冲击地压形成的几种条件分析

矿 井发生 冲击地压往往是 由于在煤岩体局部产生
程度较 强的应力集中 ， 反过来讲 ， 煤岩体 内产生较 强的 应力集 中乃是 冲击地压发生 的一个先决条件 。在开采 布置 中 ， 区段煤柱便 成为应力集 中的主要 区域 ， 煤柱 内 能够产生应力集 中， 因而煤柱附近区域往往是 冲击地
江矿业学 院采矿专业 ， 工程师 。
１ 开 采 深 度
和方 向往往有很大变化。 （） ３ 岩体 中的构 造应 力具有 明显 的方 向性 ， 常 通 两个相互垂直的水平应力是不相等的。
（） ４ 岩体中水平构造应 力可能 比 自重造 成 的水 平 应力大几倍到几 十倍 ， 在浅部开采时 ， 构造应力 有可能
比 自重 应 力 更重 要 。
综合治理技术 ， 实现 了安全高效的监测、 控制和疏散 瓦斯 ， 实现 了矿井的高产 、 高效。 关键词 瓦斯异常 区 综合 治理 技术 中 图 分 类 号 Ｔ ７２ ５ 文 献 标 识 码 Ｂ Ｄ １ ．４
潘西煤矿采深 已达 １０ ｍ。历年来被鉴定为低瓦 ００
斯矿井 ， 但井 田内存 在瓦 斯异 常 区， 于水 、 、 属 火 瓦斯 、
的一个先决条件。该 文就冲击地压形 成条件 ， 对开采深度、 构造应力和瓦斯压力、 坚硬顶板煤柱进行 了分析。
关键词 冲击地压 开采深度 构造 力 瓦斯压力 坚硬顶板 中图分类号 Ｔ ３ ４ １ Ｄ ２ ． 文献标识码 Ａ
煤岩层 冲击倾 向性 测定 主要是判 断煤岩层 是否 具有积聚大量能 量并在破 坏时 瞬间释放 的基本属 性。 评价煤岩层的冲击倾 向的指标主要 有弹性能量指 数、 冲击能量指数、 的动态破坏 时间 、 曲能量指数 等。 煤 弯 这种方法在我 国和波兰应用最为广 泛 ， 特别 是在我国 ， 几乎所有冲击地压矿井都要进行冲击倾 向性测定 。
３ 坚硬 顶板
度与采深随时间变化 图见 图 ｌ 所示。
—
Ｉ神击地压矿井平均开采深度 — ～ 冲击地压矿井数量 ＿ ＿ ◆
坚硬难 冒顶板 的存在 是造 成 冲击地 压 的主 要原 因 。由于顶板坚 固难 冒， 煤层也很坚硬 ， 成顶板 一 形 底 板 一 体三者组合的高刚度承载体 系。具有聚集大量 煤
发 生 的 临界 开 采 深 度 大 约 为 ７０ ０ ｍ。 冲击 地 压 发 生 频
（） ５ 构造应力多 出现在 坚硬岩层 中。这 是 因为软 岩强度低 ， 易于变 形 ， 在外力作用 下 ， 常常 产生塑 性变 形甚至破坏 ， 中所贮存 的变形能 也就 随之 消耗 。坚 其 硬岩层则相反 ， 地壳 构造运动使 岩层弯 曲形成背斜 与 向斜构造 ， 往往可以聚集大量的能量 。 构造应力场研究是一个 复杂 的课 题 ， 目前 还无 法 用数学力学方法进行计算 ， 只能通过岩体应力 观测， 构 造形迹分析 和巷道 变形 特征分 析 的综 合方 法进 行研 究 。因此 ， 工作面 的采动产生 的采动应力与构造应力 、 瓦斯压力 的叠加势必增 加冲击地压发生的可能性 。
２１年第３ ００ 期
量蠛晨 技 斜ｌ
２１ ０
多灾 害 矿 井 瓦斯 异 常 区综合 治理技 术
张 士 同 ， 庆 和 张
（ 莱芜市万祥矿业有限公 司潘 西煤矿 ， 山东 莱芜
摘 要
２ １０ ） ７ １７
通 过 对 潘 西 煤 矿 后 六 采 区特 殊 瓦 斯地 质条 件 的研 究 、 析 ， 分 制定 了一 套 以 治 理 瓦斯 为 主 、 防 尘 、 以 防火 次 之 的科 学 、 济 、 用 的 瓦斯 经 实
冲击地压存在一个 开始频 繁发生 的临界深 度 ， 即 在小 于此深度开采 时 ， 尽管也可能发生 冲击地压 ， 但都 是零星 的， 当大 于此深 度 开采 时 ， 冲击地 压会 频繁 发 生 。新汶矿区华丰煤矿 冲击地压频 繁发生 的临界开采 深度是 ５ ５ｍ； 京 门头沟矿 冲击 地压频繁发 生 的临 ２ 北 界开采深度是 ４ ０ 抚顺 矿区老虎 台煤矿 冲击地压频 ０ ｍ； 繁发生 的临界开采深度是 ６０ｍ。兖州 矿区冲击地压 ３
互．晨 技 鹾 ｌ
２１年 期 ００ 第３
冲 击地 压 形成 的几 种条 件 分 析
石 磊
（ 龙煤 集 团七 台河分 公 司桃 山煤 矿 ， 龙 江 七 台 河 黑 １４ ０ ） ５ ６ ０
摘
要
矿井发 生冲击地压往往是由于在煤岩体局部产生程度 较强的应力集 中， 反过来讲， 煤岩体 内产生较强 的应力集 中乃是 冲击地 压发生 煤柱
弹性能 的条件 ， 一旦承载系统 中岩体载荷超过其强度 ， 就发生剧烈破坏和 冒落 ， 瞬时释放出大量的弹性能 ， 造 成 冲击 、 震动和暴风 。岩石 越坚硬 ， 刚度越 大 ， 塑性 越 小， 相对脆性就高 ， 破坏 时间短促 ， 发生 冲击地 压 的危 险性就大 。
图 ｌ 冲 击 地 压 矿 井 数 量 与采 深 随 时 间变 化
针对这一 现象 ， 以通过对顶板进行 区与待
２ 构 造应力 、 瓦斯压 力
采区之 间的顶 板连续性 ， 减小 顶板来压 时的强 度和 冲
击性 。此外 ， 爆破可以改变顶板的力学 特性 ， 释放顶板 所集聚 的能量 ， 从而达到防治冲击 地压发生 的 目的。
４ 煤 柱
构造应 力的作用常常是冲击地压的重要原因。构
造应力场有 以下特点 ：
（） １ 地壳运 动 以水平 挤压 运 动为 主， 因此构 造应 力以水平压应力 占优势。 （） ２ 构造应 力分 布很 不均 匀 ， 各点 主应 力 的大 小
・ 稿 日期 ：００一 １ ２ 收 ２ １ Ｏ —１ 作 者 简 介 ： 磊 （ ９ ０一）男 。 族 ， 台河 人 ，９ ２年 毕 业 于 黑龙 石 １７ ， 汉 七 １９