浅谈国内外冲击地压预测与防治
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。
冲击地压防治措施
冲击地压防治措施冲击地压是在采掘煤炭过程中可能发生的一种地质灾害。
这种灾害是由于采掘煤炭时,煤层下部支撑不够,在煤层底部形成与煤体表面相平行的断层面,造成上方煤体的向下滑移,压缩和破碎而导致的。
冲击地压不仅会对煤炭生产造成重大损失,还会对矿山工人的生命安全产生威胁。
因此,煤炭工业界需要采取一系列的防治措施,来降低冲击地压的发生率和危害程度。
预测和预防预测和预防是防治冲击地压最重要的手段。
通过地表变形、地应力变化、煤层和岩层振动和声波特征等方面的监测,可以提前预测冲击地压发生的可能性。
在这种情况下,可以采取相应的预防措施来减少冲击地压的危害。
监测冲击地压预测的主要手段是通过实地监控地表的水平和垂直运动,以及地下应力和煤体振动和声波特征等参数。
常用的监测手段包括:•放射性探测技术•微震监测技术•实时安全监测系统在监测参数出现异常或预设阈值时,可以采取预防措施保证矿井和矿工的安全。
预防针对冲击地压可能的危害,需要采取一系列预防措施。
下面是一些常见的措施:•加强垂直矿井和坡道的支护和加固•发现和清理掉煤层裂隙、水脉、煤柱等地质障碍物•通过改变采掘方法来控制煤层的破碎和受力状态•均匀注水来增加覆岩压力,从而增强地层的稳定性救援和恢复在防治冲击地压的过程中,救援和恢复也是非常重要的环节。
一旦冲击地压发生了,我们需要在第一时间做好救援和恢复工作,减少人员伤亡和场地损失。
救援在冲击地压灾害发生后,需要尽快开展救援工作。
这需要借助如下设备和措施:•透光探矿机•双向性瓦斯检测仪•无线二极管通信系统•立体扫描系统在救援过程中,往往需要排除灾害区域内的水或瓦斯,以减少救援难度和风险。
恢复在进行救援工作的同时,还要采取有效的恢复措施,避免同一地方再次发生相似的灾难。
常见的恢复措施包括:•利用支柱或支架来加固地层和采掘工作区•施工加固坚固的地表工程,以减轻地压的影响•配备完善的设备和人员,对恢复工作进行全面、系统、规范化的管理结论为了预防和控制冲击地压这种地质灾害的发生,我们需要挖掘科技和管理手段,并适当提高各个方面的技术水平。
冲击地压预测与防治
冲击地压预测与防治近年来,随着经济的不断发展,地下工程建设也越来越多,而地下工程所面临的一个难题,便是地压安全。
地压是指由于地质力的作用,土体水平和垂直变形引起的地表面和结构体受到的压力。
在地下工程建设中,如果未能及时预测和控制地压,就会造成严重的后果。
本文就冲击地压预测与防治的问题进行探讨。
一、地压所带来的危害地下工程建设时,地压是一个十分棘手的问题。
如果地压没有得到及时的预测和控制,就会产生严重的危害。
首先,地压会导致土体变形,从而影响地面和建筑物的安全。
其次,地压还会引起土体结构破坏,从而引发地面塌陷,严重威胁工程和人员的安全。
最后,如果地压没有及时得到有效的控制和处理,还会对地下管道和设施产生影响,直接危及市民的生命安全。
二、地压预测的方法早期的地下工程建设,只能通过排除岩石和土体的松散程度,大致估算地压系数的大小。
随着科技的发展,现在地压预测有了更为准确的方法:1、测量法:利用专业的仪器进行现场实测分析,得出地下土壤的承载能力、变形模式等。
2、理论计算法:利用有限元方法,通过建立数学模型,分析地下土体的应力状态,并得出地压的大小和影响范围。
3、综合法:综合运用各种方法,包括实测数据、理论计算和经验判断,综合得出地压的大小和变形程度。
三、地压防治的方法预测地压的大小和分布范围后,还需要进行地压防治。
地压防治方法主要有以下几个:1、固化法:通过注浆、喷浆、灌浆等固化材料来增强地下土体的承载力和稳定性,达到控制地压的目的。
2、疏浚法:即用人工或机械将土石松散开,使其能够松散自由地流动,改善土体结构,达到减小地压系数的目的。
3、降水法:大量的降水使得地下土壤松散变形,但如果过量的降水则会导致饱和状态,产生其他风险,必须慎用。
四、地压防治需注意的问题地压的影响非常严重,因此,在进行地下工程建设时,必须注意以下几个问题:1、充分的调查研究:在进行地下工程建设之前,必须充分的进行区域调查、地形地貌地质勘察等,寻找任何可能产生的潜在风险,避免造成潜在的安全问题。
冲击地压防治措施
冲击地压防治措施1. 监测与预警系统监测与预警系统是冲击地压防治的首要任务。
通过建立全面的地下矿山监测系统,实时监测地应力、地震波、微震、应力波、声波等多种物理量,分析地下岩体的变形和应力状态,及时预警冲击地压的发生。
同时,预警系统还应结合地质资料和工程实践,构建预警模型,对潜在的危险区域进行预测和评估。
2. 地质勘查与分析地质勘查是冲击地压防治的基础工作。
通过详细的地质勘查,了解矿区的地质构造、岩性、地层厚度、断层分布、水文地质条件等基本情况,分析冲击地压发生的可能性和危险性。
同时,结合历史冲击地压事件,总结冲击地压发生的规律和特点,为后续的工程设计和施工提供依据。
3. 工程设计与施工工程设计与施工是冲击地压防治的关键环节。
在工程设计阶段,应根据地质勘查结果和冲击地压危险性评估,合理确定巷道的布置、断面形状和尺寸、支护形式等。
在施工阶段,应严格按照设计要求进行施工,确保工程质量,防止因施工不当引发的冲击地压事故。
4. 爆破震动控制爆破是矿山生产中的重要环节,但爆破产生的震动也是引发冲击地压的重要因素之一。
因此,爆破震动控制是冲击地压防治的重要措施。
通过优化爆破参数、采用减震爆破技术、控制爆破频率和强度等措施,降低爆破震动对地下岩体的影响,减少冲击地压的发生。
5. 支护与加固技术支护与加固技术是冲击地压防治的重要手段。
通过采用合理的支护形式和加固措施,提高地下岩体的稳定性和承载能力,防止冲击地压的发生。
常见的支护形式包括锚杆支护、喷浆支护、钢拱架支护等,加固措施包括注浆加固、充填加固等。
6. 安全生产管理安全生产管理是冲击地压防治的重要保障。
通过建立健全的安全生产管理体系,明确各级管理人员的职责和任务,加强现场管理和监督,确保各项防治措施得到有效执行。
同时,定期开展安全检查和隐患排查,及时发现和处理潜在的安全隐患,防止冲击地压事故的发生。
7. 人员培训与应急人员培训和应急响应是冲击地压防治的重要环节。
冲击地压的机理及其防治
冲击地压的机理及其防治冲击地压的机理及其防治摘要:冲击地压时⼀种特殊的矿⼭压⼒显现形式,现在已成为煤矿开采特别时深部矿井开采的主要灾害,严重威胁到煤矿的安全⽣产。
⽬前,我国北京、辽源、⼤同、⾩新、开滦、徐州、抚顺、⼤屯等不少煤矿都发⽣过冲击地压。
且冲击矿压发⽣条件极为复杂,除褐煤以外的其他各种煤层均发⽣过冲击地压。
采深从200~1000 m,地质构造从简单到复杂,煤层由薄到特厚,倾⾓由⽔平到急斜,顶板包括砂岩、灰岩、油母岩等,都发⽣过冲击矿压;在⽣产技术条件上,不论⽔采、炮采、普采或是综采,全部垮落法或⽔⼒充填等各种采煤⼯艺,还是长壁、短壁,巷柱、倾斜分层、⽔平分层、倒台阶、房式等各种采煤⽅法都出现过冲击地压。
因此,研究冲击地压发⽣条件与防⽌技术,具有⼗分重要的任务。
关键词:冲击地压、形成机理、防治措施、影响条件冲击地压是矿⼭压⼒的⼀种特殊显现形式,可以定义为:矿⼭井巷和采场周围煤岩体,由于变形能的释放⽽产⽣的突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动⼒现象。
简单的讲,冲击地压就是煤(岩)体得突然破坏现象。
实例表明,冲击地压是最危险的矿⼭动⼒现象。
它⼀般⽆明显宏观前兆⽽突然发⽣,冲击过程急剧⽽短暂,伴随巨⼤声响和强烈震动,对矿⼯安全有很⼤威胁,给⽣产往往造成严重破坏。
⼀些矿井在开采边⾓煤、保护煤柱的条件下,甚⾄在设计不合理的⼯作⾯开采中或巷道掘进中都容易发⽣冲击矿压,造成严重的⾃然灾害。
⼀、冲击地压成因的机理所谓冲击地压发⽣机理,就是指冲击地压发⽣的原因、条件、机制和物理过程,冲击地压的发⽣机理就其主要⽅⾯来讲,就是在⼀定的地质因数和开采条件下,煤(岩)受外⼒引起变形,发⽣突然破坏的⼒学过程。
对冲击地压成因和机理的解释主要有强度理论、刚度理论、能量理论、冲击倾向性理论和失稳理论。
1、强度理论该理论认为,冲击地压发⽣的条件是矿⼭压⼒⼤于煤体—围岩⼒学系统的综合强度。
较坚硬的顶底板可将煤体夹紧,阻碍了深部煤体⾃⾝或煤体—围岩交界处的变形。
分析冲击地压防治关键理论与技术
分析冲击地压防治关键理论与技术一、冲击地压防治理论冲击地压的发生机理至今没有一套成熟完善的理论研究机理,导致了冲击地压防治难度的增大,防治过程中存在一定的盲目性。
矿井在对于冲击地压灾害的认识上存在两种极端:第一种是不重视冲击地压的防治,对其采取不治理态度。
第二种是全面治理,建立多种防治体系,管理混乱,没有针对性,资金投入增大却效率低下。
结合最新的理论研究及实际的防治效果,本文总结出如下几个冲击地压防治理论。
1.1确定冲击地压与矿震之间的关系矿震主要是指受到矿区内岩层断裂、构造活化与矿柱破碎以及采动塌陷等的影响,使得矿区内出现震动的现象。
而冲击低压则主要是指巷道四周与采场承压变形、破坏而产生的一种灾害。
而冲击低压与矿震之间互为因果关系,冲击低压可能会引发矿震,而矿震也可能会导致冲击低压,因此,二者之间的关系需要人们注意。
还有一种微震现象是受到金属矿开采作业的影响而导致围岩被破坏而出现位移的现象。
由此可知,对于防治原发性矿震的难度极大,而防治巷道与采场等的冲击低压灾害则相对较为容易。
因此,工作人员必须能够明确区分冲击低压与矿震之间的关系,只有这样才能够制定合理的工作方案。
1.2应用“上盘岩层空间结构理论”对动力灾害区域进行划定、预判矿井进行深部开采时,影响采场应力分布的岩层范围超出了基本顶和直接顶的范围,此时需要用到上覆岩层的空间结构理论来对采场周围的应力分布进行分析研究。
岩层的多层结构往往诱发多次的矿震和冲击。
1.3采用“水平应力突变理论”预测矿震及其诱发型冲击地压当顶板中存在坚硬厚岩层时,容易发生矿震及其诱发的冲击地压灾害,而这类灾害的预测是比较困难的。
基于厚层坚硬岩层中水平应力突变、水平应力超过岩层强度作为判据,可以估计矿震发生的位置。
通过在兖矿集团南屯、鲍店等金属矿进行试验,具有较好的实用价值。
矿震诱发冲击地压的主要原因是关键岩层中水平应力突变引起围岩中垂直应力突变。
根据矿震诱发冲击地压的力学机理,可以对矿震发生的位置和强度进行预测,并圈定动力灾害危险区,采用关键部位断顶和在金属层中打大直径卸压孔等措施,防止“震—冲”型动力灾害的发生。
冲击地压事故的预防和处理
冲击地压事故的预防和处理井下煤巷掘进工作面受埋深、地质构造、煤层及顶底板物理性质影响,处于较高的静载应力水平,随着掘进、顶板运动等多因素叠加影响,易发生冲击地压显现现象,造成巷道底鼓、炸帮、顶板下沉、锚杆、锚索拉断等情况,严重时可造成设备损坏,威胁职工生命财产安全。
第一节冲击地压事故的隐患分析一、埋深大,应力集中现象明显当前工作面顺槽掘进期间,煤层虽然具有矿压显现,但由于煤体应力不大,未能达到临界破坏条件,因而不会出现动力灾害事故。
随着掘进深度的加大,煤岩体中聚积的弹性能也因此增加,矿压显现程度将不断升高。
整体来看,xx井田范围内煤层埋深呈西部大,东部小的趋势。
井田大部分区域埋深均远超xx矿区冲击地压临界深度。
尤其xx背斜轴部西侧及井田东南部区域,煤层埋深接近1000m。
xx煤矿受大埋深影响,冲击地压危险性会明显增强。
二、煤层厚度变化造成应力集中程度高井田范围内2煤、5煤及8煤层厚度变化较小,规律稳定,但也出现了煤层局部缺失,出现无煤区,无煤区边缘区域属于煤层厚度变化带,势必存在应力局部集中,冲击地压危险性会明显增强。
其次,在煤层等厚线图中,曲线密集位置煤层厚度变化较大,也容易形成高应力集中区。
在采掘过程中应加强高应力集中区域的地质预测预报,以提高冲击危险性评价的准确性。
三、煤层顶板坚硬层岩层对冲击地压的影响在xx背斜轴部副井及井田西南部,2煤层顶板近距离出现厚度超过36m的半坚硬型岩层,尽管该类砂岩强度不高,但由于厚度较大,容易积聚较大能量而引起冲击地压的发生。
井田内其他大部分区域,在煤层上方50m范围,出现多层较薄的砂质泥岩、泥岩、泥质粉砂岩,强度不高,未出现厚硬顶板。
总体来讲,再出现较厚半坚硬型顶板区域,顶板因素会造成冲击地压危险性明显增强。
四、地质构造对冲击地压的影响根据xx井田煤炭勘探报告,井田主要受xx背斜和里河向斜控制,两条构造走向大致相同,两翼倾角较小。
其余6个褶曲均为长度1km左右的宽缓构造。
冲击地压预测与防治
【 关键词 】 冲击地压 、冲击地压 的监预测 、冲击地压的防 治
1矿 井 开 采 与 冲击 地 压 1 . 1 历史与现状 冲击地压是矿 山井下常见而严重的 自然灾鲁, 早在 1 7 3 3年英国 南 斯 塔 煤 田就 有 发 生 冲 击 地 压 灾 害 记 录 ,我 国最 早 冲 击 地 压 发 生 在 1 9 3 3年 的布立 , 到7 0年代末期趋于严重,冲击地 压矿井 达到 3 O个 , 其中 门头沟 、龙凤、枣庄 、唐 山、天池等矿井最为严重 。我 国的冲 击地压 目前仍很严重。冲击地压矿井达 6 5对之 多, 冲击 地压事 故每 年均有发生, 1 9 9 7年上 半年就 有 3起人员死 亡的冲击地压恶 性事故 , 2 0 0 3年原新兴矿 二区三采右九片上 山就发生一起因冲击地压死亡 2 人 ,重伤一人的事故 。 1 . 2 煤 矿 动 压 现 象 煤矿开采 过程 中,在 高应力状态 下积 聚有 大量弹性 能的煤和岩 体 ,在一定的条件下突然发生破坏,冒落 或抛出,使 能量 突然释放 , 呈现声响 ,震动 以及抛落等 明显的动力效应 ,这 些现 象统称为 煤矿 动压现象 。它具有突然爆发 的特点 ,其效果有 的如 同大量 的炸 落爆 破, 有 的形成强烈的暴 风,危害 比一般矿山压力显象程度更 为严重 , 在地下开采 中易造成严重的 自然灾害。 1 . 2 . 1冲 击 矿 压
冲击地压 是一种 发生在 井巷 或回采 工作面 、上山围岩 ( 煤体) 内,以突然 、急剧 、猛烈破坏为特征 的矿 山压力 的动 力现 象,冲击 地压可分为三类 : ( 1 9重力型冲击地压;主要受重力作用,没有或只有极 小构造 应力影响 的条件下 引起的冲击地压 。 ( 2 ) 构造应 力型冲击地压 ; 若构造应力远远超过岩层 自重应力 时,主要受构造应力的作用引起的冲击地压。 ( 3 )中间型或重 力~一 构造 型冲击矿 压,它是受重力和构造应 力 的共 同作用 引起的冲击地压 。 根据冲击 的显现强度 ,可分为 四类: ( 1 )弹射。一些单个碎块从处于应力状态下的煤 体或岩 体中射 出,并伴有强烈声响 ,属于微冲击现象 。 ( 2 )矿震 。它是煤 、岩内部的冲 击地压 ,即深部的煤或岩体发 生破坏 。但煤 、岩 并不向采 空间抛 出,只有片帮或塌 落现象,但煤 或岩体产生 明显震动 ,伴 有巨大 的声响,有时产 生煤 尘。较弱的矿 震为微震 ,也称为 “ 煤炮 ” 。 ( 3 )弱冲击 。煤或岩石向已采空间抛出, 破 坏性很 大,对机械、 支架和设备基本上没有损坏 ,围岩产生震动,一般震级在 2 . 2级 以 下,伴有很 大响声,产生煤尘,在 有瓦斯煤层中可能有大量瓦斯涌
冲击地压防治原则
冲击地压防治原则冲击地压是指在煤矿等地下工程中,由于采煤工作导致的岩层破裂、沉陷以及地压的瞬时性和局部性变化。
为了预防和控制冲击地压,制定了一系列的防治原则。
以下是一些常见的冲击地压防治原则:综合防治原则:原则:采用多种综合措施,包括技术、管理和法规等手段,综合治理冲击地压。
说明:综合防治强调不仅仅依赖某一项技术手段,而是通过多种手段协同作用,全面提高地压控制水平。
提前预测原则:原则:提前对地压进行预测和评估,采取相应的防治措施。
说明:在采矿前对矿区的地质和地压条件进行详细的预测,有针对性地制定防治方案,减少地压对采矿过程的影响。
强化支护原则:原则:通过加强巷道支护,提高巷道的稳定性,减轻地压对巷道的影响。
说明:采用有效的支护材料和技术,结合地质条件,合理设置支护结构,确保巷道在采煤过程中的稳定性。
分区分段原则:原则:对采煤区域进行合理的分区分段管理,根据地质条件和采煤进度制定相应的防治方案。
说明:根据不同地段的地质条件和采煤进度,有针对性地制定不同的防治措施,保证不同区域的地压控制。
适时适度原则:原则:在采煤过程中,根据地质变化和地压情况,及时调整和改进防治措施。
说明:对于地质条件的变化或者地压反应的变化,需要及时调整防治策略,保持其适时适度。
科学监测原则:原则:建立科学的地压监测体系,通过实时监测数据指导防治工作。
说明:利用地压监测仪器和技术,对巷道、煤柱等进行实时监测,及时获取地压信息,为决策提供科学依据。
预留留采原则:原则:在采矿过程中预留足够的支柱或留煤柱,以减缓地压的传递速度。
说明:针对地质条件,合理设计采矿方案,留取足够的支柱或煤柱,降低地压的传递速度,减轻地压对巷道和设备的冲击。
这些原则为冲击地压的防治提供了指导,结合具体矿井的地质条件和采煤方案,制定相应的防治措施,有助于确保地下工程的安全和稳定进行。
浅析冲击地压的防治
通风与安全浅析冲击地压的防治大兴矿王岩摘要针对大兴矿北二1203工作面在回采过程中的一次矿震现象,分析发生原因,制订和实施卸压爆破、强支护等系列安全防治措施,取得了较好的防冲效果。
关键词冲击地压微震监测卸压爆破大兴矿北二1203工作面在回采过程中曾发生矿震,SOS微震监测系统显示震源位置:距离北二1203回顺拉门口1080m(距离工作面85m),位于硬帮侧,距离回顺70m的位置,震源深度为-674.78m,能量为2.38x10°J,巷道无破坏。
分析原因后采取微震监测、卸压爆破、大孔径卸压措施,对矿北二1203工作面配合了个体防护、两顺超前200m范围内补强支护及限员等防护措施,对煤体应力进行动态检查,降低冲击地压事故的发生,保证了煤矿安全生产。
1冲击地压发生原因大兴矿北二1203工作面为12煤层首采工作面,四周均未采动。
工作面东侧为F15-1和£N2-3号断层;西侧为F44号断层;南侧为主副井工业广场保护煤柱;北侧为F15号边界断层,与大隆井田相邻。
井下标高为-591--705m,工作面长度为150m,煤层厚度为3.02~5.13m。
1.1与开采深度有关研究表明,开采深度大于500m时,随着开采深度增加,冲击地压发生的的次数及冲击危险性等级急剧增大。
北二1203综采工作面最大采深达到了705m,处于冲击地压的高发区。
1.2与顶板因素有关补强支护综合分析大兴矿煤系地层发现坚硬顶板中由于积聚大量的弹性能,在煤体发生破坏过程中,多余的能量以突然、急剧、猛烈的形式释放,这是冲击地压发生的主要原因。
北二1203工作面所在的北二12层采区上覆岩层平均厚度达到了150m,在强烈的回采作用下,会使顶板积聚大量的弹性能瞬间释放造成冲击地压产生。
2冲击地压的防治措施为了保证北二1203工作面顺利回采,防止冲击地压发生,在回采过程中,有计划的落实防冲击地压措施,从而有计划的诱发冲击,将冲击的能量级别降到最低,实现冲击地压防治的目标。
冲击地压防治措施
冲击地压防治措施冲击地压是指在地下掘进、开挖等工程施工过程中,由于地质条件、人工挖掘或机械震动等原因引起的地下岩层的塌陷、熔散或者水土流失的现象。
冲击地压对工程施工安全和环境保护都有着严重的影响,因此需要采取一系列的防治措施来降低冲击地压的危害。
一、地质勘察与监测1.进行详细的地质勘察,了解地层的结构、岩性、倾角等情况,评估地质条件对冲击地压的影响。
2.在施工前进行地质监测,利用现代仪器设备对地下岩层进行连续和实时的监测,及时掌握岩层的变化情况。
二、合理布置施工工序和工艺1.合理制定施工工序和工艺,避免重复开挖、反复负荷等不必要的工序和工艺。
2.尽量采用人工开挖,减少机械震动对岩层的影响。
3.选择合适的爆破参数,控制爆破震动,减小地压的扩散范围。
三、加固地层和防护措施1.利用地下空腔、井道等坚固的结构物来增加地层的支撑力,减小地层的塌陷变形。
2.在地下施工区域内加设支撑结构,如地下钢梁、混凝土墙等,增加地层的承载力。
3.在施工区域外围设置防护措施,如地下注浆、地下注水等,防止地下水土流失和地下岩层熔散。
四、临时支护和固结加固1.采用钢支撑、木支撑或混凝土支撑等方式进行临时支护,稳定地下岩层。
2.通过注浆、固结等方式加固地下岩层,提高地层的稳定性和承载力。
3.利用钢筋网格和锚杆等材料进行地层的加固,并进行监测和维护。
五、定期检查和维护1.定期对施工区域进行检查和维护,发现问题及时处理,避免地层的进一步塌陷和熔散。
2.建立健全的施工安全和环境监督机制,加强对施工过程的监管和管理,确保防治措施的有效实施。
综上所述,冲击地压防治措施包括地质勘察与监测、合理布置施工工序和工艺、加固地层和防护措施、临时支护和固结加固以及定期检查和维护等方面。
通过采取这些措施,可以减小冲击地压对工程施工和环境的危害,保障施工的安全和环境的可持续发展。
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。
冲击地压防治措施
冲击地压防治措施冲击地压是指在地下开采或施工中,因地下岩石失去支撑导致的地层塌陷、地板下沉或地表凹陷等现象。
冲击地压会给工程施工和人员安全带来严重影响,因此需要采取科学有效的防治措施来减小冲击地压对工程的不良影响。
一、预防冲击地压的措施1. 地质条件调查:在工程施工前,应对地下岩层进行详细的地质条件调查。
通过对地质结构、岩层稳定性等方面的分析,为工程设计和施工方案提供基础数据。
2. 合理布设支护:在地下开采或施工过程中,应根据地质条件合理布设支护结构,增强地层的稳定性,减小地压的作用。
常用的支护措施包括钢支撑、混凝土喷射支护、预制拱形支护等。
3. 加强对地层形变的监测:通过安装变形传感器、测量仪器等设备对地层形变进行实时监测,及时发现地压变化趋势,从而采取相应的措施防止地层失稳。
4. 控制施工速度:在地下开采或施工过程中,要控制施工速度,避免过快的施工速度导致地层的破坏和失稳。
二、应急处理冲击地压的措施1. 现场应急处理:一旦出现冲击地压事故,应立即停止施工,组织人员迅速撤离危险区域,确保人员安全。
2. 安全巡查和警示标志:在冲击地压发生的区域,要设置明显的警示标志,禁止非相关人员进入施工区域,加强巡查,及时发现和处理地质灾害隐患。
3. 应急抢险:在冲击地压发生后,要迅速组织专业队伍进行抢险处理,及时清除地层塌陷物,恢复地面秩序。
4. 救援与伤员转移:在冲击地压事故中,如有人员被困,要及时展开救援工作,并对伤员进行及时的转移和治疗。
三、追责和防范未来的措施1. 追责问责:对于因冲击地压事故造成的重大人员伤亡或经济损失,要严格依法追究相关责任人的责任,并进行相应的纠正和整改。
2. 加强监管力度:加大对冲击地压防治工作的监管力度,建立健全相关法律法规和标准,确保施工单位和相关人员依法依规进行施工。
3. 提高应急救援能力:加强冲击地压应急救援队伍的建设和培训,提高应急救援工作的响应速度和效率。
4. 加强宣传教育:通过开展冲击地压防治知识宣传教育活动,增强公众的防范意识和自救互救能力。
冲击地压预防新技术及典型案例
冲击地压复合动力灾害,既要通过预测区分复合动力灾害的类型,还要通过预测确定复合动力灾害的危险等级。
冲击地压复合灾害一体化预测
煤体温度信号监数据
冲击地压 信号异常
煤与瓦斯突出信号异常
平煤八矿
冲击-突出复合灾害钻屑温度一体化预测
最大值波动较大 最小值几乎为零
最小值、平均值与 最大值几乎一样
最大值波动,最小值不波动
冲击危险
极易自燃最短自然发火期为20天
山西
同家梁、煤峪口、忻州窑、白洞、四老沟
冲击危险
易自燃最短自然发火期为30天
黑龙江
富力、俊德、南山、兴安、东欢坨
冲击危险
I、Ⅱ类自燃煤层 最短自然发火期为50天
冲击-发火复合
冲击-发火复合
千秋煤矿,2021年冲击地压事故死亡13人,原因之一为工作面开采过程中5月12日采空区发生严重火灾。之后采取加快工作面推进速度,导致冲击地压发生,冲击地压发生后,工作面推进速度减慢,7月又一次发生采空区发火灾害。
省份
矿井
冲击危险程度
煤层自然发火倾向
河南
千秋、耿村、常村、跃进、杨村
强冲击危险
极易自燃,最短发火期7天
山东
华丰、孙村、潘西、新巨龙、华恒、协庄、良庄、鄂庄、赵庄、东滩、赵楼
强冲击危险
自然发火倾向性为Ⅱ类,最短发火期为42天
辽宁
阜新五龙、老虎台
强冲击危险
极易自燃最短自然发火期为13天
吉林
龙嘉堡、西安
3311皮带道
3311风道
开 切 眼
28m
50m
回采
掘进
采终线
221区采空区
煤层变化带
根据孤岛煤柱预测
冲击地压预测与控制体系(3篇)
冲击地压预测与控制体系引言:在地下工程施工中,地压是一个十分重要的问题,它直接影响到施工的安全性和工期。
特别是在冲击地压情况下,地下工程施工的风险更加显著。
因此,为了确保地下工程施工的安全和顺利进行,研究和探索冲击地压预测与控制体系具有非常重要的意义。
一、冲击地压的成因冲击地压是指在地下工程施工过程中,由于地层水文地质条件变化、巷道开挖造成的地层破裂、塌方、结构变形等造成的地压变化。
主要成因包括:1.地质条件变化:地层中存在的隐患包括煤与岩层接触面破裂、构造面断裂等。
2.巷道开挖导致的地压变化:巷道开挖过程中,地质应力突然释放,导致片剥、角解、冲击地压等现象。
3.水文地质条件变化:地下水位变化、水压变化等因素也会导致地压发生变化。
二、冲击地压预测方法为了预测冲击地压,可以采用以下几种方法:1.地质勘察和监测:通过对地质情况进行详细勘察和监测,包括地层岩性、构造断裂、地下水位等,来提前预测地压的变化。
2.物理模型实验:通过建立地下工程模型,模拟地层变形和地压变化,来预测地压的变化。
3.数值模拟方法:通过使用有限元、有限差分等数值模拟方法,建立地下工程数值模型,模拟地层破坏和地压变化,预测冲击地压。
三、冲击地压控制方法为了控制冲击地压,可以采取以下几种方法:1.巷道支护:在巷道开挖过程中,采用合理的支护措施,如锚杆、钢架、喷射混凝土等,来增加巷道的稳定性,减轻地压对巷道的冲击。
2.预应力锚杆:通过预应力锚杆的施工,使巷道周围围岩形成一定的预压力,从而减轻地压对巷道的冲击。
3.合理爆破:在巷道开挖过程中,通过合理控制爆破参数和顺序,避免过大的地压变化。
4.水文地质处理:通过对地下水位进行控制、降低地下水压力等措施,减轻地下水对地压的影响。
冲击地压预测与控制体系(二)为了有效地预测和控制冲击地压,需要建立一个完整的预测与控制体系。
该体系包括以下几个方面:1.地质勘察和监测:通过详细的地质勘察和监测数据,了解地层状况、构造情况、地下水位等因素,为冲击地压的预测提供依据。
预防冲击地压的安全措施
预防冲击地压的安全措施
1、学习冲击地压的基本知识,熟悉撤人路线,注意观察和总结冲击地压发生的规律。
2、加强支护,搞好工程质量管理。
有冲击危险的地点不能采用混凝土棚子,铁道梯形棚子等刚性支架,防止支架倾倒伤人。
3、相当多的冲击地压随放炮而发生,所以要严格遵守躲炮距离(半径100m以上)和躲炮时间(30min以上)的规定。
4、认真搞好综合预测和防治,即在有冲击地压危险的地区,采取预测方法判别冲击危险程度,发现危险后立即采取防治措施,对这些措施进行效果检查,确认安全后再进行正常生产。
5、防范措施主要有①开采解放层。
②合理确定开采方法;③煤层预注水和超前松动爆破;④顶板注水和超前预裂爆破。
6、解危措施主要包括①煤层卸载注水;②煤层卸载爆破,诱发爆破;③强制放顶。
冲击地压防治措施
冲击地压防治措施冲击地压是指在地下开挖过程中,由于周围土体的地力和水压的相互作用,导致地下空间中土体的塌陷和挤压,给工程施工和周围环境带来的危害。
为了防止冲击地压的发生,可以采取以下措施:1. 合理选取施工方法:根据地质条件和工程特点,选择合适的施工方法。
例如,在软土地层中可以采用隧道法、顶管法和管拱法等,而在岩石地层中可以采用钻爆法和液压劈裂法等。
2. 加固土体结构:对于容易塌陷和挤压的土体,可以采取加固措施,提高其抗冲击地压的能力。
例如,可以使用土钉、喷射混凝土、地锚等技术,对土体进行增强和加固。
3. 控制施工速度:控制施工速度是防治冲击地压的重要措施之一。
要根据地下土质条件和施工设备的性能,合理控制开挖速度,避免过快过大地挤压和损伤土体。
4. 加强排水系统:地下水是引起冲击地压的重要因素之一。
在施工前,要对地下水进行调查和研究,合理设计的地下水排水系统,减小土体的饱水程度,从而降低地压的危害。
5. 合理设计支护结构:在施工过程中,要合理设计和选择支护结构,提高其抗冲击地压和抗挤压的能力。
例如,可以使用护壁、支撑桩、拱架等技术手段,有效防止土体的塌陷和挤压。
6. 定期检查和维护:在施工过程中,要定期检查地下空间的变化情况,及时进行维护和修复。
同时,要建立健全的监测系统,监测地下土体的变形和应力分布,及时发现和处理问题。
7. 做好危险预防工作:对于可能出现冲击地压的地区和工程,要提前进行风险评估和预防工作。
制定详细的应急预案,确保人员和设备的安全,并采取必要的措施,减轻冲击地压对周围环境的危害。
综上所述,冲击地压的防治是一个复杂而重要的工作。
只有加强技术研究和实践应用,合理选取施工方法,加固土体结构,控制施工速度,加强排水系统,合理设计支护结构,定期检查和维护,做好危险预防工作,才能有效避免和减轻冲击地压的危害。
冲击地压防治措施十六字方针
冲击地压是矿山开采中一种常见的地质灾害,对矿井和工人安全构成严重威胁。
为了有效地防治冲击地压,需要采取一系列的措施。
以下是冲击地压防治措施的十六字方针:
预测预报:通过地质勘察和矿压观测,预测采掘工作面及周边区域可能发生冲击地压的时间、地点和强度,为防治决策提供依据。
合理布局:合理安排采掘工程,避免开采集中于某一区域或开采顺序不合理,以减少冲击地压发生的风险。
强制解危:在采掘工程接近可能发生冲击地压的区域时,采取强制解危措施,如钻孔卸压、爆破卸压等,以降低应力集中程度,避免冲击地压的发生。
强化支护:对可能发生冲击地压的区域采用加强支护措施,如增加支柱密度、使用高强度材料等,以增强巷道的抗冲击能力。
改变地质条件:采取合理的设计方案和施工工艺,如采用分层开采、充填采空区等,以改善采场的地质条件,降低冲击地压发生的风险。
优化开采顺序:合理安排相邻采区的开采顺序,避免采区之间相互影响,以减少冲击地压发生的风险。
监测预警:利用各种监测手段,如应力在线监测、声发射监测等,对可能发生冲击地压的区域进行实时监测预警,以便及时采取防治措施。
制定应急预案:针对可能发生的冲击地压事故,制定完善的应急预案,包括应急组织、救援装备、人员培训等方面,确保在事故发生时能够迅速响应并有效处置。
以上是冲击地压防治措施的十六字方针,旨在通过预测预报、合理布局、强制解危、强化支护、改变地质条件、优化开采顺序、监测预警和制定应急预案等措施,有效地防治冲击地压,保障矿山安全生产。
冲击地压防治措施
冲击地压防治措施冲击地压是一种严重的地质灾害,往往会给人们的生命财产安全带来巨大威胁。
为了有效预防和应对冲击地压灾害,必须采取一系列防治措施。
以下将从监测与预警、降低应力集中、加强支护与加固、完善排水系统、提升工人安全意识、建立应急预案以及推进科技创新等方面,详细探讨冲击地压的防治措施。
一、监测与预警监测与预警是冲击地压防治的首要环节。
通过安装专业的监测设备,如地震仪、应力计等,对地质环境进行实时监测,可以及时发现异常情况。
同时,建立预警系统,根据监测数据分析预测冲击地压的发生概率和可能的影响范围,及时发布预警信息,为后续的应急响应提供有力支持。
二、降低应力集中冲击地压的发生往往与地质应力的集中有关。
因此,降低应力集中是防治冲击地压的关键措施之一。
可以通过合理的开采布局、调整开采顺序等方式来分散和释放地质应力。
此外,还可以采用注水、注气等方法,增加地层的应力分散性,降低冲击地压的发生概率。
三、加强支护与加固对于已经发生冲击地压的区域,应加强支护与加固工作,防止灾害进一步扩大。
可以采用锚杆、钢架等支护结构,增加地层的稳定性。
同时,对受损的建筑物和基础设施进行加固处理,提高其抗冲击能力。
四、完善排水系统地下水是影响地质应力分布和冲击地压发生的重要因素之一。
因此,完善排水系统对于防治冲击地压具有重要意义。
应建立健全的排水网络,确保地下水的顺畅排放,避免因地下水积聚导致的应力变化和灾害发生。
五、提升工人安全意识在冲击地压防治工作中,工人的安全意识至关重要。
应通过定期的安全培训和教育活动,提高工人对冲击地压灾害的认识和应对能力。
同时,建立健全的安全管理制度和操作规程,确保工人在作业过程中严格遵守安全规定,减少人为因素导致的灾害风险。
六、建立应急预案冲击地压灾害具有突发性和不可预测性,因此建立应急预案是防治工作的重要环节。
应急预案应包括灾害发生后的紧急救援措施、人员疏散方案、灾后恢复计划等内容。
同时,应定期组织演练和培训活动,提高应急预案的实用性和可操作性。
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浅谈国内外冲击地压预测与防治
冲击地压是一种特殊的矿山压力现象,也是煤矿井下复杂动力现象之一。
当应力超过极限状态时,会造成瞬间大量弹性能的突然释放,,不仅会对设备造成损坏,严重时可造成人员伤亡。
本文主要针对冲击地压发生的现状,阐述目前国内外对冲击地压预测和防治的情况,对现有主要的预测技术进行了分析说明。
标签:冲击地压;威胁;预测;防治
前言
随着我国能源对煤炭的需求,煤炭开采量随之增加,开采深度已接近千米。
因此冲击地压灾害将日益严重,短期内还不能像发达国家一样将冲击地压矿井一并予以关闭。
从而,我们必须对冲击地压这种自然灾害进行更深的研究。
本文对冲击地压预测与防治方法进行了综合论述,希望对冲击地压预测与防治有所帮助。
1 冲击地压预测
1.1 围岩变形监测法
采掘活动在煤层和顶底板中将引起各种形式的矿山压力显现,其中支承压力有着特殊的意义。
支承压力的大小、分布是多因素影响的结果。
在发生冲击地压过程中,支承压力特别是动压显现起着重要作用。
因此利用它的显现规律可以预测冲击地压。
一般情况下,支承压力的动压显现与工作面煤壁边缘区的稳定性有关。
当边缘区未被压坏时,随着采煤工作面的推进,支承压力的大小和峰值也随之变化,其峰值愈靠近煤壁冲击危险性也愈大。
1.2 钻屑法
钻屑法是通过在煤体中钻小直径钻孔,根据钻孔时排出的煤粉量及其变化规律和有关动力现象。
达到一系列探测目的施工方法;钻屑法能够估测煤岩体应力大小和分布,因而能够用于估测采掘工作面的支承压力大小和分布规律。
支承压力的峰值大小,峰值位置至煤壁的距离,以及支承压力显著作用范围。
它具有简单易行、直观、适应性强等优点,成为公认的一种预测冲击地压危险的主要方法。
1.3 地音微震监测
地音微震监测是实现冲击地压防治现代化的有效途径。
在井下生产过程中,回采、掘进等生产过程都会引起围岩应力集中,造成采掘空间周围岩的震动、破裂和突然卸压出现一系列具有动力特征的声发射现象,通过上述动力现象是煤岩结构破坏和裂隙扩展或灾害性事故的前兆信号,观测和记录这些现象就可以预测冲击危险。
1.4 电磁辐射监测仪探测法
不同类型的煤、岩石和混凝土在载荷作用下变形及破裂过程中都有电磁辐射信号产生。
电磁辐射与含瓦斯煤岩流变破坏之间具有很好的相关性;掘进或回采空间形成后,围岩自然应力被破坏,矿体和围岩必然要发生变形或破裂,从而会寻求一种新的应力平衡;这种过程会引起电磁辐射。
不同类型的煤、岩石和混凝土在载荷作用下变形及破裂过程中都有电磁辐射信号产生。
电磁辐射与含瓦斯煤岩流变破坏之间具有很好的相关性;由松弛区域到应力集中区,应力及瓦斯压力越来越高,因此电磁辐射信号也越来越强。
在应力集中区,应力和瓦斯压力达最大值,因此煤体的变形破裂过程也较强烈,电磁辐射信号最强。
进入原始应力区,电磁辐射强度将有所下降,且趋于平衡。
2 冲击地压防治
2.1 开采保护层
当所有煤层有冲击地压危险时,应开采冲击地压小的煤层。
当冲击地压危险的煤层的顶、底板都赋存保护层时建议开采顶板保护层。
开采保护层其围岩产生裂隙引起围岩向采掘空间移动使采空区上下方的岩层卸载形成“卸压带”以及附近岩层产生破裂。
煤岩体中产生大量裂隙改变了煤岩结构和属性释放了潜在的弹性能消除和减缓了冲击地压的危险。
开采保护层防治冲击地压的原因:保护层开采是一种区域性、超前性、彻底性治理冲击地压的措施之一,能从根本上消除工作面冲击地压威胁。
保护层开采可减少岩层移动的范围,形成新的应力平衡状态,原有煤层中的应力减小,煤层中出现裂隙、膨胀,透气性增大,使得发生冲击地压危害的可能性降低,从而减少发生冲击地压的可能性。
2.2 合理选择开拓布置及开采方法
控制煤矿冲击地压发生的关键,是控制冲击地压实现的应力条件;在开拓和准备阶段中实现合理的开拓开采方式和顺序,以便完全消除冲击地压危险,或把它减小到最小程度。
2.3 煤层预注水
煤层注水是通过高压水将煤体压裂,并通过煤岩水化反应改变煤岩体物理性质和结构的措施。
注水后能使煤体的强度和积蓄弹性能的能力下降,使煤体冲击倾向减弱。
水对煤的弱化作用,能使强烈冲击倾向煤层变成无冲击倾向或弱冲击倾向煤层。
煤层注水防治冲击地压的原因:煤层注水后,可以使支承压力峰值降低,峰值点位置向煤体深处转移,从而能达到改变煤体(或局部煤体)应力状态的目的。
煤体注水后,能够改善能量释放过程中在时间上的稳定性和在空间上的均匀性。
2.4 卸压爆破
卸压爆破能同时局部解除冲击地压发生的强度条件和能量条件。
即在有冲击危险的工作面卸压和在近煤壁一定宽度的条带内破坏煤的结构(但不落煤),使它不能积聚弹性能或达不到威胁安全的程度;卸压爆破在煤体中产生大量裂隙,使煤体的力学性质发生变化,弹性模量减小,强度降低,弹性能减少,破坏了冲击地压发生的强度条件和能量条件。
由于煤体内裂隙的长度和密度增加,按照失稳理论,还具有致稳作用和止裂作用,防止了冲击地压的发生。
2.5 钻孔卸压
聚集在煤岩中的压力通过钻孔的方式进行释放,使煤层中的压力降低。
是释放弹性能的一种方法。
其原理是基于钻孔及其周围形成的破碎区。
当这些破碎区互相接近后,便能使煤层破裂卸压。
钻孔卸压作为解危措施是可行的,其优点在于能把钻孔深入到高压带。
卸压效果好,灵活可靠。
3 结束语
冲击地压事故是井下常见且多发的事故,随着矿井开采深度的逐渐增加,发生冲击地压事故的概率也随之增加,在没有更好的解决办法之前,我们只能通过现有的技术和方法对冲击地压进行预测,并采取相应有效的预防措施,总结以往的事故经验,根据矿井的实际情况制定行之有效的技术措施,以防止冲击地压事故的发生,确保煤矿企业安全生产。
参考文献
[1]潘立友,张立俊,刘先贵.冲击地压预测与防治实用技术[M].徐州:中国矿大出版社,2006.
[2]姜福兴,杨淑华,成云海,等.煤矿冲击地压的微地震监测研究[J].地球物理学报,2006.
[3]章梦涛,潘一山,王来贵等.冲击地压的预测[J].煤矿开采,1998.
[4]赵本钧.冲击地压及其防治[M].北京:煤炭工业出版社,1994.
[5]李忠华,潘一山.采煤工作面冲击地压的解析分析[J].辽宁工程技术大学学报,2002.
[6]张广永.深度探讨煤矿采掘冲击地压防治技术[J].工业技术,2009.
[7]邓坤.冲击地压防治方法及其注意事项[J].信息与电脑,2009.
[8]刘湘春,关涛.冲击地压危险煤柱的安全开采[J].煤矿开采,1998.。