和控制，在确保煤矿安全生产工作中具冇非常重要的现实意义。随着煤炭资源开釆深度和开采强度的增加,矿井冲击地压等动力灾害口益加剧，严重地威胁着煤矿开采的安全。据统计1985年我国冲击

5、地压煤矿冇32个，而2011年底，发生冲击地压的矿井就多达142个，同时,全国有近50个矿井开釆深度达到或超过1000m;2006—2013年，先后有新汶、抚顺、华亭、北京、义马、阜新、鹤岗、七台河、平顶山等煤炭生产企业因冲击地压而导致的重大伤亡事故多达35次，造成300余人死亡，上千人受伤。冲击地压的破坏程度也呈增大趋势，仅2011-11-03发生在河南义马千秋煤矿的一起冲击地压事故就造成10人死亡64人受伤，直接经济损失2748.48万元。统计分析表明，各种类型的矿井都有冲击地压发生的报告，各类煤层都发生过冲击现象，地质构造从简争到复杂，煤层从薄到特厚，倾

6、角从水平到急倾斜，砾岩、砂岩、灰岩、油母页岩顶板都发生过冲击地压。开采深度最浅的只宥157m,2011—03—24神华新疆宥限责任公司乌东煤矿北采区发生冲击地压造成1人死亡，2人受伤。但随着深部丌采深度的增加，冲击地压的频度和强度都在增加。从采煤方法来讲，长壁、短壁、房柱式、放顶煤、分层开采等都发生过冲击地压；从采煤工艺来讲，综采、普采、炮采、水采、水砂充填等各种工艺也都发生过冲击地压。煤矿冲击地压不仅危害程度大，影响面广，而且是诱发其它煤矿重大事故的根源。冲击地压的发生可能诱发瓦斯异常涌出、瓦斯爆炸等重特大灾害。2003年淮北芦岭煤矿“5•13”冲击地压诱发

7、妃斯爆炸事故，造成84人死亡；2005年“2•14”阜新孙家湾煤矿瓦斯突出就是因冲击地压诱发大量瓦斯涌出，进而发生特大瓦斯爆炸，死亡214人；新汶华丰煤矿在开采III西组4煤层过程中，频繁发生冲击地压，冲击地压又导致顶板水的大景突出，在该矿工作而突水量增大的次数与冲击地正发生的次数成正相关。我W是采煤大W，2012年中W采出了36.5亿t原煤，占世界煤炭总产量的47.5%，加之煤田地质条件的复杂性,我网的煤矿冲击地压问题尤为突出。学术界对煤矿冲击地压的机理和防治问题一直非常重视，2001年11只的175次呑山科学会议、2010年7月的中詞科协51次新观点新学说

8、“岩爆机理探索”学术沙龙、2012年1