煤矿冲击地压防治技术郑州课件

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1、煤矿冲击地压防治技术煤科总院安全分院总工程师煤矿建设工程项目安全评价评审专家国土资源部土地复垦方案评审专家1.冲击地压冲击地压(也称为冲击矿压)作为一种特殊矿压显现形式，已成为煤矿开采特别是深部开采矿井的主要灾害，严重威胁煤矿的安全生产。冲击地压通常是在煤、岩力学系统达到极限强度时，以突然、急剧、猛烈的形式释放弹性能，导致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。在煤矿开采中，由于采掘导致的煤层顶底板垮断与破坏，支架折损、冒顶、煤壁片帮、底鼓等现象，可以归结为一般的矿山压力现象，是煤岩体在采动条

2、件下围岩应力重新分布而发生的常见的矿山压力显现形式。但对于冲击地压、顶板大面积来压、岩爆、矿震、煤与互斯突出、地表突然塌陷等现象，由于其发生过程突然，且又具有典型的动力特征，因此通常情况下，可统称为矿山动力现象，但又具有不同的显现形式和发生机理，因此，它们之间既有区别又有联系。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，开采深度平均为600～750m。近年来，由于煤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

3、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年至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

4、般没有明显的宏观前兆，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

5、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，损失煤炭可多达数万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

6、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、岩石冲击、冲击地压、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冲击地压等两种以上灾害。(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

7、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1947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

8、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400