利用矿震诱发冲击地压力学机理预判工作面动力灾害危险区
工作面见方危险区预卸压和解危措施
１ 概 况
１１ ９ ． ３上０ ６工作 面 位 置及 周 边 关 系
表 １ 工作面位断顶技 术和 打深孔 大直径 钻孔 提前 对 工作 面见 方 阶 段 危 险 区 域 进 行 卸 压 ， 止 类 似 在 防 ９ ０ 、３ ３工 作 面见 方 阶 段 出 现 的矿 震诱 发 冲 击 地 ３４ ９ ０ 压 型 矿 山 动力 灾 害 事 故 ， 而做 到 “ 从 有震 无 灾 ” 。
２ １１ 断 顸预 卸压 ．．
（ ） 顶 预 卸 压 位 置 分 布 。距 离 切 眼 ９ — ０ ｍ １断 ０ １０ 位置 的上下顺槽 内 ， 在顶部 向工作面煤体方 向 ６ｍ ０ 和铁南高压线 （５Ｖ 由工作 面中部 近东西 向穿过 ， ３ｋ ） 在工作 面中西 内各 均 匀 布 置 ７个 爆 破 孔 ， 直 孔 深 ３ 实 现 工 垂 ０ｍ， 地 面位置 部有一条农用 高压线（ ０ Ｖ 近南北 向穿过 ， 条通讯线 由东西转 １ｋ ） 一 南北 向从工作面中北部穿过 ； 邹鲍公路东 西向斜穿 工作面中部 ； 工 作 面 回采 之 前 的断 顶 卸 压 。需 要 特 别 注 意 的 是 ， 深 作 面中部 、 西部有多栋建筑物及菜棚 。 孔 爆 破 能 量 大 ， 动 大 ， 破 前 ， 强 放 炮 地 点 的支 震 爆 加 ＝ 西北侧为９ 上 ０ 面（ ３ ８ 未准备） ， 东北部为九采 边界皮带巷、 西南为 护， 放炮后 ， 需要再一 次检 查和加强支 护 ， 防止震 动 … 。 … 、 九采一分 区皮带巷 ， 面中部 下伏九采一分 区中部 轨道巷。 工作 减弱支护强度 。另外 ， 炮后的躲炮 时间需要适 当 放 延 长 ， 止放 炮 诱 发 冲击 地 压 。 防 （） ２ 断顶卸压 的具体方案为 ： ①采用 ｚ Ｊ６ ０型 Ｌ一 ５ 钻机 、 ５ ｍ钻头 ，施工垂直深度 ３ｍ的深部卸压 ￣７ ｍ ０ 钻孔 ； ②炸药选用矿用水胶炸药 （ 其中每个药卷长度 图１ ９ ３上０ ６工 作 面 平 面 布 置 图 为 ４０ ｍ， ３ｏ ） ０ｒ 重 Ｏｇ 。每孔装 药数 量为 ５ 卷 、５ｇ孔 ａ Ｏ １ｋ ， １２ 煤 层 赋 存 特 征 ． 内装药长度为 １ｍ， 内均匀布置 １ 个并联 的雷管 ， ０ 孔 ８ 该工作面煤层赋存稳定 ， 结构简单 ， 煤层为黑色 孑 外串联连线 ， Ｌ 正向装药 。 装药装在孔底。 每孔炸药 由 半亮型煤 ， 块状结构 ， 弱玻璃光泽 ， 煤层普氏硬度为 ｆ １ 发毫秒延时电雷管引爆 ，未装药段用速凝水泥封 ８ ２ ３ ～ 。工作面为一单斜构造 ， 西南高 ， 东北低 ； 煤层 堵不少于 １ｍ。 ０ ③将药卷装入 ５ｍ ０ ｍ塑料管 内部上 端 ， 格 ５ 规 ０×１Ｏ０ ｍ，８ ｓ 时 电 雷 管 ， 向 定 ｌ０ ｍ １ｍ 延 正 走 向北 西 ～北 东 向 ； 煤层 倾 角 ２ ｌ。 ， ４ 平均 ８ 。 表 ２ 煤 层 顶 底 板 情 况 表 炮 ， 管间距 １０ｒｍ。 雷 ２０ ａ 管子 下端 用速 凝水 泥充 填 。 管 顶 底板 名称 岩石 名称 厚度 （ ｍ） 岩性特 征 子送 人炮 眼 内后 ， 用速 凝水 泥 封堵 不少 于 １ｍ。④爆 ０ 破方 式 采用 群孔 爆破 ， 次起爆 三 至五个 钻 孔 。 一
利用矿震诱发冲击地压力学机理预判工作面动力灾害危险区
＝
＋６ ３
ｒ Ｍ３ ｂｂ ｏ２Ｍ ２ ＋ ３
２
＋ｂｂｂｏ ￣２３ １ ＂
（） ２
式（ ） ， 、， ２ 中 ｂ ｂ 分别 为向持力层 ２ ３转移 的系数 。公 、 式（ ） 以推广到 一般情况 ， ２可 随着工作 面的 回采 ， 当煤 层柱状 图中的持力层 断裂到第 层 ， 时第 儿层 持力 此 层受到的水平应力为 ：
由表 １ 可看 出 ， 随着 ９ １ ３ ０工作面的 回采 ， 持力层 ２和持力层 ３断裂前在高 度方 向的水平应 力产生很 明 显 的应力集 中， 当岩层分别断裂到持力层 ２和持力层 ３ 时， 岩层破裂高度分别达到 １０ ０ ｍ和 １０ 左右 ， 时 ， ３ｍ 此
相 当于工作 面推进 到 ２０— ６ ｍ， ０ ２ ０ 考虑 到地层 性质 的 不均性 ， 有可能在工作 面推进 到 １０ ２ ｍ以后 ， 发生 分 就
性能 ， 和原来设计 的钢套 管相 比还 具有 以下 优点 ： １ （） 管材材质轻 ， 其密度只有 钢管 的 １ １ ， 于井下搬 运 ； ／０便 （） ２ 不用丝 扣连接 ， 因为每根 管材 的一 端 都有一 胶 连 接承 口， 以用 专用快 干胶连 接 。如果使 用钢 管用 丝 可 扣连接 ， 因管 材太 重很难 “ 认扣 ” 并且 因井 下 套管 较 ， 短（ １５～２ ０ ， 约 ． ． ｍ） 连接 次 数 多 ， 费人 力 和时 间 ； 浪 （） ３ 成本低 。 下入套管后 ， 用水泥砂浆封闭套管下 口位置 ， 固 凝 后用注浆泵由上 口向套管与孑 壁之 间的间隙注入水灰 Ｌ 比０ ７～ ． ． ０ ８的素水 泥浆 ， 至注满为止 。 直
４ 结 语
（ ） 工程 的完 成意 味着 井下 小倾 角 、 １该 大直 径钻 孔施工的可行性 ， 给类 似钻孔 提供 了经验 。 （） ２ 工程套管 由设 计 的无缝 钢管改 为煤矿井 下用 聚氯乙烯通用管 ， 既满 足工 程需要 又方便 施工 和降低
冲击矿压与震动的机理及预报研究
冲击矿压与震动的机理及预报研究中国矿业大学 窦林名 何学秋 王恩元重庆大学 曹树刚 摘要 本文分析了煤矿冲击矿压与矿山震动之间的关系,提出了矿山震动的机理及震动模型,给出了矿山震动中心的定位方法以及矿山震动能量的计算方法。
在此基础上,提出了冲击矿压危险性评价与预测预报的微震法。
实践检验结果,证明效果良好。
关键词 冲击矿压 震动 危险性评价 预报1 震动与冲击矿压从煤矿发生的动力现象震动来看,岩体中发生的震动都是由于地下开采引起的,是岩体断裂破坏的结果。
从记录的地震图来看,震动发生的时间很短,从几秒到几十秒,震动传播的距离有长有短。
有些震动传播的距离很远,强烈的在地表都能感觉到。
冲击矿压是煤岩体中聚积的弹性能震动动力释放、动力冲击造成的。
冲击矿压可能出现在震动中心。
若在震动中心没有发生动力过程,则不会在震中发生冲击矿压,而在有动力过程的地点发生。
即冲击矿压的地点可能是震动中心,也可能是发生在距震中很远的地方。
因此震动和冲击矿压的基本关系为:(1)冲击矿压是矿山震动的事件集合之一;(2)冲击矿压是岩体震动集合中的子集;(3)每一次冲击矿压的发生都与岩体震动有关,但并非每一次岩体震动都会引发冲击矿压。
图1 冲击矿压和震动的次数与震动能量级之间的关系从冲击矿压与岩体震动的关系来看,发生冲击矿压的最低能量为1E 03J ,大部分是从1E 05J 开始的。
在能量级别为1E 06J 时,发生的冲击矿压最多。
但并非每次1EJ 的震动都有冲击矿压发生。
图1表示发生震动、冲击矿压发生的次数与震动释放的能量级之间的关系。
2 震动发生的机理在开采应力影响下,岩体的弹性特性决定使机头下降,机器越上调,下沉越严重,最后任其下沉,达极限后再慢爬坡进行。
(6)进行地质编录工作困难,后盾后底部仅有3m 2的开口暴露处。
所以在机械运行中,无法判断围岩情况。
作者简介 贾春年,1964年生。
1985年毕业于阜新矿业学院采矿系,1988年考入中国矿业大学研究生部学习,研究方向为矿山压力。
采矿工程毕业论文煤矿冲击地压的机理及未来的研究方向和治理技术
煤矿冲击地压的机理及未来的研究方向和治理技术采矿工程摘要：总结和论述了近几十年来国内外在研究煤岩体系发生冲击地压理论方面的进展，冲击地压发生的主要因素和特点，探讨了在冲击机理方面研究的趋势，并对国内外现今所采用的预测和防治措施进行了分析，并提出了防治的方法，展望了今后在预测预报工作和防治措施研究及实践方面的发展方向。
关键词：冲击地压岩石力学预测预报强度刚度能量引言煤矿冲击地压是指在一定条件的高地应力作用下，井巷或回采工作面周围的煤岩体由于弹性能的瞬时释放而产生破坏的矿井动力现象，常伴随有巨大的声响、煤岩体被抛向采掘空间和气浪等现象。
它往往造成采掘空间中支护设备的破坏以及采掘空间的变形，严重时造成人员伤亡和井巷的毁坏，甚至引起地表塌陷而造成局部地震。
1对国内外煤矿冲击地压灾害及其理论研究现状的评述1. 1国内外煤矿冲击地压灾害评述煤矿冲击地压和岩爆是一个世界性的灾害现象。
从1738 年英国的南史塔福煤田发生世界上第一次冲击地压以来，已有260 年的历史了。
其间在世界上发生冲击地压的国家除我国外，还有英国、波兰、法国、德国、俄罗斯、乌克兰、南非、美国、日本等23 个国家和地区。
我国最早记录的冲击地压是1933 年在抚顺胜利矿发生的。
从1933～1996 年的60 多年间，全国共有36 个矿井累计发生过4 000 余次破坏性的冲击地压，造成400 多人死亡，200多人受重伤，破坏巷道20 km 之多，其经济损失十分严重。
1. 2冲击地压理论研究现状的评述南非于1915 年就建立了南非矿山冲击委员会，对煤和金属矿的冲击地压进行研究。
西德于20 世纪50 年代初就开始冲击地压的研究工作，并且成功地采用了钻孔卸压措施来防治煤矿井下发生的冲击地压[。
前苏联的全苏矿山测量科学研究院也制定了《有冲击地压危险煤层的矿井的采矿工程施工安全规程》。
在美国主要采用的方法有煤层掏槽、钻孔卸压、卸压爆破和煤层注水等。
我国对冲击地压的研究是从60 年代才开始的，主要是由一些有严重冲击地压的局矿在生产实践中加以探索。
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长期以来，煤矿冲击地压一直是煤矿开采主要灾害之一。
随着我国煤矿产业的不断发展与能源需求的不断加大，煤矿井下开采超千米的矿井逐步增加，在保障能源使用的同时，也增加了冲击地压形成的机率。
基于此，本文对煤矿冲击地压的产生机理进行阐述，并对防治措施进行深入的探讨，以增加对冲击地压的预防与处置能力，为煤矿产业的安全生产提供保证。
标签：煤矿冲击地压；机理；防治冲击地压是煤矿开采行业面临的主要威胁之一，它是一种矿山的动力现象，会导致煤矿巷道发生变形和矿井支架损坏，甚至导致矿井的损毁和人员的伤亡[1]。
因此，对于煤矿开采过程中冲击地压的形成机理研究，以及对其防治措施的探讨尤为必要，也是煤矿行业在未来发展中最重要的安全举措。
1 煤矿冲击地压的形成机理1.1 强度理论强度理论中认为，煤矿矿山在未进行开采之前，煤层处于坚硬的岩层夹持之下，这种夹持力会在煤层中产生高压及高弹性，使能量大量集中于煤层壁区域，并保持相对力的平衡。
而随着煤矿开采深度的增加，煤层所受的夹持力也不断发生变化，其应力也随之加大，伴随煤矿开采作业的持续推进，逐步打破了其所承受力量的平衡，使煤岩向采空区域变形与挤压，从而形成冲击地压。
1.2 能量理论煤矿矿山中由于受引力、重力等因素的影响，其内部存在着复杂且巨大的能量。
当煤矿开采作业进行到一定的程度时，会打破煤矿地质中的能量平衡，使煤层释放出大量的能量，并呈现于矿井采空区域，从而引发冲击地压。
能量理论将煤矿冲击地压与能量进行联系，并在两者间建立起相对平衡关系。
1.3 冲击倾向理论冲击地压形成的前提是具有冲击倾向性的煤体，煤体应变所释放的空间成为了冲压地压发生的必要条件。
有研究表明，煤体冲击倾向判断指标包括冲击能量指数、弹性能指数、煤样产生动态破坏的时间等，并根据不同的类型进行分类，当实际冲击倾向大于其极限值时，煤体产生冲击地压的风险将会不断增加。
2 煤矿冲击地压的监测技术2.1 围岩变形监测技术由于煤矿开采的纵深推进，会逐步导致其巷道产生大量移动和变形，最突出的表现是煤层顶板出现下移，致使矿井内通风、运输及行人造成显著的影响。
矿震应力波诱发巷道冲击地压机制研究
矿震应力波诱发巷道冲击地压机制研究矿震是由于煤矿地质构造活动和岩层应力状态变化引起的地震现象。
矿震的发生会引起巷道冲击地压，给矿井生产带来巨大的危害，因此研究矿震应力波诱发巷道冲击地压机制对于煤矿安全生产具有重要意义。
矿震应力波传播到巷道围岩时，其应力波动会引起巷道围岩中的应力状态变化。
巷道围岩受到应力波的冲击后会发生应力释放和重新分配，原先的平衡状态被破坏，围岩中的应力会重新分布。
这种应力分布的改变会使得围岩中的应力集中，形成巨大的地压。
此外，矿震应力波的传播也会引起巷道围岩的变形。
应力波的传播过程中，围岩中的颗粒会发生位移和变形，使得巷道围岩的体积发生变化。
围岩中的变形会导致围岩强度的下降，使得巷道围岩的稳定性受到破坏。
当应力波通过时，围岩会产生回弹和位移，从而形成冲击地压。
矿震应力波诱发巷道冲击地压的机制主要包括应力分布和围岩变形两个方面。
应力分布的改变会使得围岩中的应力集中，形成地压。
围岩变形则是由于围岩的体积发生变化和岩层变形，使得巷道围岩失去稳定性，产生冲击地压。
为了研究矿震应力波诱发巷道冲击地压的机制，可以采用数值模拟、模型试验等方法进行研究。
通过建立巷道围岩的数值模型，可以模拟矿震应力波传播过程中的应力分布和围岩变形情况，从而分析应力集中和地压产生的机制。
模型试验则可以通过模拟实际巷道围岩的物理特性和应力状态，验证数值模拟的结果，为实际生产提供可信的依据。
总之，矿震应力波诱发巷道冲击地压的机制是一个复杂的过程，涉及应力分布和围岩变形两个方面。
通过深入研究这一机制，可以提出相应的防治措施，减少矿震对巷道的危害，为煤矿的安全生产提供科学依据。
因此，我们需要进一步加大对于矿震应力波诱发巷道冲击地压机制的研究工作。
浅谈煤矿矿井冲击地压的发生机理防范措施预报和预测
浅谈煤矿矿井冲击地压的发生机理防范措施预报和预测近年来，随着我国煤矿开采深度的不断增加冲击地压的显现不断发生，这种自然灾害一旦发生，给人身安全造成极大威胁，笔者根据自己的工作经验并参阅部分资料就矿井冲击地压形成的原因、影响的因素、发生的机理和冲击地压危险综合防治的预测和预报予以浅谈。
1、煤矿冲击地压的分类按煤矿动力现象分主要有四类：冲击地压；煤（岩）与瓦斯突出；大冒顶或老顶突然来压；矿震。
冲击地压是矿山坑道周围岩体在其力学平衡状态破坏时，由于弹性变形能突然释放而产生的急剧、猛烈的动力现象。
它具有很大的破坏性。
按冲击地压发生地点分为：顶板冲击地压一发生在煤层顶板的冲击地压；底板冲击地压一发生在煤层底板的冲击地压；煤层冲击地压一发生在煤层的冲击地压；矿体冲击地压一发生在矿体内的冲击地压；岩爆一发生在岩巷或隧道内的冲击地压。
按发生原因分为：压力型冲击地压一主要由开采引起的支承压力而造成的冲击地压；构造型冲击地压一主要由地质构造应力引起的冲击地压；混合型冲击地压一由开采支承压力和地质构造应力引起的冲击地压。
2、影响冲击地压发生的原因及因素：（1）自然地质因素：主要包括受采深、地质构造及煤岩结构和力学影响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，一般大雨200m。
总的趋势是随采深度增加，冲击危险性增加。
这主要是由于随采深增加，原岩应力增大缘故。
地质构造如褶曲、断裂、煤层倾角及厚度突然变化等也影响冲击地压的发生。
宽缓向斜轴部抑郁形成冲击地压；断裂犹如一个开采边界，若回采方向朝向断层面，则冲击危险增加；煤层倾角和厚度局部突然发生变化地带，实际是局部地质构造应力积聚地带，因而极易发生冲击地压。
（2）开采技术因素：开采多层煤时，任何造成应力集中的因素，如开采程序不合理、本层回采不干净、相邻两层开采错距不合适等，均对防治冲击地压不利。
从防治冲击地压的角度而言，壁式开采优于柱式开采，旱采优与水采；直线工作面优于曲线工作面，冒落法优于充填法。
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。
科技成果——煤矿冲击地压的多参量前兆识别及监测预警技术
科技成果——煤矿冲击地压的多参量前兆识别及监测预警技术适用范围适用于受矿震及冲击矿压灾害威胁矿井的动力灾害防治。
针对我国深部煤岩冲击动力灾害监测预警的技术难题，通过研究应力与应力波协同作用下煤岩失稳的前兆信息特征，提出的微震监测、震动波CT反演预测和采动应力监测相结合的多参量监测预警理论及技术，将降低冲击危险监测的盲目性，提升我国冲击地压的监测与预警准确性，为矿井制定防御、减轻和控制煤岩动力灾害提供可靠的科学依据，有利提高矿井开采的安全性，该技术应用前景广泛。
技术原理根据煤岩破坏的不同裂隙发展阶段与微震、应力、声电等参量响应的关系，建立煤岩受载破坏过程的“应力场-震动场”多参量归一体化监测预警模型，提出以微震监测、震动波CT反演和采动应力探测冲击危险的预警指标与方法。
关键技术微震监测通过监测矿震震源、能量及变化趋势，判断冲击危险区域和等级；震动波CT是通过建立震动波波速与采动应力（梯度）之间的耦合模型，划分波速异常与波速梯度异常空间“应力场”；采动应力监测以监测煤体应力增量筛查和聚焦危险区。
即根据震动能量与煤岩破裂状态的耦合关系，以及冲击变形能物理模型与预警指标，实现对冲击危险的分析预测与实时监测预警相结合、区域到局部逐级筛查的聚焦式预警。
技术流程（1）微震系统监测记录矿震能量、震源及变化趋势，确定矿震高发区；（2）震动波CT反演波速异常与波速梯度异常区，划分不同等级冲击危险区域；（3）采动应力监测煤体应力增量，筛选和聚焦冲击危险区，并实施解危措施。
主要技术指标（1）在中国矿业大学建立了微震远程监控网络平台，已有几十个矿井加入该平台，微震监测数据可在线进行专家会诊，并及时提供预警和防治建议。
（2）震动波CT反演及采动应力增量监测的综合预警准确率达到80%以上。
典型案例鲍店煤矿采用SOS微震监测系统监测矿震规律，采用采动应力在线系统监测煤体应力变化，并结合震动波CT反演技术，预测和确定了103上02工作面冲击危险区。
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。
浅谈冲击地压的地质因素调查内容及预报方法
浅谈冲击地压的地质因素调查内容及预报方法【摘要】冲击地压是矿井灾害的一种，是由于工作面、巷道周围岩体在其力学平衡状态破坏时，由于弹性变形能突然释放而产生的一种以急剧变化为特征的动力现象，给矿井的安全生产构成了严重威胁。
本文着重从矿井地质的角度来分析和研究，阐述地质工作开展内容，从煤系岩性及其组合、地质构造、水文地质、瓦斯地质等几方面进行地质因素调查，提出地质预测预报方法。
【关键词】冲击地压；地应力；地质因素调查；预测预报1 矿井冲击地压概况冲击地压是矿井灾害的一种，是矿井开拓回采过程中地压活动的一种突发形式，它往往突然发生、瞬时结束。
显现轻者造成巷道围岩急剧变形、支架损坏，重者严重摧毁矿井设施，并可能造成重大人身伤亡事故，是煤矿的重大灾害之一。
所以为了掌握冲击地压的发育规律，提高广大职工的抗灾应变能力，有必要从地质因素上对冲击地压进行综合分析研究，开展相关地质调查基础工作，并进行预测预报，为矿井设计和采掘部门提供资料参考。
2 冲击地压的地质因素调查内容冲击地压地质调查的内容：一是调查矿井煤（岩）层的力学性质、地质构造的力学性质及展布特征，水和瓦斯赋存情况及活动规律，掌握矿井冲击地压的地质基础资料；二是分析矿井冲击地压发生的原因及其作用特点，以掌握它的显现规律，配合生产部门提供安全作业所需要的地质资料。
2.1 煤系岩性及其组合因素调查煤岩层的物理力学性质是构成冲击地压活动最直接的影响因素。
对于含煤地层的地质调查，应仔细分析已有的煤岩巷实测剖面和钻孔资料，对煤层顶底板、含水岩层、坚脆砂岩层、松软泥岩层等，要逐层分析它们沿走向和倾向方向上的变化，受地质构造破坏的情况。
在垂直方向上要系统研究各个煤岩层的层次及组合情况，统计顶底板的特征，含水层组的结构，含有潜在危险地层的指标及它们和煤层之间的间距。
最后在采掘工程平面图上圈出有冲击地压潜在危险的区域，为设计和采掘部门提供参考。
2.2 地质构造因素调查冲击地压的形成及其显现的形式、特点和强烈程度，均于地质构造密切相关。
煤矿冲击地压的机理及未来的研究和治理技术
煤矿冲击地压的机理及未来的研究和治理技术所谓煤矿冲击地压是指在高地应力作用下，井巷或回采工作面周围的煤岩体出现了破坏的情况，并伴随着较大的声响，岩体抛起的现象。
这不仅仅会对于采掘空间中支护设备造成危害，还将可能使得采掘空间出现变形，严重的情况下造成人员伤亡，井巷毁坏和局部地震。
1.我国国内煤矿冲击地压灾害以及理论研究情况1. 1国内外煤矿冲击地压灾害评述我国最早记录的冲击地压发生在1933年的煤抚顺胜利矿。
在此后的60年间的时间内，矿井累计发生了四千多次的破坏性冲击地压，造成巨大人员伤害和财产伤害。
1. 2冲击地压理论研究现状的评述我国对于冲击地压的研究工作始于上世纪60年代，主要是以结合实践冲击地压生产实践的方式来进行探索的。
首先系统化的对于煤矿冲击地压进行研究的是重庆大学和煤科总院重庆分院，以天池煤矿为研究对象开展的；随后全国性的煤矿冲抵地压调研工作顺利开展。
与1987 年颁布实施由煤科院北京开采所和阜新矿业学院联合起草的我国第一部《冲击地压煤层安全开采暂行规定》。
通过广大科技工作者和研究人员的共同努力，已使我国对冲击地压机理和防治措施的研究有了较大的进展，其中煤体注水与深孔松动爆破方法相结合的综合防治措施以及冲击地压的非线性有限元数值模拟、煤岩体地应力场的测试和有限元计算分析、声发射技术、微震监测系统在防治冲击地压的研究与应用方面已达到国际先进水平。
对煤、岩体冲击地压和岩爆机理的研究。
2.冲击地压发生的机理结合实际煤矿冲抵地压实践，其运行的机理可以归结为以下几个方面：其一冲击地压的分类及显现特性，一般情况下冲击打压可以归结为动型，构造应力性和动构造应力并有三种类型，依照不同矿体变形破坏范围大小可以实现合理的划分。
而冲击地压的特点可以表述为煤壁抛射性塌落，顶板下沉或底板撇裂，板炮频繁，煤体移动，弹性振动，设备震搬，煤尘飞扬，无明显预兆突然爆发，伴有巨大响声和地震，冲击风波引起构筑物损坏，易于出现较大损失和伤亡。
冲击地压发生的机理
冲击地压发生的机理最佳答案1 冲击地压发生的机理界上几乎所有国家都不同程度地受到冲击地压的威胁。
1783年英国在世界上首先报导了煤矿中所发生的冲击地压现象。
以后在前苏联、南非、德国、美国、加拿大、印度、英国等几十个国家和地区，冲击地压现象时有发生。
在我国，冲击地压最早于1933年发生在抚顺胜利煤矿。
以后，随着开采深度的增加和开采范围的不断扩大，北京、抚顺、枣庄、开滦、大同、北票、南桐等矿区的许多矿井，都先后有冲击地压现象发生。
随着开采深度的不断增加，冲击地压的危害将更加突出。
一、冲击地压发生的机理冲击地压又称岩爆，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。
1992年以前，我国有50余个煤矿发生了冲击地压。
比较突出的有北京矿务局门头沟煤矿、抚顺矿务局龙风煤矿、枣庄矿务局陶庄煤矿、大同矿务局忻州窑煤矿、四川省天池煤矿和新汶矿务局华丰煤矿等。
（一）我国煤矿冲击地压显现具有如下特征：1、突发性。
发生前一般无明显前兆，冲击过程短暂，持续时间为几秒到几十秒。
2、一般表现为煤爆(煤壁爆裂、小块抛射)。
浅部冲击(发生在煤壁2m～6m范围内，破坏性大)和深部冲击(发生在煤体深处，声如闷雷，破坏程度不同)。
最常见的是煤层冲击，也有顶板冲击和底板冲击，少数矿井发生了岩爆。
在煤层冲击中，多数表现为煤块抛出，少数为数十平方米煤体整体移动，并伴有巨大声响、岩体震动和冲击波。
3、具有破坏性。
往往造成煤壁片帮、顶板下沉、底鼓、支架折损、巷道堵塞、人员伤亡。
4、具有复杂性。
在自然地质条件上，除褐煤以外的各煤种，采深从200m～1000m，地质构造从简单到复杂，煤层厚度从薄层到特厚层，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；在采煤方法和采煤工艺等技术条件方面，不论水采、炮采、普采或是综采，采空区处理采用全部垮落法或是水力充填法，是长壁、短壁、房柱式开采或是柱式开采，都发生过冲击地压。
煤矿冲击地压发生机理与防治技术的研究
煤矿冲击地压发生机理与防治技术的研究随着社会经济的发展，煤矿工作量逐渐增加，煤矿冲击地压问题也日益突出。
煤矿冲击地压是指在采煤工作面，由于地下采煤作业导致的地质构造破裂和煤体位移，从而引发的地表和地下的岩层错动，造成地压力突然释放的现象。
这种地压现象往往威胁煤矿工人的生命安全，同时也给煤矿的正常生产带来了严重影响。
煤矿冲击地压的发生机理和防治技术的研究显得尤为重要。
一、煤矿冲击地压的发生机理1. 地质构造破裂煤矿冲击地压主要是由于地质构造破裂引起的。
在地下矿采作业中，因矿体开采引起地质构造破裂，使得构造面两侧的岩体和煤层发生位移。
当位移达到一定程度时，地下岩石和煤层将会由于受到外力的压迫而产生推移和错动，进而形成地压。
2. 煤层的突压效应在煤矿采煤作业过程中，煤层采完后，四周的岩石就会迅速补偿过来，这就会使得煤层产生突压效应。
这种突压效应会导致煤层表面突然破裂，进而释放出地压力。
3. 煤层松动或变形煤层松动或变形也是引发地压的重要原因之一。
在煤矿的采煤作业过程中，煤层会因为内部压力和外界力量的作用，逐渐松动和变形。
而煤层松动和变形过程中释放出的应变能会引起地压力的释放。
4. 采煤工作面的岩层错动在煤矿的采煤作业中，采煤工作面所在的岩层会发生推移和错动，这种错动会使地层中的应力产生变化，从而引发地压现象的发生。
1. 合理的采煤方式选取合理的采煤方式是煤矿冲击地压防治的重要环节。
在采煤工作面的设计中，应该根据煤层的特性、地质构造和实际情况，合理设计采煤方式和采煤工作面的布置，以减轻地质构造破裂和煤层位移造成的地压力。
2. 加强煤层控制在煤矿采煤作业过程中，要加强对煤层的控制，采取适当的支护措施，包括支柱立窗、布局合理的支护柱和采取适当的预掘工作面等，以减缓煤层松动和变形过程，从而减少地压的发生。
3. 采用地压预防措施可采用爆破预拆岩、注浆压裂和粉末喷射等技术手段，预先对煤层进行掏空和调节，减少地压的发生。
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发表时间：2019-08-13T09:21:10.617Z 来源：《中国建筑知识仓库》2019年02期作者：王健[导读] 冲击低压作为影响金属矿安全作业的主要灾害，不仅会对作业空间内的金属岩体造成剧烈的破坏，严重时还可能会导致冒顶等二次灾害。
因此，研究冲击低压的防治理论与技术是具有现实意义的，对于金属矿事业的发展有着极为重要的影响。
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。
冲击地压预测、防治技术的应用--古城煤矿
冲击地压预测、防治技术的应用山东能源临矿集团古城煤矿(2012年5月9日)尊敬的煤监局各位领导：上午好！首先感谢省煤监局提供了这次兄弟单位之间相互学习交流的机会，根据会议安排，我把古城煤矿的基本情况和防冲工作开展情况汇报如下：一、矿井概况古城煤矿是临矿集团在济宁矿区建设的第一对矿井，也是受冲击地压威胁严重的矿井。
矿井于2001年1月投入生产，核定生产能力为220万吨/年。
矿井采用立井、暗斜井多水平开拓方式，地面标高+50米左右，共分三个水平，第一水平-505米，第二水平-850米，第三水平-1030米。
目前第一水平已回采完毕，第二水平剩余可采储量不足20万吨，主要生产水平为三水平，最大采深超过1200米，开采工艺为条带式综采放顶煤。
矿井主采煤层为二迭系山西组3煤，平均煤厚8.5米。
根据二水平和三水平的煤岩层冲击倾向性鉴定结果，3煤为强冲击倾向性煤层，其顶底板为弱冲击倾向性岩层。
通过对钻孔资料分析，距3煤360米以上有一层60～80米厚的侏罗系红色细粒砂岩，440米以上有一层70～114米厚的中粒砂岩，经专家分析，巨厚坚硬岩层的弯曲、断裂是形成冲击地压或矿震的根源。
矿井地质构造复杂，断层多，至今共揭露断层300多条，冲击地压的发生也与断层存在一定的联系。
二、防冲工作开展情况古城煤矿自2004年发生冲击地压以来，矿井即把冲击地压防治作为全矿安全生产的中心工作来抓。
几年来，我们根据防冲要求，积极健全防冲组织机构，不断加大资金投入，引进先进监测设备，开展科技攻关，逐步完善防治措施，冲击地压防治能力稳步提高。
一是强化防冲队伍建设，健全防冲组织机构。
古城煤矿成立了以矿长为组长，总工程师、分管副矿长为副组长，相关专业副总工程师与部门负责人为成员的冲击地压防治工作领导小组，下设防冲办公室，设专职防冲副总工程师，防冲办共编制47人，负责监测监控、冲击危险区划定、编制防冲措施、大直径钻孔卸压、钻屑检验和其它卸压解危工作。
浅谈煤矿冲击地压发生机理及防治措施
浅谈煤矿冲击地压发生机理及防治措施摘要：本文将全面而系统的分析煤矿冲击地区的防治措施，随着煤矿开采深度的不断增加，矿压动力灾害显现日趋严重，极大的增加了煤矿开采的难度，尤其增加了煤矿发生冲击地压的风险，威胁着矿工的生命安全，给矿井的生产和安全带来极大危险。
本文针对冲击地压发生的机理和特点进行分析，重点论述其防治措施。
关键词：煤矿冲击地区机理防治措施1 引言随着我国经济的全面发展，对煤炭的需求量与日俱增，煤矿的开采力度逐年提高，开采深度不断加深，矿压动力灾害也日趋频繁。
由于煤矿冲击地压是矿井开采过程的一种极其复杂和难以预测的一种矿山动力学现象，它使得我们在煤矿开采时的不确定性因素增多，使得采煤作业的安全风险提高。
煤矿工人的生命安全是现代煤矿开采中最重要的注意事项，对于煤矿冲击地压的防治工作，是一个亟待解决的问题。
现在关于煤矿冲击地压主要是按照刚度理论、强度理论、能量理论来分析其特性的，煤矿开采中，煤层的冲击地压的突发性、瞬时震动性、破坏性等特征是多种多样的，灾害程度也是不尽相同的，发生的各种条件也是因地质因素的差异和采掘作业操作进程密切相关的。
本文根据现场实际，主要从人才队伍建设、冲击倾向性鉴定、煤场煤柱开采、巷道合理优化布置、采煤工作事项等出发，浅析其防治措施，对煤矿冲击地压防治具有一定的指导意义。
2 煤矿冲击地压形成机理分析对于煤矿开采，随着煤矿开采强度不断增加，开采深度不断加大，地层内的应力分布较浅部开采有着很大的不同。
煤岩体中积聚能量的不断释放，造成煤层的不稳定，时常发生不同种类的矿震。
当煤岩体中积聚的弹性能突然释放时，就会造成煤岩体的破坏，发生冲击地压。
能量释放理论在煤矿开采中分析其冲击地压形成机理时经常用到，其主要是能量的释放，造成应力的不均衡分布，使得煤矿开采中的煤层应力结构发生改变，导致断层、结构面的冒滑现象的发生，表格1为煤炭开采中的冲击地压机理的分析的汇总表。
第一类井巷或工作面周围岩体在开挖过程中，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；这一种类型和地下厂房、水电硐室、地铁隧道等其他地下工程中的岩爆机理是一样的。
矿震应力波诱发巷道冲击地压机制研究
根据以往经验，总结出一些经验公式，用于 预测矿震应力波诱发巷道冲击地压的危险性 。
矿震应力波诱发巷道冲击地压防治技术措施研究
优化巷道布局
通过优化巷道布局，降低矿震应力波对巷道的影 响，从而降低冲击地压的风险。
加强支护
通过加强巷道的支护，提高巷道的稳定性，降低 冲击地压发生时对巷道的破坏程度。
缓冲结构设计
研究背景及意义
研究背景
矿山地震是矿山安全生产的严重自然灾害之一，矿震应力波能诱发巷道冲击地压，造成严重人员伤亡 和财产损失。
矿震应力波诱发巷道冲击地压的机制尚不明确，缺乏有效的预测和防范措施，因此开展此项研究具有 重要的现实意义。
研究意义
01
揭示矿震应力波诱发巷道冲击 地压的机制，为预测和防范巷 道冲击地压提供理论支持。
建立模型
02
根据实际地质条件和巷道形状，建立三维有限元模型，并考虑
材料非线性、几何非线性和边界条件。
材料参数
03
确定岩石和煤体的材料参数，如弹性模量、泊松比、密度和内
聚力等。
模拟结果分析
01
应力波传播
02
冲击地压发生条件
03
影响因素分析
研究矿震应力波在巷道中的传播 规律，包括应力波的幅值、频率 和波形等。
2023
《矿震应力波诱发巷道冲 击地压机制研究》
contents
目录
• 研究背景及意义 • 矿震应力波诱发巷道冲击地压理论模型 • 矿震应力波诱发巷道冲击地压实验研究
contents
目录
• 矿震应力波诱发巷道冲击地压数值模拟研 究
• 矿震应力波诱发巷道冲击地压防治措施研 究
• 研究结论与展望
01
对未来研究的建议
冲击地压发生的能量原理及与突出的统一预测准则
冲击地压发生的能量原理及与突出的统一预测准则
包鑫阳;刘岩
【期刊名称】《内蒙古煤炭经济》
【年(卷),期】2018(000)018
【摘要】为明确煤矿冲击地压发生的能量机制,基于岩石力学能量理论,分析了冲击地压发生的能量特征,认为冲击地压发生的本质原因是煤岩体内储存的弹性能量大于其破裂消耗的能量;建立了冲击地压和煤与瓦斯突出的统一预测准则,同时界定了预测准则的阈值,可据此预测工作面动力灾害,指导工程实践.
【总页数】2页(P3,61)
【作者】包鑫阳;刘岩
【作者单位】沈阳焦煤股份有限公司红阳三矿,辽宁沈阳110000;沈阳焦煤股份有限公司红阳三矿,辽宁沈阳110000
【正文语种】中文
【中图分类】F406.3;TD324
【相关文献】
1.均质圆形巷道蝶型冲击地压发生机理及其判定准则 [J], 马念杰;郭晓菲;赵志强;赵希栋;刘洪涛
2.冲击地压和突出的统一失稳理论 [J], 章梦涛;赵阳升
3.狭窄煤柱冲击地压发生的判别准则 [J], 徐曾和;李刚常
4.冲击地压发生的判别准则和预防措施 [J], 宋广鹏
5.冲击地压和突出的统一预测及防治技术 [J], 邹德蕴;刘先贵
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93上 10 工作面水平应力突变的空间模型中水平应 力分布方式为： 原来作用在已采工作面 93上 12 上的水 平应力向 93上 10 孤岛工作面转移，93上 10 煤岩层上的 水平应力为转移的水平应力和原水 平 应力的叠加。 93上 10 工作面平面上水平应力的转换与分布如图 1。
N － 93上 12 工作面水平应力转移到 93上 0 孤岛工 作面上的转移系数。
上述在高度方向的水平应力分布与转移的模型如 图 2 所示。
图 1 93上 10 工作面平面上水平应力的转换与分布
设转移到孤岛工作面上的水平应力近似按线性分
布，可以估算出此时孤岛工作面水平应力 σ1 ：
σ1
=
σ
NL2 + NL2
L1
（ 1）
式中： L1 、L2 － 93上 12 和 93上 10 的倾向长度；
后来考虑如下原因不再进行分级扩孔： （ 1） 钻机 扭矩大（ 4000N·m） ，钻杆直径大（ Φ73mm） ； （ 2） 岩石 主要为砂质泥岩，硬度不太大，可钻性好。
实际施工工艺采用 Φ94mm 的钻头钻进至设计终 孔落点位置，用 Φ300mm 的扩孔钻头一次性扩孔成孔。
经过尝试，一次性扩孔成孔效果很好，35m 深的钻 孔用 Φ300mm 的一次性扩孔钻头需要时间大约 25h， 既节省了因分 级 扩 孔 造 成 的 扩 孔 钻 头 材 料 成 本，又 提 高了钻进效率。 3． 4 套管的选用及固定
2012 年第 3 期
81
开孔倾角，保证终孔落点位置的准确。 3． 3 钻进成孔
根据《平煤股份十二矿己 15 － 31010 回风巷大直 径小倾角瓦斯抽放钻孔工程设计》，该钻孔采用分级扩 孔，即用 Φ94mm 的钻头钻进成孔，Φ94mm 钻孔主要作 为导向孔，先由 Φ94mm 扩至 Φ171mm，再由 Φ171mm 扩至 Φ244mm，最后由 Φ244mm 扩至 Φ300mm。
该工程钻孔成孔直径为 300mm，下入 Φ225mm 套 管，壁厚为 8． 1mm，公称压力为 0． 6MPa，管材为煤矿井 下用聚氯乙烯通用管（ KM） ，该管材具有阻燃、抗静电
性能，和原来设计的钢套管相比还具有以下优点： （ 1） 管材材质轻，其密度只有钢管的 1 /10，便于井下搬运； （ 2） 不用丝扣连接，因为每根管材的一端都有一胶连 接承口，可以 用 专 用 快 干 胶 连 接。如 果 使 用 钢 管 用 丝 扣连接，因管 材 太 重 很 难“认 扣 ”，并 且 因 井 下 套 管 较 短（ 约 1． 5 ～ 2． 0m） ，连 接 次 数 多，浪 费 人 力 和 时 间； （ 3） 成本低。
σ － 原水平应力，
* 收稿日期： 2011 － 11 － 22 作者简介： 范爱文（ 1978 － ） ，男，1999 年 8 月参加工作，工程师，现
任南屯煤矿生产技术科总工办主任，从事煤矿技术管理工作，在全国 核心期刊发表论文 10 余篇。
图 2 高度方向水平应力的分布与转移模型
图 2 中，M1 、M2 、M3 、M4 为 各 持 力 层 的 厚 度，σ1 、 σ2 、σ3 和 σ4 为各持力层初始受到的水平应力，σ＇2 、σ＇3 和 σ＇4 为回采过程中各持力层断裂前的水平应力。
下入套管后，用水泥砂浆封闭套管下口位置，凝固 后用注浆泵由上口向套管与孔壁之间的间隙注入水灰 比 0． 7 ～ 0． 8 的素水泥浆，直至注满为止。
4 结语
（ 1） 该工程的完成意味着井下小倾角、大直径钻 孔施工的可行性，给类似钻孔提供了经验。
（ 2） 工程套管由设计的无缝钢管改为煤矿井下用 聚氯乙烯通用 管，既 满 足 工 程 需 要 又 方 便 施 工 和 降 低 了成本。
当坚硬的厚持力层 1 发生断裂，水平应力在高度 上重新分布，大部分水平应力转移到持力层 2 上，设第 1 个持力层的断裂在高度方向水平应力向上一持力层 转移的系数为 b1 ，此 时 为 σ2 ' + b1 Mv1 / M2 σ1 ，同 理，随 着工作面的推进，持力层 2 和持力层 3 相继断裂，水平 应力在高度方向的力绝大部分转移到持力层 4 上，可 以估算持力层 4 上的水平应力 σ4 '。 （ 下转第 81 页）
由于在复合厚煤层中容易发生矿震诱发冲击地压 型的矿山动力灾害，如南屯煤矿在 9303、9304 工作面 中都发生了这种类型的动力灾害，因此，根据矿震诱发 冲击地压力学机理对南屯煤矿 93上 10 工作面危险区 进行划分就尤为重要。
矿震诱发冲击地压力学机理认为： 厚层坚硬岩层 中水平应力突 变 是 诱 发 矿 震 的 主 要 原 因，煤 层 附 近 垂 直应力突变是 诱 发 冲 击 地 压 的 主 要 原 因，水 平 应 力 突 变引起垂直应力突变是矿震诱发冲击地压的主要原 因。工作面回采过程中水平应力突变的空间模型可以 分为平面上水平应力分布与转换和高度方向上水平应 力的分布与转换。
93上 10 工作面水平应力突变的空间模型中高度方 向的分布方式为： 随着工作面的推进，岩层从下往上逐 渐断裂，断裂岩层中的水平应力将向上位岩层转移，根 据微地震监测 的 结 果，坚 硬 厚 岩 层 的 断 裂 和 水 平 应 力 转移过程仅持 续 几 十 到 数 百 毫 秒 ，此 过 程 中 将 以 震 动 的形式释放能量，从而形成微震或矿震； 与此同时，大 部分水平应力将瞬间转移到上位坚硬岩层（ 持力层） 上，形成新的应力平衡。随着工作面继续推进，上述坚 硬岩层断裂和 水 平 应 力 转 移 过 程 将 重 复 ，直 到 地 表 发 生明显变形。
2012 年第 3 期
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利用矿震诱发冲击地压力学机理 预判工作面动力灾害危险区
范爱文，金思德，刘宝亮
（ 兖矿集团南屯煤矿，山东 邹城 273500）
摘 要 在复合厚煤层中容易发生矿震诱发冲击地压型的矿山动力灾害，厚层坚硬岩层中水平应力突变是诱发矿震的主要原因，煤层附近垂 直应力突变是诱发冲击地压的主要原因，根据矿震诱发冲击地压力学机理对工作面危险区进行划分就尤为重要。 关键词 矿震 诱发 冲击地压 动力灾害 危险区 中图分类号 TD324 文献标识码 B