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。
2024年冲压地压及其防治(三篇)
2024年冲压地压及其防治一、冲击地压冲击地压是指在开采过程中,积聚在煤炭体中的能量,瞬间释放出来,产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。
特征:常伴随有很大的声响、岩体震动和冲击波,在一定范围内可以感到地震;有时向采掘空间抛出大量的碎煤或岩块,形成很多煤尘,释放出大量的瓦斯。
根据原岩(煤)体应力状态不同,冲击地压可分为3类:重力型冲击地压、构造应力型冲击地压、中间型或重力一构造型冲击地压。
重力应力型冲击地压: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。
构造应力型冲击地压:主要受构造应力(构造应力远远超过岩层自重应力)的作用引起的冲击地压。
中间型或重力~构造型冲击地压:主要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分类:(1)弹射:一些单个碎块从处于高应力状态下的煤或岩体上射落,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,煤、岩并不向已采空间抛出,只有片带或塌落现象,但煤或岩体产生明显震动,伴有巨大声响,有时产生矿尘。
较弱的矿震称为微震。
(3)弱冲击。
煤或岩石向已采空间抛出,但破坏性不很大,对支架、机器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,伴有很大声响;产生煤尘,在瓦斯煤层中可能有大量瓦斯涌出。
(4)强冲击。
部分煤或岩石急剧破碎,大量向已采空间抛出,出现支架折损、设备移动和围岩震动,震级在2.3级以上,伴有巨大声响,形成大量煤尘和产生冲击波。
根据震级强度和抛出的煤量分类:(1)轻微冲击:抛出煤量在10t 以下,震级在1级以下的冲击地压。
(2)中等冲击:抛出煤量在10t~50t以下,震级在1级~2级的冲击地压。
(3)强烈冲击:抛出煤量在50t以上,震级在2级以上的冲击地压。
一般面波震级Ms=1时,矿区附近部分居民有震感;Ms=2时,对井上下有不同程度的破坏;Ms2时,地面建筑物将出现明显裂缝破坏。
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。
防治冲击地压防治措施
冲击地压防治措施煤矿冲击地压防治措施的主要原则是及时查明冲击危险煤层,及时采取综合防治措施。
它包括区域性防范措施和局部性解危措施。
前者旨在消除产生冲击地压的条件,具有时空上的长期性和区域性。
后者旨在对已形成冲击危险的区段进行解危处理和安全防护,属于暂时的局部性措施。
优先考虑使用区域性防范措施,但局部性解危措施也必不可少。
常用的冲击地压防治措施如图5-1所示。
图5-1 常用的冲击地压防治措施一、冲击地压防范措施由于冲击地压问题的复杂性和我国煤矿生产地质条件的复杂性,增加了冲击地压防治工作的困难。
为了有效地防范冲击地压危害,应当根据具体条件因地制宜地优先采取防范措施。
在大范围内降低应力集中程度,控制弹性能积蓄和释放的外部条件,以及从改变煤岩体本身结构和力学性质入手,消除和减缓其积聚和突然释放弹性能的内部条件。
二、采用合理的开拓布置和开采方式采用合理的开拓布置和开采方式,对防治冲击地压至关重要。
它包括在勘探和矿井设计阶段,就力图尽早查明冲击危险煤层和区段,可以在设计中就考虑和规定冲击地压防治措施,并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。
经验表明,多数矿井的冲击地压是由于开采技术不合理造成的。
不正确的开拓开采方式一经形成就难以改变。
所以煤炭部颁布的《冲击地压煤层安全开采暂行规定》的总则中明确规定:冲击地压矿井有关的长远规划和年度计划中必须包括防治冲击地压措施;开采冲击地压煤层的新水平,必须以冲击倾向鉴定等资料为基础,编制包括冲击地压防治措施的专门设计;已开采的煤层一经确定为冲击地压煤层,对正在开采的水平,必须在三个月内补充编制专门设计;开采冲击地压煤层必须采取防治冲击地压的生产技术措施和专门措施,在采掘工作前必须编制包括防治冲击地压内容的掘进和回采作业规程和专项防治措施的实施规程。
冲击地压矿井的开采设计原则,开采冲击地压煤层的专门设计内容和规范,掘进和回采工作的专项措施等,必须遵照执行《煤矿安全规程》和《暂行规定》的有关条文规定。
冲击地压预测和防治试行规范
冲击地压预测和防治试行规范煤炭工业部一九八七年六月第一章煤层冲击倾向鉴定试行技术规范煤层冲击倾向的鉴定试验工作除应遵守煤炭工业部颁发的《煤和岩石物理力学性质测定方法》外,还应遵守本规范的规定。
本部分请参见《煤层冲击倾向性分类及指数的测定方法》以及《岩石冲击倾向性分类及指数的测定方法》。
第二章钻屑法试行技术规范钻屑法(煤粉钻孔法)是通过在煤层中打小直径(41~50mm)钻孔,根据排出的煤粉量及其变化规律以及有关动力效应鉴别冲击危险的一种方法。
第一节冲击危险指标1. 检测指标由煤粉量、深度和动力效应组成。
煤粉量是每米钻孔长度所排出的煤粉的质量,单位为kg深度是从煤壁至所测煤粉量位置的钻孔长度,可折算成钻孔地点实际采高的倍数,动力效应是钻孔产生的卡钻、孔内冲击、煤粉粒度变化等现象。
2. 用钻粉率指数方法判别工作地点冲击地压危险性的指标,可参照表1的规定执行。
在表1中所列的钻孔深度内,实际钻粉率达到相应的指标或出现钻杆卡死现象,可判所测工作地点有冲击地压危险。
表1 判别工作地点冲击地压危险性的钻份率指数注: 钻份率指数=每米实际钻粉量(kg)/ 每米正常钻粉量(kg)正常钻粉量是在支承压力影响带范围以外测得的煤粉量。
测定煤层正常钻粉量时,钻孔数不应少于5孔,并取各孔煤粉量的平均值。
3. 冲击危险指标由矿井冲击地压防治组负责,以井田为单位按煤层分别测定,确定冲击危险指标应通过科学试验,现场实测验证并报矿务局批准。
没有确定冲击危险指标前,由矿井冲击地压防治组负责,根据实际经验,参考表1及附录,规定临时的冲击危险指标。
4. 冲击危险的评定工作由专人负责,评定结果由评定人通知有关部门。
第二节施工方法1. 钻孔时,应采用专用钻架和钻杆导向装置,保证钻孔直径和方向。
2. 钻孔应尽量布置在采高中部,平行于层面,垂直于煤壁。
3. 确定冲击危险最大的检测深度一般为3.5倍采高,在此范围内,如已确定冲击危险,可停止探测。
4. 钻孔地点、孔距以及检测时间按施工目的确定。
防治冲击地压安全措施
防治冲击地压安全措施为加强矿井冲击地压防治工作,保障煤矿职工生命安全,根据《安全生产法》、《矿井安全法》、《煤矿安全》、《冲击地压煤矿安全开采暂行规定》等法律及行业规范,为确保掘进施工安全,特编制防制冲击地压安全措施。
一、坚持冲击地压危险的预测预报1、冲击地压矿井必须建立冲击地压危险分析预测预报制度,各采掘工作面的冲击危险程度预测预报结果由矿总工程师审查,提出管理意见,逐一建档以备分析。
2、建立冲击地压危险监测系统,推广应用应力在线监测系统等革新技术,做好预测预报工作。
3、有冲击地压危险的开采区域,必须摸清以下地压数据。
(1)煤层性质,包括煤的冲击倾向、强度、弹性和脆性等力学性质,煤的厚度、埋藏深度及煤的含水率、孔隙度,煤层结构等物理性质。
(2)煤层顶底板性质赋存煤层的上露坚硬岩层的厚度、强度、冲击倾向、距煤层的距离、底板岩层的厚度、性质等。
(3)地质构造:褶曲构造和断裂构造情况,局部地应力异常,煤层厚度和倾角的突然变化。
4、开采冲击地压煤层的采、掘工作面,评定冲击地压危险级别时,应考虑以下因素:(1)本煤层已发生冲击地压,或相似条件下的采区已发生冲击地压。
(2)煤层及其顶板岩层具有冲击地压倾向。
(3)煤层老顶为5m以上,抗压强度大于70mpa的坚硬岩层。
(4)孤岛型、半岛型煤柱或本煤层支撑压力影响区。
(5)上部煤层遗留煤柱或停采线附近遗留煤柱。
(6)煤层厚度和倾角突然有变化。
(7)褶曲和断层等地层构造带。
(8)煤炮剧烈、频繁。
(9)巷道煤岩体位移量。
三、掘进和回采工作技术措施1、冲击危险区内的掘进与回采工作,必须始终在卸压保护带内进行,卸压保护带的宽度不少于3.5倍巷道高度(或回采高度)。
2、冲击地压危险区域应避免双巷同时掘进,必要时两条平行巷道之间的煤柱不得小于8m,联络巷道应与两条平行巷道垂直,两工作面的前后错距不得小于50m。
3、采掘工作面通过附近应力集中区的老巷前应进行冲击危险的监测和处理,有冲击危险的采掘工作面,停产3天以上的,恢复生产的前一班内应鉴定冲击地压危险程度,并采取相应的安全措施。
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。
冲击地压预防新技术及典型案例
房柱号
矿工死亡 受伤位置
采空区
两次冲击事故及人员伤亡位置
澳大利亚澳星煤矿冲击地压事故
2014年4月16日,澳大利亚澳星煤矿发生冲击地压事 故,2名矿工被埋死亡。
煤层
1 巷道宽5.5m,
高2~3m
2 锚杆、锚索联合
支护方式
采煤联合机
4
其它六个 矿工位置
3
冲击地压发 生地点,(2 人死亡位置)
冲出的煤体
4 3 2 1 0
应力集中区 破碎区
0 20 40
原岩应力区
100 120
-1 -2
80 测点距工作面距离/m 60
0
20
40
测点距工作面距离/m
60
80
100
120
工作面距离停采线110m
工作面见方期
冲击地压危险性的综合预警
14
4
1
11 4 3 16
6 7 43 8 16
5 3 3
5 14 3 10 1
产煤省市 冲击地压 显现省市
目前我国已有 177 个冲击地压矿井,分布 于20个省(市、自治区)。
冲击地压矿井数量逐年增加
冲击地压矿井增长趋势
随着时间,冲击地压矿井数量不断增加
二、冲击地压预测新技术
冲击地压危险性的宏观预测
50
强度
45
40
35
强度
强 度
冲击
煤炮
30
25
20
15
10
5
0 125 126 127 128 129 131 1-1 1-2 1-3 1-5 1-6 1-8 1-9 110 111 112 113 114 115 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 128
冲击地压防治措施
冲击地压预防措施冲击地压是聚集在矿井巷道和采场周围岩体的能量突然释放。
在井巷中发生的爆炸事故。
动力将煤岩抛向巷道,同时发出强烈声响,造成煤岩体振动和煤岩体破坏、支架与设备、人员伤亡,部分巷道跨落破坏等。
冲击地压具有突发性、发生条件复杂性的特点。
新城煤矿开采至今无冲击地压现象发生,但根据临矿(城山煤矿)以前25#煤层发生过冲击地压现象及我矿部分采区开采深度已经达到-580水平,矿井开采深度的增加,矿山压力显现日趋明显,为做好矿井冲击地压预测和预防工作,防止冲击地压危害,确保矿井安全生产,依据《煤矿安全规程》和有关规定及法律法规,特制定以下防范措施如下:一、管理机构组长:王连军副组长:杨庆胜谢学文沈广东王杰黄万胜金邵柱成员:生产科机电科地测科安监处供应科运输区通风区调度室二、抢险准备工作1、全矿各单位人员、工种,必须熟知矿井冲击地压灾害基本知识,掌握冲击地压发生的机理、预兆、影响因素及危害,以便及时采取相应的救援措施。
2、根据矿井冲击地压事故的特点,必须提前准备好各类技术装备,以便抢险救灾工作的需要。
(液压起重器、大绳、矿工斧、镐、刀锯、两用锹、担架、检测仪器、苏生器、生命探测仪等)3、生产科负责编制并贯彻落实施工措施,确保抢险施工安全进行。
4、机电科负责抢险期间机电设备及供电系统的安装使用,并在事故发生第一时间,停止矿井生产电源。
5、地测科负责了解事故现场情况,分析判断事故严重程度、波及范围及存在的威胁。
6、安监处负责现场监督抢险过程的安全情况,杜绝二次事故的发生。
7、供应科负责准备抢险期间需要的所有工具并保证其安全质量。
8、运输区负责各类材料、工具、空重车皮的运输,确保各类材料、工具、车皮及时到达作业地点。
9、通风区负责通风系统的巡查、调风、风机安设等工作,确保井下无串联风、微风、无风等现象。
10、调度室负责联系组织各单位抢险工作,并在事故发生的第一时间,通知矿井所有人员进入新鲜风流中躲避。
三、技术管理1、要对各开采煤层进行煤层冲击倾向性鉴定,并认真做好待采区段冲击地压危险性评价。
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
摘要: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。
关键词: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.。