冲击地压灾害的构成因素
矿井冲击地压灾害应急救援措施
矿井冲击地压灾害应急救援措施矿井冲击地压灾害的概念和原因矿井冲击地压是指煤与顶板或底板之间的受力过程中,煤体失稳断裂,顶板或底板垮落或超前破裂,造成的一种特殊地质灾害。
矿井冲击地压灾害是矿山生产中常见的一种危险灾害,会严重影响矿山的生产和工人的生命安全。
矿井冲击地压的发生原因及机理很多,包括煤岩软硬程度、煤层自重、采动影响、支护能力较弱、围岩压力分布不均衡等,但主要是由于煤层受到某种外力的压挤或拉扯引起的。
矿井冲击地压灾害的应急救援措施预防措施为了减少或避免矿井冲击地压灾害的发生,需采取以下预防措施:•综合地质探测:探测煤层的软硬程度、岩性、断层等地质情况,为后续开采提供重要的依据。
•支护措施:通过完善的支护设计和加强支护设施的使用,提高支护能力,减少煤层的失稳和破裂。
•煤层采动控制:在采煤过程中,根据煤层的软硬程度和稳定性选择合适的采煤工艺,以减少煤层的变形,降低围岩的应力水平。
应急救援措施尽管采取了各种预防措施,仍无法完全避免矿井冲击地压灾害的发生。
因此,矿山管理部门以及工人应制定好相应的应急预案,保障矿工的生命安全和矿山的生产。
•确定紧急救援小组:矿山管理部门应事先确定救援小组,并组织进行相关的应急培训和演练。
•紧急撤离:在矿井冲击地压灾害发生后,需要尽快组织相应人员进行安全疏散,并进行紧急撤离。
•矿井通风:在矿井冲击地压灾害发生后,需要尽快安排相应的人员进行矿井的通风,以确保矿工的生命安全。
•疏散区域设置:在矿山应急预案中,应事先确定好疏散区域,并在灾害发生后组织相应的人员进行有效管理和保障矿工的生命安全。
•监测与报警:通过先进的监测设备,如地震传感器、变形测量器等,实时监测地质情况,一旦发现异动情况,要及时报警并组织应急救援人员进行相应处置。
结论矿井冲击地压灾害是极其严重的矿山安全问题,需要采取综合措施进行预防和应对,并建立健全的灾害应急预案,以保障矿工的生命安全和矿山的正常生产。
煤矿冲击地压产生原因及防治措施 董宇智
煤矿冲击地压产生原因及防治措施董宇智摘要:冲击地压是矿山压力显现的一种特殊形式,又称岩爆或煤炮,是地下采矿工程中最具威胁的动力灾害之一。
冲击地压不仅损坏支架和巷道,导致矿井不能维持正常生产,严重时会危及井下人员的生命安全。
因而系统的、深刻的对冲击地压进行研究具有重要的理论意义和实际意义。
关键词:煤矿冲击;地压;防治措施;1冲击地压具有以下明显的显现特征1)突发性。
没有明显的宏观前兆而突然发生,过程短暂(持续几秒到几十秒),难以事先准确确定发生时间、地点和强度。
2)瞬时震动性。
过程急剧而短暂,伴有巨大声响和强烈震动,重型设备被移动,人员被弹起摔倒,震动范围可达几千米甚至几十千米,地面有震感,但震动持续时间一般不超过几十秒。
3)巨大破坏性。
顶板可能瞬间明显下沉,但一般不冒落;底板可能突然开裂鼓起甚至接顶;常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎从煤壁抛出,堵塞巷道,损坏设备。
造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。
4)复杂性。
在自然地质条件上,除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象,采深从200-1000m,地质构造从简单到复杂,煤层从薄到厚,倾角从水平到急斜,顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发生过冲击地压。
2对冲击地压产生的理论分析2.1强度理论早期的理论表示采场周围应力集中现象较严重,煤岩所承受的应力达到极限时,岩体突然被破坏即产生冲击地压。
近代理论则认为,高应力的突然变大或阻力突然减小会使煤体产生突然的运动破坏,煤体发生抛射,形成冲击地压。
所以,煤岩体的应力大于等于其系统强度是冲击地压发生的强度条件。
2.2能量理论能量理论认为矿体与围岩释放的大量能量是冲击地压所需要的能。
随着矿业活动的进行,整个系统的平衡遭到破坏时,冲击地压形成的条件是释放的能量大于消耗的能量。
2.3冲击倾向理论煤岩介质具有破坏的能力叫作冲击倾向。
冲击倾向需要用一些实验测量得到数据,这些数据反映出的冲击地压发生的可能度称为冲击倾向度。
煤矿冲击地压的影响因素和防治对策分析
煤矿冲击地压的影响因素和防治对策分析摘要:冲击地压是煤矿生产所面临的严重自然灾害之一,伴随着煤炭开采逐渐往深部转移,冲击地压发生的强度和频繁程度日益增加。
同时,生产实践也表明煤矿冲击地压的发生没有明显的前兆,而且在各种类型的煤层、地质构造、顶板条件下都发生过这种破坏力极大的动力灾害现象。
一旦发生,很可能会造成难以估量的经济损失和巨大的人员伤亡。
因此,研究冲击地压的发生机理和防治措施是急切的并且非常必要的。
关键词:煤矿;冲击地压;防治措施引言:通常煤矿冲击地压的发生都是有一些条件的,是煤层以及应力等共同影响的结果。
冲击地压出现的主要条件是煤岩体,具备较强的冲击倾向性。
煤岩体积累的弹性应变能可以释放的足够空间是发生冲击地压的前提条件,而出现冲击地压的诱发条件是煤岩体积累能量的应力加载。
必须要兼具以上这些条件,才有可能出现冲击地压。
结合煤岩冲击失去稳定性的物理特点,可以将冲击地压划分为三大类,一是岩爆型冲击地压,二是顶板垮落型冲击地压,三是构造型冲击地压。
岩爆型冲击地压主要是指煤岩体一直积累弹性应变能,在能量上升到煤岩的最大承载力时,煤岩就会出现瞬间爆炸的情况,其具体表现是弹射以及抛出媒体。
然后,顶板垮落性冲击地压,主要是指推过回采工作面后,上部较厚而硬度较高的顶板始终没有垮落,在悬顶面积达到规定的数值时,顶板瞬间出现折断而造成的冲击波强烈性损坏。
最后,构造型冲击地压通常出现在构造条件相当复杂的地质环境中,因为构造应力过于集中导致的煤岩失去稳定性冲击损坏。
另外,结合不同的出现位置,能够将冲击地压划分为两大类,一是掘进冲击地压,二是回采冲击地压。
首先,掘进冲进地压通常出现在巷道掘进中,与巷道的布局位置以及布局方法存在联系。
其次,回采冲击地压出现在回采工作面的推进中,一般和回采工作面的回采时间以及长度存在联系。
1、冲击地压具有以下明显的显现特征(1)突发性没有明显的宏观前兆而突然发生,过程短暂(持续几秒到几十秒),难以事先准确确定发生时间、地点和强度。
冲击地压灾害研究及防治措施
冲击地压灾害研究及防治措施摘要:冲击地压的发生是有条件的,研究表明煤岩的冲击倾向性、断层和褶曲赋存状况、上覆岩层赋存条件是诱发冲击地压的主要条件。
不同类型的冲击地压矿井,尽管防治方法存在不同,但防冲的本质是相似的,即改变应力分布形式或应力条件。
关键词:冲击地压;灾害;防治措施1冲击地压的致灾机理自20世纪50年代南非成立世界上第一个冲击地压研究机构以来,业内学者提出了众多理论,仅我国提出的机理便已超过100种,是世界上提出冲击地压机理最多的国家。
此处笔者仅列出经典理论和国内最新成果。
早期主要有强度理论、刚度理论和能量理论、“三准则”理论、冲击倾向性理论、变形失稳理论。
虽然这些理论不能完全解释冲击地压的发生,但构成了冲击地压机理研究过程中的理论基础。
由于不同矿井地质赋存条件的差异,致使煤岩介质与赋存环境的相互作用机制也大不相同,因此尚没有一种具有普适性的冲击地压的致灾机理。
我国现有的冲击地压致灾机理可分为4类:①从研究煤岩体材料的物理力学性质出发,分析煤岩体失稳破坏特点及诱使其失稳的固有因素,同时利用混沌、分叉等非线性理论来研究煤岩失稳过程;②从研究灾害区域所处的地质构造以及变形局部化出发,分析地质弱面和煤岩体几何结构与煤岩冲击失稳之间的相互关系;③工程扰动以及采动影响与冲击失稳之间的关系;④从能量角度出发,通过能量密度、能量释放率等指标或通过构建复合型能量转化为中心的煤岩冲击失稳分类体系,对煤岩冲击失稳的能量积聚和转化特征进行研究。
从冲击地压的致灾机理和典型案例分析,我国煤矿冲击地压灾害与以下条件密切相关。
1)煤岩体介质属性。
冲击倾向性是鉴别煤岩介质本身冲击能力大小、是否具有冲击危险性的力学属性,据相关资料统计我国发生的冲击地压事故中,约有75%煤层具有冲击倾向性。
冲击倾向性已经成为我国冲击地压问题的基础性研究,冲击倾向性鉴定是煤层开采前的必要工作,现已形成了对我国煤矿安全生产一线具有指导意义的鉴定标准。
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。
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。
目前煤矿冲击地压灾害
采取有效的支护措施,确保巷道和采煤工作面的稳定。同时加强 顶板管理,防止顶板冒落和冲击地压的发生。
人员避险措施
在冲击地压危险区域设置避险硐室或避险通道,确保人员能够在 发生冲击地压时迅速撤离。
发生事故后的应急处理
01
立即启动应急预案
发生冲击地压事故后,立即启动应急预案,组织救援队伍进行抢险救援
目前煤矿冲击地压灾害
汇报人: 2023-12-17
目录
• 冲击地压灾害概述 • 冲击地压灾害的成因 • 冲击地压灾害的预防措施 • 冲击地压灾害的治理方法 • 冲击地压灾害的案例分析
01
冲击地压灾害概述
冲击地压灾害的定义
冲击地压
也称为“岩爆”,是指煤矿井巷 或工作面周围煤岩体,由于弹性 潜能突然释放而产生的急剧、猛 烈的破坏动力现象。
事故时间
XXXX年XX月XX日
事故原因
地质构造复杂,煤层厚度大,开采深度较深,应力 集中
事故地点
某矿采煤工作面
人员伤亡
多人受伤,部分人员死亡
事故经过
采煤工作面突然发生冲击地压,大量煤块从工作 面喷出,造成人员伤亡和设备损坏
设备损失
大量设备损坏,需要更换和维修
某矿利用卸压爆破预防冲击地压灾害的案例
卸压爆破原理
04
冲击地压灾害的治理方法
预测预报
01
冲击地压危险性预 测
通过分析煤岩体应力、变形、能 量等参数,预测冲击地压发生的 可能性。
02
冲击地压危险性评 价
根据预测结果,对煤岩体进行危 险性评价,确定危险区域和危险 等级。
03
冲击地压预警
根据危险性评价结果,及时发布 预警信息,指导煤矿采取相应措 施。
深部矿井冲击地压危险性分析
深部矿井的冲击地压危险性分析摘要:随着矿井开采深度的延深,发生冲击地压灾害的矿井显著增加。
本文从冲击地压发生的原因出发,对冲击地压危险影响因素进行分析,进而对深部矿井开采冲击地压危险性进行分析。
关键词:深部矿井;冲击地压;危险性分析我国矿井地质条件复杂,随着矿井开采深度的延深,发生冲击地压灾害的矿井显著增加。
垂深达到400m以上时,冲击地压频繁发生,而且地震台常常监测到,震级达到里氏2—3级,破坏性严重。
一、冲击地压发生原因1、煤层及其围岩具有冲击倾向性煤层及其围岩产生冲击或破坏的能力,即是其冲击倾向性。
它是煤岩层固有力学属性,可以用指标进行度量。
有强烈冲击倾向及中等冲击倾向的煤岩层统称为有冲击倾向的煤岩层。
防治冲击地压的实践过程中,发现砂岩类累厚大或石灰岩等较坚硬的顶板冲击倾向较强,原因就是易形成大面积板块,不易弯曲折断,积聚大量变形能,导致回采面前方的弹性能巨大,爆发冲击地压时,弹性能猛烈释放,造成采场附近严重破坏。
2、采场积聚着巨大的能量集中回采工作面,冲击地压多发生在工作面前方15-70 m处,这属于回采面前方支承压力区,煤岩层积聚着巨大的弹性能,当其超过煤层承受的极限强度时,便产生冲击地压。
当走向支承压力与倾斜支承压力叠加时,产生的冲击地压更为猛烈和频繁。
富力煤矿(地表标高为+280 m),在-240 m标高南部18—2层采煤面发生的冲击地压,即属于“t”,字型应力集中,加之分区煤柱附近有一个落差2.25 m的断层,为重力型——构造型走向支承压力与倾向支承压力叠加而致的冲击地压。
3、存在能量释放的空间采场煤体之中存在强大的弹性变形能,在其附近又存在一定的空间,当煤体达到极限承载强度以上可爆发冲击地压。
如果没有释放能量的空间,强大的弹性变形能将随着采场的移动和受力条件的改变,可能逐渐缓解以致恢复到常压状态,积存的弹性变形能经过应力重组被煤休吸收或转化。
掘巷多、巷道交叉处相互不垂直(有锐角),切割量大的采煤方法(房柱式开采,刀柱式开采及短壁开采等),爆发冲击地压的机会较多。
矿井冲击地压灾害分析、探测和预防措施
矿井冲击地压灾害分析、探测和预防措施作者:郭晓庆来源:《科技视界》 2014年第24期郭晓庆(郑州华辕煤业有限公司,河南新郑 451171)【摘要】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时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象,常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象,它具有很大的破坏性,是煤矿重大灾害之一。
【关键词】冲击地压;分析;探测;预防措施0 概况我国最早记录的冲击地压于1933年发生在抚顺胜利煤矿,北京、开滦、抚顺、南桐、枣庄、大同、鹤岗、鸡西等地方煤矿都发生了严重的冲击地压。
截至2005年,我国发生冲击地压的矿井已达110多个。
我国国有煤矿大多建于上世纪五六十年代,随着时间的推移和矿产资源开采向深部转移,这些矿井将逐步进入深部开采,冲击地压灾害问题将更加严重、更加突出。
由于冲击地压的发生机理和影响因素极其复杂,目前尚未建立比较符合实际的冲击地压发生及破坏过程的理论,因而影响了对冲击地压的预测、预报和防治。
李粮店矿区主要开采二1煤层,埋深353~1261m,标高为-240~ -1170m,李粮店矿区由于本矿井煤层埋藏深,所以对地压提出以下分析、探测和预防措施。
1 本矿井冲击地压危险因素1.1 地质因素1.1.1 开采深度开采深度的加大使地应力值增加。
一般在达到一定开采深度后才开始发生冲击地压,此深度称为冲击地压临界深度。
临界深度值随条件不同而异,一般大于200m,总的趋势是随采深增加,冲击危险性增加,由于煤体内的应力几乎与采深成正比,因此,采深越大,煤体的应力越高,煤体变形和积聚的弹性潜能也越大。
1.1.2 地质构造构造应力的作用可以使发生冲击地压的临界深度明显减小,在构造应力集中的构造地带,构造应力能促使发生冲击地压。
1.1.3 煤岩结构和物理力学特性煤层较硬,易发生脆性破坏,则煤层具有冲击倾向性;煤层顶板坚硬并有大面积悬顶时,会使煤体承受较高的支承压力,容易发生冲击地压;煤层底板强度较高,会由于顶底板对煤层的夹制作用,使煤体承受较高的压力作用,易于积聚能量。
冲击地压灾害产生原因
冲击地压灾害产生原因又称岩爆灾害,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。
瓦斯,说起它的另外一个名称沼气在煤矿里它从煤岩裂缝中喷出。
矿井瓦斯爆炸是一种热一链式反应(也叫链锁反应)。
当爆炸混合物吸收一定能量(通常是引火源给予的热能)后,反应分子的链即行断裂,离解成两个或两个以上的游离基(也叫自由基)。
这类游离基具有很大的化学活性,成为反应连续进行的活化中心。
在适合的条件下,每一个游离基又可以进一步分解,再产生两个或两上以上的游离基。
这样循环不已,游离基越来越多,化学反应速度也越来越快,最后就可以发展为燃烧或爆炸式的氧化反应。
所以,瓦斯爆炸就其本质来说,是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。
的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。
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。
矿井施工冲击地压所形成的特征及防治措施
矿井施工冲击地压所形成的特征及防治措施黄 贺(兖州煤业股份有限公司南屯煤矿,山东 邹城 273500)摘 要:矿井施工冲击地压指的是,因高应力影响而聚集很多弹性能岩体或矿体,从而在一刹那释放形成的能量,在释放能量的过程中形成冒落、破坏、气浪、震动、声响等现象。
矿体冲击地压表现为广泛性、多样性、突发性、破坏性等特点。
根据矿井工程冲击地压的特点以及形成因素,然后分析矿井工程冲击地压防治技术,可推动矿产生产的稳定与健康发展。
关键词:矿产资源;冲击地压;特点;防治中图分类号:TD324 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)01-0147-2The characteristics of rock burst in mine construction and its prevention measuresHUANG He(Nantun Coal Mine of Yanzhou Coal Industry Co., Ltd,Zoucheng 273500,China)Abstract: Mine construction rockburst refers to the accumulation of a lot of elastic energy rock mass or ore body due to the influence of high stress, so as to release the formed energy at a moment, in the process of releasing energy, the formation of caving, failure, air waves, vibration, sound and other phenomena. The orebody rockburst is characterized by universality, diversity, abruptness and destructiveness. According to the characteristics and forming factors of mine engineering rock burst, the prevention technology of mine engineering rock burst is analyzed, which can promote the stable and healthy development of mineral production.Keywords: mineral resources; Percussive ground pressure; Characteristic; The prevention and treatment of基于增加采掘强度、扩大采掘范围、增加采掘深度影响下,矿井工程冲击地压现象的形成概率大大增加。
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冲击地压灾害的构成因素
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文件编号:KG-AO-7302-92 冲击地压灾害的构成因素
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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。
F1和Fl a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20xx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。
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