冲击地压灾害的构成因素
冲击地压的发生与防治
冲击地压的发生与防治地压是一种重要的地质灾害,包括了很多种类型,其中冲击地压是最常见的一种。
冲击地压是在采矿过程中,由于矿床与维护和支护的不当,导致采空区上部地层坍塌而使采空区下部煤柱荷重加大,煤与煤之间相互转移荷载,产生了与以往不同的一种地压现象。
发生原因冲击地压的发生与许多因素有关,主要原因有矿层薄、抽采深度大、采掘煤柱宽窄比小等。
在冲击地压的形成中,煤柱是一个重要的因素,其宽度和间距对地压的发生、发展和稳定性有着重要的影响。
煤层中的煤柱在采出周围煤壁后,会承担大量的荷载,会发生变形和压缩。
当煤柱压缩到一定程度时,会发生垮落或断裂,导致原来平衡状态的煤柱系统不稳定,从而形成地压。
另外,地震、大型采矿机械操作、局部开走、地质构造和矿区内的水文地质条件等也会对冲击地压形成有重要影响。
当这些因素超过一定程度时,就会加重煤体压缩变形,从而加速煤柱发生破坏。
预测与评价冲击地压的形成往往是潜在的,靠一些预测和评价方法来加以减轻和预防它的发生。
建设矿山时必须考虑到地质条件和采矿条件,建立地压观测系统,采用先进的地压预测理论和方法对矿山进行评价和预警。
根据实际情况,确定评价指标,结合现场地质地形情况进行考虑,通过不断监测地质变化、地应力等因素的变化,判断煤柱变形和破坏的发展状况,做出对安全态势的预测和评价,制定相应的防范措施。
防治措施安全开采方法选择合适的采煤方法对防治地压有很大的作用。
在操作上可以采取平整顺利的掘进和放顺的回采方法,降低煤柱的应力,减缓煤柱破坏速度,提高煤柱稳定性。
此外,还可以采用分步回采或其它合适的采煤方法,通过降低煤柱应力,控制地面压力分布,减轻地压。
良好的支护设计支护工程是采煤工程中的重要部分,合理的支护装置可以减缓煤柱的变形和破坏速度,保持煤柱稳定性。
可以采用S形锚网支撑和压紧式支架,便于调整支架高度,在维持合理煤柱宽度的同时,还能保证地质安全。
另外,加强水泥灌浆钢筋网道柱等控制地底石添加在采空区下部,也可以起到一定的加固支护作用。
2023年冲击地压的发生与防治
2023年冲击地压的发生与防治,3000字引言:地下的冲击地压是指地表之下发生的一种地质灾害,它是由于地下水位的上升,地下岩层的变形或者地下岩层物质的流动等因素引起的。
冲击地压通常会引发地面塌陷、房屋倒塌等严重后果,给人们的生命财产安全造成严重威胁。
为了保障社会的安全稳定,预防和治理冲击地压是必不可少的。
一、冲击地压的发生原因1.地下水位上升:地下水位上升是导致冲击地压的主要原因之一。
地下水是地壳中的重要组成部分,当降雨量增加或者地下水调节不当时,地下水位会上升,进而导致冲击地压的发生。
2.地层变形:地层变形是另一个导致冲击地压的重要原因。
当地下岩层遭受外力作用或者受到地震等自然灾害的影响时,地层会发生变形,进而会引发冲击地压的发生。
3.岩层物质流动:岩层物质的流动也是一个导致冲击地压的原因。
当地下岩层中的岩土、泥炭等松散物质流动时,会导致地表塌陷,进而引发冲击地压的发生。
二、冲击地压的防治措施1.地下水位控制:为了避免地下水位的上升导致冲击地压的发生,可以采取地下水位控制措施。
可以通过加深井深或者在地下水位较高的地区建设抽水站等方式,控制地下水位的上升,减少冲击地压的可能性。
2.地层监测:通过地层的监测,可以及时了解地下岩层的变形情况,预测冲击地压的发生。
可以利用地下水位、地震、岩层变形等多种监测手段,对地下岩层进行实时监测,及时采取措施预防冲击地压的发生。
3.加固地下岩层:对于已经有冲击地压发生的地区,可以采取加固地下岩层的措施。
可以利用注浆、爆破等方式,加固地下岩层的稳定性,减少地层变形,从而减少冲击地压的发生。
4.公众教育与预警:加强公众教育与预警工作也是防治冲击地压的重要手段之一。
可以通过教育、宣传等方式,向公众传播冲击地压的知识,增强公众的防范意识。
同时,可以通过建立预警系统,及时向公众发布冲击地压的预警信息,让公众能够及时做好准备。
结论:冲击地压是一种常见的地质灾害,对人们的生命财产安全造成严重威胁。
煤矿冲击地压的定义
煤矿冲击地压的定义
煤矿冲击地压是指在煤矿开采作业中,由于采煤工作面的进退制造产生的应力波动,从而引发的地质灾害现象。
冲击地压主要表现为地面沉降、岩层破裂和巷道变形等现象,对煤矿的安全生产和采煤工人的人身安全带来了严重威胁。
煤矿冲击地压的主要原因是煤层的开采引起的应力调整不平衡。
在煤矿采煤过程中,由于煤层的剥离,导致剩余岩层承载能力减小,应力释放不平衡,使得岩层应力在剥离煤柱面周围逐渐积累。
当这种岩层应力达到破坏临界值时,就会引发冲击地压灾害。
冲击地压除了受到煤层开采引起的应力调整不平衡影响外,还存在着其他一些影响因素。
例如,煤矿采煤工作面的进退速度、煤柱宽度、顶板岩性、支护方式以及地质构造等因素都会对冲击地压的发生和发展产生影响。
煤矿冲击地压的防治是煤矿安全生产的重要任务之一。
为了有效地防治冲击地压,煤矿企业需要采取一系列的防治措施。
其中包括合理布置采煤工作面、科学控制采煤工作面的进退速度、采取适当的支护方式、加强巷道的加固以及实施动态监测等措施。
总之,煤矿冲击地压是指在煤矿开采过程中由于应力调整不平衡引发的地质灾害现象。
了解冲击地压的定义及其形成原因对于煤矿企业和采煤工人来说是至关重要的。
只有通过合理的防治措施,才能有效地预防和减轻冲击地压带来的风险,确保煤矿的安全生产。
冲击地压发生的原因
冲击地压发生的原因标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]冲击地压灾害又称岩爆灾害,在煤矿称煤爆。
矿体或岩体在内部高应力作用下,平衡状态遭到破坏,突然释放大量能量,发生爆炸振动,以及井巷周壁的矿体、岩石突然喷出造成的灾害。
它的形成机制是:井巷开挖前,岩体处于三维应力状态,在高应力区中积聚有大量的弹性应变能。
井巷开挖过程中,当采掘工作面接近这些地带,由于施工扰动或放炮振动等原因使其平衡状态发生变化,在薄弱点发生岩体弹性应变能突然急剧释放,导致岩石、矿体突然喷出。
冲击地压可分为一般冲击地压和严重冲击地压:一般冲击地压规模较小,表现为矿体、岩体振动并产生粉尘和裂隙;严重冲击地压规模较大,表现为矿体、岩体严重破碎,发生强烈爆炸振动。
冲击地压主要受地质构造、矿体和围岩结构性质、开采深度、水文地质条件等多种因素影响。
在褶皱和断裂构造带,矿体弹性高、强度(硬度)大,顶底板岩石致密、坚硬、裂隙少、厚度大,围岩含水量高,开采深度大的矿井容易发生冲击地压。
冲击地压常导致顶板事故,破坏井巷,并造成人员伤亡,毁坏设备,污染作业环境,影响生产。
冲击地压有时导致强烈瓦斯涌出,有时还因大量粉尘引起爆炸,造成更大的破坏。
冲击地压以煤矿最严重,其他金属、非金属矿也时有发生。
此外,在隧道和坑道施工中有时也发生冲击地压灾害。
冲击地压发生的原因冲击地压发生原因有内因、外因2种因素:内因包括煤层本身的物理属性、原岩应力状态;外因包括采深、采动集中应力(主要为超前支承压力等)、放炮诱发等。
冲击地压发生的内因(1)岩层具有冲击倾向性冲击地压的发生与岩体物理力学性质有直接关系。
(2)砾岩活动是发生冲击地压的主要力源随着工作面的推进周期性跨落;其上为40余米厚的红土层,随基本顶的跨落而弯曲下沉;再上部为500~800 m的巨厚砾岩层,砾岩层完整性较强,抗压及抗拉强度均较大,采后不易冒落下沉,导致砾岩层与红土层之间产生离层空间。
冲击地压简介
冲击地压,也称为岩爆,是矿山开采中一种极具破坏性的动力现象。
它是由于岩石体内应力的瞬间释放而导致的突发性、猛烈的岩石破裂和弹射。
一、冲击地压的产生原因冲击地压的产生原因较为复杂,但主要可以归结为以下几点:地质因素:岩石的物理性质、结构构造和应力状态是决定冲击地压发生的基本因素。
某些岩石,如硬岩和脆性岩石,由于其强度高、弹性大,容易积蓄大量的弹性变形能,当这些能量超过岩石的强度极限时,就会发生冲击地压。
开采因素:开采深度、开采方法、开采顺序等都会影响冲击地压的发生。
随着开采深度的增加,岩石的应力状态变得更加复杂,发生冲击地压的可能性也随之增大。
环境因素:地震、爆破等外部动力因素也可能诱发冲击地压。
二、冲击地压的危害冲击地压的危害是多方面的,主要体现在以下几个方面:人员伤亡:冲击地压发生时,岩石的瞬间破裂和弹射会对人员造成严重的伤害,甚至死亡。
设备损坏:冲击地压产生的强烈震动和冲击波会对周围的设备、设施造成损坏,影响正常的生产活动。
生产中断:冲击地压发生后,往往需要对现场进行清理和修复,这将导致生产中断,给企业带来巨大的经济损失。
安全隐患:冲击地压的发生可能会引发其他的安全隐患,如瓦斯突出、火灾等,进一步加剧灾害的严重性。
三、国内外安全事故1)辽宁阜新孙家湾煤矿冲击地压事故辽宁阜新孙家湾煤矿的冲击地压事故是近年来国内最为严重的矿山灾害之一。
该事故发生在阜新矿业(集团)有限责任公司孙家湾煤矿海州立井,事故共造成214人死亡,30人重伤,直接经济损失4968.9万元。
这起冲击地压事故给采矿带来的具体危害包括:工程体破坏:冲击地压发生时,巷道的支架被强大的冲击力摧毁,大量的煤和岩石涌入巷道,导致巷道堵塞。
这不仅使救援工作变得异常困难,也给后续的清理和修复工作带来了巨大的挑战。
设备损坏:冲击地压产生的强烈震动导致矿井内的通风、排水、提升等设备受到严重损坏,很多设备无法继续使用。
这不仅影响了矿山的正常生产,也给企业的经济效益带来了巨大的损失。
目前煤矿冲击地压灾害
岩石破裂现象弹性潜能释放冲击地压定义地质因素开采技术因素应力集中030201冲击地压灾害的形成原因人员伤亡设备损坏生产中断环境恶化冲击地压灾害的危害性国内现状国外现状国内外冲击地压灾害现状冲击地压灾害不仅在煤矿井下造成破坏,还可能对地表设施和周边环境产生影响。
随着开采深度的增加,这种影响范围有进一步扩大的趋势。
冲击地压灾害的趋势灾害影响范围扩大灾害频次增加现有防控措施及效果防控措施目前,煤矿冲击地压灾害的防控措施主要包括合理布置采场、采用控制爆破技术、加强支护措施、实施岩爆监测预警等。
防控效果虽然现有的防控措施在一定程度上降低了冲击地压灾害的发生率和影响程度,但在深部开采条件下,现有措施的效果逐渐减弱。
因此,亟需加强冲击地压灾害成因机理研究,进一步改进和完善现有防控技术体系,以提高煤矿冲击地压灾害防控能力。
微震监测技术利用煤岩体变形破裂过程中产生的电磁辐射信号,通过布置在巷道的电磁辐射传感器进行实时监测,实现冲击危险的预警。
电磁辐射监测技术声发射监测技术冲击地压监测技术基于实时监测数据的预警系统多参数融合预警系统冲击地压预警系统监测与预警的挑战及解决方案监测技术挑战01数据处理与分析挑战02多源信息融合挑战03风险评估基于风险源的信息,进行定量和定性评估,确定冲击地压灾害的风险等级,为后续的风险管控提供依据。
风险识别通过地质勘探、微震监测等手段,识别冲击地压灾害的风险源,确定灾害发生的可能性和影响程度。
风险管控根据风险评估结果,制定相应的管控措施,如限制作业人员数量、调整开采顺序等,以降低冲击地压灾害发生的风险。
冲击地压灾害风险管理防控策略坚持“预防为主,防治结合”的策略,通过优化开采设计、加强支护措施、提高监测预警能力等手段,全方位、多角度地防控冲击地压灾害。
技术路线采用综合防控技术路线,包括地质勘探、数值模拟、微震监测等多种技术手段,以实现冲击地压灾害的有效防控。
防控策略及技术路线加强科技创新强化风险管理推动综合防控提升监测预警能力未来发展方向及建议开采技术因素防控措施地质环境因素案例一:某煤矿冲击地压灾害成因与防控1 2 3监测系统预警算法系统应用效果案例二:某矿区冲击地压监测与预警系统应用案例三风险管理防控策略实施效果。
煤矿冲击地压产生机理及防治措施探讨
煤矿冲击地压产生机理及防治措施探讨煤矿地压是指在煤矿开采过程中,由于煤层失稳或者岩层运移等原因造成的地质压力增加,从而给采煤工作面和巷道带来压力的现象。
地压问题一直是困扰煤矿生产的重要难题,尤其是冲击地压更是造成矿井事故的主要原因之一。
煤矿冲击地压产生机理的研究以及相应的防治措施显得至关重要。
一、煤矿冲击地压产生机理1.地质构造因素地质构造是冲击地压产生的基础。
构造简单的煤层往往地压较小,而构造复杂的煤层则容易发生地压。
构造因素是冲击地压产生的基础,冲击地压的程度也很大程度上取决于地质构造状况。
2.煤层及其周围地层的力学性质煤层及其周围地层的力学性质也是影响冲击地压产生的重要因素。
不同地层的力学性质不同,其中以围岩的稳定性最为重要。
当围岩稳定性较差,易发生破裂、变形,从而引起冲击地压。
3.煤层开采方法煤层开采方法对冲击地压起到了重要的作用。
目前常用的采煤方法主要有综采法和釅放法。
综采法在开采过程中会对煤田构造、地质条件造成破坏,加剧地质压力,从而增加了冲击地压的危险性。
4.采空区域的规模采空区域的规模也是造成冲击地压的重要原因。
当采空区规模太大,超过了围岩承载的能力时,就会发生冲击地压。
二、煤矿冲击地压的防治措施面对煤矿冲击地压的严峻形势,科研工作者们通过长期的研究和实践,总结出了一系列的防治措施,以期减少冲击地压带来的危害,保障煤矿生产的顺利进行。
1. 合理的采煤方法选择选择合适的采煤方法对于防治冲击地压至关重要。
在煤层围岩条件相对较差时,可以选择合理的采煤方法,如适量放煤、顺层多次回采、分段采煤等,以减小围岩开采扰动的影响,降低冲击地压的危险性。
2. 优化的矿山结构设计通过合理的矿山结构设计,可以减小冲击地压的危害。
在设计巷道时,应合理设置支柱、预留足够的空间以及科学合理的布置,以增加巷道的稳定性,减小地压的危害。
3. 强化巷道支护对于具有一定规模的巷道,需要进行加强支护措施。
通过加强巷道的支护,包括加固巷道结构、增加支柱数量以及设置合理的支护材料等方法,可以有效地提高巷道的稳定性,从而减小地压的危害。
冲击地压机理
冲击地压机理冲击地压机理是指地下工程中由于地面荷载和地下水等因素对地下结构物造成的压力和影响。
地下结构物受到地下荷载的作用,会产生不同程度的沉降和变形,甚至会引发地基沉降、地裂缝、建筑物倾斜等问题。
因此,了解冲击地压机理对地下工程建设具有重要意义。
地下工程中常见的冲击地压包括静载和动载两种情况。
静载是指地下结构物所承受的恒定荷载,如建筑物自身重力、土壤重力等。
动载则是指由外部因素引起的瞬时或周期性荷载,如地震、爆炸等。
在地下工程中,冲击地压机理主要包括以下几个方面:1. 地下水压力:地下水对地下结构物的影响是不可忽视的。
地下水的存在会改变土体的力学性质,增加土体的孔隙水压力,从而影响地下结构物的稳定性和安全性。
2. 土体变形:地下结构物所受到的荷载会引起土体的变形,包括土体的沉降、收缩、膨胀等。
这些变形会对地下结构物的稳定性和使用性能产生影响。
3. 地震效应:地震是引起地下结构物冲击地压的重要因素之一。
地震波在传播过程中会对土体和地下结构物产生冲击和振动,从而引起地下结构物的变形和破坏。
4. 地面荷载:地面荷载是指由于建筑物、交通载荷等因素引起的地面荷载。
这些荷载会通过土体传递到地下结构物,对其产生压力和影响。
为了减轻冲击地压对地下工程的影响,可以采取一些措施:1. 合理设计地下结构物:在设计地下工程时,应充分考虑周围环境的情况,合理选择结构形式和材料,以提高地下结构物的抗冲击能力。
2. 加固土体:可以采用加固土体的方式来提高土体的承载能力和稳定性,减少冲击地压对地下结构物的影响。
3. 减小荷载:通过合理规划和设计,减小地下结构物所受到的荷载,从而减轻冲击地压对其造成的影响。
4. 强化监测:对地下工程进行定期监测,及时发现并处理冲击地压引起的问题,保障地下工程的安全运行。
综上所述,冲击地压机理是一个复杂而重要的问题,在地下工程建设中需要引起足够重视。
通过深入研究和有效措施的实施,可以有效减轻冲击地压对地下工程的影响,保障地下工程的安全运行。
煤矿冲击地压产生机理及防治措施探讨
煤矿冲击地压产生机理及防治措施探讨随着煤矿深部开采的不断推进,煤矿冲击地压也成为了矿井安全生产中的一大难题。
冲击地压是指在煤矿开采过程中,由于地表和底板的相对位移而引起的瞬时地压现象。
冲击地压不仅对矿井设备和采矿工作面造成严重的破坏,还容易导致采掘工作面的事故和人员伤亡。
深入研究冲击地压的产生机理并制定相应的防治措施势在必行。
一、冲击地压产生机理冲击地压的产生机理非常复杂,主要包括矿层重力失稳、采动岩层动态破裂和煤岩体变形三个方面。
1.矿层重力失稳在煤炭开采过程中,由于矿体受到矿井综采工作面的作用而产生重力失稳,导致矿层发生垮落和变形。
这种失稳使得矿体内部应力得不到平衡,从而形成地压。
2.采动岩层动态破裂3.煤岩体变形煤岩体在采煤过程中容易发生变形,尤其是在局部煤体变形不均匀的情况下,就会引起冲击地压。
二、冲击地压的防治措施为了减少和避免冲击地压对矿井安全生产造成的危害,必须采取一系列的预防和控制措施。
1.合理布置采煤工作面在煤矿开采中,需要合理配置工作面,保持矿体的相对稳定。
避免工作面附近矿体过于集中,导致地压集中,从而减少了地压的产生。
2.采用支护技术支护是指利用木架、钢架、砌砖、灌浆等方法将矿井中的空腔和岩层稳固起来,保证矿井工作面和巷道的稳定。
对于容易发生冲击地压的区域,可以采用更加牢固的支护材料和设备,以增强地质体的稳定性。
3.开展地压监测与预警采用先进的地压监测技术,对矿井地质条件进行实时监测,及时掌握地质体的状态变化,以预警的方式对潜在的地压危险进行预测和预防。
4.加强人员培训和安全生产标准加强对煤矿工作人员的培训,提高他们对冲击地压危害的认识,以及有效的应对措施。
加强煤矿安全生产管理,完善相关的安全生产标准和规范,确保煤矿生产的安全。
5.开展科学研究和技术创新加强对冲击地压产生机理的科学研究,探索新的防治技术和方法,不断提高对冲击地压的识别和处理能力,提高煤矿安全生产水平。
冲击地压对煤矿安全生产构成了严重的威胁,必须高度重视并采取有效的预防和控制措施。
冲击地压的发生与防治
冲击地压的发生与防治冲击地压是指在建设地下工程时,由于地下水、土压力等因素的影响,导致地面与地下空间之间的压力失去平衡,从而发生突然冲击的一种地质灾害。
其危害性非常严重,往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此,有效预防和控制冲击地压的发生非常重要。
一、冲击地压的发生原因1.地下水位过高:地下工程施工时,如果遇到地下水位过高的情况,就会出现地下水进入施工区域,加剧土体的液化,导致冲击地压。
2.地下土壤的松散程度:如果遇到土质松散的地层,经过一定的震动和振动,土壤就会产生液化,从而导致冲击地压的发生。
3.地下空洞和构筑物的影响:地下存在着一些未被填补的空洞或者其他未知的构筑物,这些空洞或构筑物与地下的岩土之间的固结不足,会加剧土体的液化并促成冲击地压事件的发生。
二、冲击地压的防治措施(一)施工前的预处理1.进行充分的勘探:在地下工程施工前,需要进行充分的勘探,了解地质结构、地下水位、土壤的稳定性等各种因素,并根据勘探结果制定合理的施工方案,以有效地预防冲击地压的发生。
2.进行地下水位降低:如果地下水位较高,应该采取有效的降低地下水位的措施,例如采用抽水排涝等方案。
3.控制施工速度:地下工程的施工速度应该适中,不要过快或过慢,以免造成地下水流动速度或土壤的压缩速度失衡,导致冲击地压。
(二)施工中的防范措施1.定期检查施工区域:施工过程中要时刻检查施工的区域,如发现地底下的水流比较快,泥土处于液化状态的迹象,则必须采取措施防止发生地压。
2.限制振动的强度:施工现场需要限制振动的强度,使用不同振动方法进行施工,适当减小土壤振动等。
(三)后期措施1.监测施工区域:当施工完成后,需要对施工区域进行长时间的监测,以确定没有发现施工过程中产生的地底下漏洞等未知情况,以免日后再次发生冲击地压事件。
2.严密的维护管理:工程施工完结后要进行对施工现场的保管,要对地下通道进行严密的管理,保持通道的安全与健康。
三、结语针对冲击地压的发生及其预防与控制,必须根据具体情况,采取相应的预防和控制措施,在施工现场加强管理和监测,确保地下建筑的安全运行。
防治煤矿冲击地压细则
防治煤矿冲击地压细则煤矿冲击地压是指由于煤层开采导致的地表或地下产生的地质力影响,对矿井工作面、巷道等产生压力,并导致地质灾害的发生。
冲击地压是煤矿安全生产中的重要问题,如果不加以防治,将会对矿井安全和正常生产造成严重影响。
下面就是我为您总结的防治煤矿冲击地压的细则:一、冲击地压的原因和特征1.1 冲击地压原因煤矿冲击地压的主要原因是煤层开采引起的地应力重分布和应力强度增加。
此外,煤层瓦斯压力的变化以及煤和岩石层的岩性、水文地质条件也会影响冲击地压的发生。
1.2 冲击地压特征冲击地压具有突发性、时空关联性和多因素综合作用等特征。
冲击地压通常在煤层开采到一定阶段突然发生,并且会对周围的矿工作面和巷道产生影响。
此外,冲击地压的发生与开采区域的地质条件、采煤工艺、工作面长度和顶板支护等因素有关。
二、防治冲击地压的基本原则2.1 安全第一原则防治冲击地压的基本原则是以安全为前提,确保矿井和矿工的生命安全。
2.2 预防为主原则防治冲击地压要以预防为主,采取有效的措施预防冲击地压的发生,减轻冲击地压带来的影响。
2.3 综合治理原则防治冲击地压是一个综合性问题,需要综合运用地质、矿山、机械、电气等知识,采取各种措施综合治理。
三、防治冲击地压的技术措施3.1 顶板支护措施合理选择适当的顶板支护方式,如钢拱架支护、锚杆支护、预应力锚杆支护等,加强顶板稳定性,减轻冲击地压带来的压力。
3.2 巷道支护措施加强巷道的支护,采用适当的支护材料和支护方式,提高巷道的稳定性和承载能力。
3.3 采动边界控制措施合理设置采动边界,适当减小采高,减少采动对周围岩层的影响,减轻冲击地压的发生。
3.4 建立合理的通风系统建立合理的通风系统,保持矿井内的通风畅通,降低瓦斯压力和温度,减轻冲击地压的发生。
3.5 定期监测和预警采用监测设备对矿井的地质力和应力进行实时监测,及时预警,确保冲击地压的安全防治。
3.6 培训和教育加强矿工的安全教育和培训,提高矿工的安全意识和自救能力,降低冲击地压带来的伤亡事故发生率。
冲击地压发生的原因
冲击地压灾害又称岩爆灾害,在煤矿称煤爆。
矿体或岩体在内部高应力作用下,平衡状态遭到破坏,突然释放大量能量,发生爆炸振动,以及井巷周壁的矿体、岩石突然喷出造成的灾害。
它的形成机制是:井巷开挖前,岩体处于三维应力状态,在高应力区中积聚有大量的弹性应变能。
井巷开挖过程中,当采掘工作面接近这些地带,由于施工扰动或放炮振动等原因使其平衡状态发生变化,在薄弱点发生岩体弹性应变能突然急剧释放,导致岩石、矿体突然喷出。
冲击地压可分为一般冲击地压和严重冲击地压:一般冲击地压规模较小,表现为矿体、岩体振动并产生粉尘和裂隙;严重冲击地压规模较大,表现为矿体、岩体严重破碎,发生强烈爆炸振动。
冲击地压主要受地质构造、矿体和围岩结构性质、开采深度、水文地质条件等多种因素影响。
在褶皱和断裂构造带,矿体弹性高、强度(硬度)大,顶底板岩石致密、坚硬、裂隙少、厚度大,围岩含水量高,开采深度大的矿井容易发生冲击地压。
冲击地压常导致顶板事故,破坏井巷,并造成人员伤亡,毁坏设备,污染作业环境,影响生产。
冲击地压有时导致强烈瓦斯涌出,有时还因大量粉尘引起爆炸,造成更大的破坏。
冲击地压以煤矿最严重,其他金属、非金属矿也时有发生。
此外,在隧道和坑道施工中有时也发生冲击地压灾害。
冲击地压发生的原因冲击地压发生原因有内因、外因2种因素:内因包括煤层本身的物理属性、原岩应力状态;外因包括采深、采动集中应力(主要为超前支承压力等)、放炮诱发等。
1.1冲击地压发生的内因(1)岩层具有冲击倾向性冲击地压的发生与岩体物理力学性质有直接关系。
(2)砾岩活动是发生冲击地压的主要力源随着工作面的推进周期性跨落;其上为40余米厚的红土层,随基本顶的跨落而弯曲下沉;再上部为500~800 m的巨厚砾岩层,砾岩层完整性较强,抗压及抗拉强度均较大,采后不易冒落下沉,导致砾岩层与红土层之间产生离层空间。
随着采空面积的加大,巨厚砾岩层形成板状悬空岩梁,砾岩层原来的应力状态发生改变,从而增加了未采4层煤的应力水平。
冲击地压发生的原因
冲击地压灾害又称岩爆灾害, 在煤矿称煤爆。
矿体或岩体在内部高应力作用下,平衡状态遭到破坏,突然释放大量能量,发生爆炸振动, 以及井巷周壁的矿体、岩石突然喷出造成的灾害。
它的形成机制是:井巷开挖前, 岩体处于三维应力状态, 在高应力区中积聚有大量的弹性应变能。
井巷开挖过程中, 当采掘工作面接近这些地带, 由于施工扰动或放炮振动等原因使其平衡状态发生变化,在薄弱点发生岩体弹性应变能突然急剧释放, 导致岩石、矿体突然喷出。
冲击地压可分为一般冲击地压和严重冲击地压:一般冲击地压规模较小, 表现为矿体、岩体振动并产生粉尘和裂隙;严重冲击地压规模较大, 表现为矿体、岩体严重破碎, 发生强烈爆炸振动。
冲击地压主要受地质构造、矿体和围岩结构性质、开采深度、水文地质条件等多种因素影响。
在褶皱和断裂构造带, 矿体弹性高、强度(硬度)大,顶底板岩石致密、坚硬、裂隙少、厚度大,围岩含水量高,开采深度大的矿井容易发生冲击地压。
冲击地压常导致顶板事故,破坏井巷,并造成人员伤亡,毁坏设备,污染作业环境,影响生产。
冲击地压有时导致强烈瓦斯涌出, 有时还因大量粉尘引起爆炸, 造成更大的破坏。
冲击地压以煤矿最严重,其他金属、非金属矿也时有发生。
此外, 在隧道和坑道施工中有时也发生冲击地压灾害。
冲击地压发生的原因冲击地压发生原因有内因、外因2种因素: 内因包括煤层本身的物理属性、原岩应力状态; 外因包括采深、采动集中应力(主要为超前支承压力等)、放炮诱发等。
冲击地压发生的内因(1)岩层具有冲击倾向性冲击地压的发生与岩体物理力学性质有直接关系(2) 砾岩活动是发生冲击地压的主要力源随着工作面的推进周期性跨落; 其上为40 余米厚的红土层, 随基本顶的跨落而弯曲下沉;再上部为500~800 m的巨厚砾岩层,砾岩层完整性较强,抗压及抗拉强度均较大,采后不易冒落下沉, 导致砾岩层与红土层之间产生离层空间。
随着采空面积的加大, 巨厚砾岩层形成板状悬空岩梁, 砾岩层原来的应力状态发生改变, 从而增加了未采 4 层煤的应力水平。
冲击地压灾害的构成因素
冲击地压灾害的构成因素
冲击地压灾害是指由煤层瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、煤与岩石
冲击等原因引起的地下空洞内气体、水和煤屑等受压迫挤压向巷道
并形成的压力波和冲击波,对人员、设备和工作面造成威胁的一种
地质灾害。
其构成因素主要包括以下几点:
一、煤层中的瓦斯和煤屑
煤层中的瓦斯是冲击地压灾害发生的主要原因之一。
瓦斯在煤
层中积聚,形成高压区域,当压力过高时,就容易形成瓦斯爆炸,
从而引起地压灾害。
同时,煤层中的煤屑也是冲击地压灾害的重要
构成因素。
煤屑对煤层的支撑作用很弱,易造成煤层破裂和崩落,
加剧地压灾害的发生。
二、巷道结构和支护方式
巷道结构和支护方式的不当也是冲击地压灾害的重要构成因素,巷道的结构设计不合理或者支护方式不合适,就容易引起单向或者
双向的冲击波,加剧了地压的程度,并可能导致瓦斯爆炸等严重事
故的发生。
三、煤层倾向和倾角
煤层的倾向和倾角是冲击地压灾害的重要构成因素之一,当煤
层的倾向和倾角较大时,煤层的支撑结构容易失稳,煤层顶板易发
生崩落,容易引起地压灾害的发生。
四、开采工艺和煤层开采深度
开采工艺和煤层开采深度也是冲击地压灾害的重要构成因素之一,深度越大,煤岩或岩石的密度越大,煤岩应力越大,越可能发生地压灾害。
另外,开采工艺也会影响地压灾害的发生,采用爆破和机械掘进开采工艺的煤矿容易引起地压灾害。
总的来说,冲击地压灾害的构成因素很复杂,需要综合考虑煤层地质情况、工程条件、工作面及巷道支护状态等因素,实现科学规划和合理设计,进一步提高煤炭行业的安全生产水平。
冲击地压的发生与防治
冲击地压的发生与防治冲击地压是指地下水、气体或岩层降低或失去支撑力时,导致地面或结构物下沉或崩塌的现象。
冲击地压的发生对工程建设和人民生命财产安全构成严重威胁,因此,防治冲击地压问题具有重要意义。
本文将从冲击地压的成因和特征、防治措施等方面展开论述。
冲击地压发生的成因主要有以下几个方面。
首先,地下水位上升导致地下土层排水困难,增加了土层的饱和度,从而失去了土层的支撑力。
其次,地质构造活动以及地下开采活动引起了地层的变形和破裂,使土层内部的固结作用减弱,增加了土层失稳的风险。
另外,人为活动如地下工程施工、抽水等也会改变土层的力学性质,进而导致冲击地压的发生。
冲击地压具有以下特征。
首先,冲击地压常常突然发生,给工程建设带来极大的不确定性。
其次,冲击地压的范围一般较大,可涉及整个建筑物或土地区域。
此外,冲击地压会导致土地沉降,从而对基础设施和人民生活带来巨大的影响。
为了防治冲击地压,需要采取一系列有效措施。
首先,对地下水位进行有效控制,保持地下水位在合理范围内,避免因地下水位上升而引发冲击地压。
其次,加强地质勘探工作,了解地层的性质和变形情况,为工程建设提供准确的地质数据。
另外,对于地层变形和破裂的地区,需要进行相应的地质治理,加固和稳定土层结构。
此外,加强工程施工监测,及时发现地下水位变化和土层变形等异常情况,并采取相应的措施进行修复和强化。
最后,加强科学研究,提高对冲击地压形成机制和防治技术的认识和掌握,为冲击地压的防治提供科学依据和技术支持。
综上所述,冲击地压的发生对工程建设和人民生命财产安全带来了严重威胁。
为了有效防治冲击地压问题,需要从控制地下水位、加强地质勘探和地质治理、加强工程施工监测以及加强科学研究等方面进行综合治理。
通过科学合理的措施,可以最大限度地减少冲击地压的发生,确保工程建设的安全和可持续发展。
冲击地压发生的机理
冲击地压发生的机理
1、冲击地压又称岩爆,是指井巷或工作面周围岩体,由于弹性变形能的瞬间释放而产生突然剧烈破坏的动力现象。
2、冲击地压多发生在煤层中,在顶板不易冒落处极易在顶、底板上发生冲击地压,在倾斜和极倾斜矿井因构造应力大而发生在地板的冲击地压。
3、矿井内易发生冲击地压的地点是,活动性断层附近,在煤层厚度急剧变化处,孤岛煤柱内,上层较大煤柱的下方采掘工作面,相邻工作面的巷道内,面向采空区推进的工作面距采空区不足百余米的前方巷道内,距采空区不足40米的工作面上。
在大面积悬顶的采空区与煤柱交界处附近。
4、压力集中区钻眼时可能出现的动力现象。
冲击地压灾害的构成因素
安全管理编号:LX-FS-A55637 冲击地压灾害的构成因素In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写:_________________________审批:_________________________时间:________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑冲击地压灾害的构成因素使用说明:本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性,导向性的规划,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
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1 地质构造的因素构造应力场既是地壳构造运动和断裂活动的动力因素,又是地层中区域应力状态的重要组成部分。
在构造应力场的作用下,一方面形成新的断裂组合,同时对井下开采过程中的各种动力现象的发生起着至关重要的决定作用,构造应力是孕育冲击地压的主要动力环境因素。
(1)矿区煤田构造分析。
抚顺矿区的构造位于天山一阴山巨型纬向构造带和华夏式构造带交接复合部位,其特殊位置决定了其地质构造比较复杂,是一个由多元构造体系复合而形成的多元、多向和多序的构造体系,主要有东西向阴山构造带和北东50°~60°华夏式构造带两种。
(2)地质构造对冲击地压的影响。
老虎台井田位于抚顺煤田向斜中部,其中东翼,是一个东向西的向斜构造,西翼是一个北向南的缓向斜构造,共有14条大断层。
冲击地压事故
冲击地压事故引言:冲击地压事故是指由于地下水涨落、地质变化、施工失误等原因导致地下空洞或地下工程突然坍塌,造成人员伤亡和财产损失的事故。
这类事故往往发生在地铁、隧道、矿井和施工工地等地下工程中,给施工单位和当事人带来了巨大的经济和心理压力。
本文将对冲击地压事故的原因、防范措施及应对方法进行详细介绍。
一、冲击地压事故的原因1. 地下水涨落地下水的涨落是导致地下空洞坍塌的主要原因之一。
地下水的涨落会增加地下土壤的湿度,使土壤的稳定性受到破坏,进而导致地下空洞坍塌。
如果施工单位没有进行充分的地下水管理和排水措施,就很容易引发冲击地压事故。
2. 地质变化地质变化也是导致地下空洞坍塌的重要原因。
地质构造的变化、断层带的活动、地下岩层的崩塌等都可能引发地下空洞的形成,一旦发生地质变化,地下空洞就会因为受力不平衡而坍塌,从而导致冲击地压事故的发生。
3. 施工失误施工过程中的失误也是冲击地压事故发生的重要原因之一。
例如,施工单位在设计、布置和施工过程中没有考虑到地下水涨落、地质构造变化等因素,没有采取相应的防范措施,导致地下空洞失稳坍塌。
此外,施工人员的技术水平和安全意识不足,也可能导致冲击地压事故的发生。
二、冲击地压事故的防范措施为了有效预防和减少冲击地压事故的发生,施工单位需要采取一系列的防范措施。
以下是一些常见的防范措施:1. 地质勘探和监测在地下工程施工前,需要进行地质勘探,了解地下地质情况和地下水位高度。
通过地质勘探,可以及时发现地下空洞和地下水涨落等问题,并采取相应的措施进行处理。
此外,在施工过程中需要进行地质监测,及时掌握地下构造的变化,及时调整施工方案,确保施工安全。
2. 合理设计和布置在地下工程的设计和布置阶段,需要充分考虑地下水涨落、地质变化等因素,并在设计和施工方案中采取相应的措施进行防范。
合理设计和布置可以最大程度地减小地下空洞的形成风险,降低冲击地压事故的发生概率。
3. 加强施工监管施工监管是防范冲击地压事故的重要环节。
冲击地压的发生与防治
冲击地压的发生与防治冲击地压是指地下岩土体由于人类活动或自然因素引起的岩土松弛失稳,突然产生的大变形和沉降现象。
冲击地压的发生会对工程建设、城市运营和人民生活造成严重的威胁,因此,对冲击地压的发生和防治进行研究和探讨是非常重要和必要的。
冲击地压的发生主要有以下几个原因:1. 地下水位变化:当地下水位突然改变,或者水位压力突然增大时,地下岩土体的饱和度发生变化,导致地下岩土体产生松弛和失稳,进而引发冲击地压。
2. 露天开采:大规模的露天采矿和挖土填埋活动会破坏地下岩土体的结构和稳定性,使之失去原有的承载能力,从而产生冲击地压。
3. 地铁和隧道工程:地铁和隧道的施工过程中,人工挖掘和开挖会导致地下岩土体的破坏和松弛,产生冲击地压。
4. 地震和地质灾害:地震和地质灾害会导致地下岩土体的动力作用,产生冲击地压。
针对上述原因,我们可以采取一系列的防治措施来减少冲击地压的发生。
1. 合理规划和设计:在工程建设前,应进行详细的勘察和地质调查,充分了解地下岩土体的结构和稳定性,以制定合理的规划和设计方案,避免对地下岩土体造成过大的破坏。
2. 强化监测:加强对地下水位、地震活动以及地下岩土体变形和沉降的监测工作,及时发现和预警地下岩土体的松弛和失稳现象,以便采取相应的措施进行防治。
3. 加强施工管理:在地铁和隧道等地下工程的施工过程中,要严格执行相应的施工规范和标准,采取适当的支护措施和加固措施,保证施工过程中地下岩土体的稳定性和安全性。
4. 积极治理地表水:加强对地表水的治理,减少地下水位的波动和压力的增大,以减少地下岩土体的松弛和失稳的可能性。
5. 加强防灾减灾措施:加强对地震和地质灾害的防治工作,提前规划和准备相应的应急措施和救援措施,以最大程度地减少冲击地压对人民生活和城市运营的影响。
总之,冲击地压的发生对人类生活和城市建设造成了很大的威胁,但是只要我们加强对冲击地压的研究和防治,采取合理的措施和方法,就能够有效地减少冲击地压的发生,保障人民生活的安全和城市的可持续发展。
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冲击地压灾害的构成因素
1地质构造的因素
构造应力场既是地壳构造运动和断裂活动的动力因素,又是地层中区域应力状态的重要组成部分。
在构造应力场的作用下,一方面形成新的断裂组合,同时对井下开采过程中的各种动力现象的发生起着至关重要的决定作用,构造应力是孕育冲击地压的主要动力环境因素。
(1)矿区煤田构造分析。
抚顺矿区的构造位于天山一阴山巨型纬向构造带和华夏式构造带交接复合部位,其特殊位置决定了其地质构造比较复杂,是一个由多元构造体系复合而形成的多元、多向和多序的构造体系,主要有东西向阴山构造带和北东50°~60°华夏式构造带两种。
(2)地质构造对冲击地压的影响。
老虎台井田位于抚顺煤田向斜中部,其中东翼,是一个东向西的向斜构造,西翼是一个北向南的缓向斜构造,共有14条大断层。
F1和Fla断层是控制区域内构造环境的主要因素。
矿区所发生的较大规模的冲击地压主要是受断层和构造的特征、空间位置以及它们之间的相互关系所控制。
从老虎台井田内部的小的环境看,14条大断层及周围形成的向背斜构造和次一级的断裂构造,是引发冲击地压的主要原因,也是冲击地压发生次数最密集(特别是大震级)的地方。
2开采深度的因素
近年来随采深增加,冲击地压次数明显增加,特别是1级以上冲击地压次数大幅度上升,从1993年的466次增加到2001年的2024次。
从冲击地压发生实际情况分析,如果单从重力(开采深度)角度
分析,总的看冲击地压发生次数和震级是与采深成正比,但在复杂的地质构造带附近,冲击地压发生的次数和震级有时与采深并不成正比。
如矿井东部区54003综放面距地表深度630m(回采阶段—
540m),准备及回采期间发生一级以上冲击地压30次;与其同标高的东翼相邻的54002综放面,准备及回采期间一级以上冲击地压仅发生8次。
同一采区内,采深相同的不同工作面冲击地压发生的次数差别比较明显。
3煤层性质的因素
冲击地压的发生与煤的物理机械性能密切相关。
煤质中硬以下,弹性、脆性较大,光泽较强的煤易发生小型冲击地压;煤质中硬,较均质、致密,裂隙、层节理较不发育的煤易发生较大冲击地压;硬度很高的不易发生冲击地压。
根据测试、实验及多年实践证明:矿井本层煤中三分层属于中硬煤,弹、脆性较大,层、节理不很发育,易于发生冲击地压;四分层煤质中硬,上述性质较差,冲击地压发生次之;五分层属于中硬以上煤,不易发生冲击地压。
从上述分析得出:矿井冲击地压不属于单一重力型冲击地压。
4采掘活动的因素
(1)炮采与冲击地压关系。
以往炮采水运水砂充填采煤法开采时,采用的是分组开采,不但一分层发生冲击地压,而且二、三分层也发生冲击地压。
1996年以前,冲击地压90%以上发生在炮采的采掘工作面,对采掘面的破坏十分严重,多次造成伤亡事故。
分析其原因,一是开采过程中每个阶段(50m段高)形成11个区间煤柱和12个段间煤柱,同时每个阶段东西翼遗留一个孤岛煤柱采区,这些煤柱都是高应力集中区,在此进行采掘活动,极易引发冲击地压。
二是炮采时存在跨阶段、跨水平开采,单位采区范围小(走向300~500m),开
采强度大,受此影响,井田区域内应力状态变化较大,采区间动压互相影响,为冲击地压的发生提供了条件。
三是炮采采用木支护管理顶板,水砂充填管理采空区,木支护属刚性支护,抗冲击能力低,无可缩性,充填河砂及页岩使顶板不能自然垮落,不利于释放顶板积聚的大量弹性能。
四是炮采工作面采用爆破落煤,放炮震动极易引发冲击地压。
所以,炮采水砂充填采煤法不适合冲击地压煤层开采。
(2)综放开采与冲击地压的关系。
综放开采是目前特厚煤层较为先进的采煤方法。
采用高强度液压支架管理工作面顶板,采煤机割煤,自然垮落法管理采空区,巷道采用先进的锚网U型棚复合支护,这种采煤方法有利于防止冲击地压的发生。
一是可以布置长距离大工作面,采区个数减少,使得矿井生产布局及开采程序更加合理。
二是矿井区间煤柱减少,无段间煤柱,区内条带间实现无煤柱开采,采空区内不残留煤柱及支柱,煤柱高应力区大幅度减少,采区内部也不会形成新的应力集中区。
三是工作面液压支架强度高(ZFS6000型),具有可缩性,采空区采用自然垮落法管理顶板,有利于释放顶板内积聚的大量弹性能。
(3)不同采煤方法与冲击地压关系。
正如瓦斯、煤尘和自然发火一样,冲击地压是与煤矿开采伴生的自然灾害,只要进行采掘活动,就必然程序不同的引发冲击地压。
20世纪70年代初,国内煤矿开始采用放顶卸压措施,通过放顶使顶板弹性能得到充分释放,大大缓解了冲击地压发生的频率及震级。
抚顺矿区以往炮采时,采用水砂充填法管理采空区,三个井工矿均有冲击地压发生。
因此,采用何种采煤方法与冲击地压没有必然的联系,只不过能产生利弊不同程度的影响。