冲击地压的提出和研究意义

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对冲击地压及其机理的思考与再认识

对冲击地压及其机理的思考与再认识

对冲击地压及其机理的思考与再认识冲击地压是指由于爆炸、地震或其他外界力量作用于地面上的压力,引起土壤或岩石震动、位移或破坏的现象。

在工程实践中,冲击地压是一个重要的工程问题,它对土壤结构的稳定性和工程设施的安全性都有重要影响。

因此,对冲击地压的机理进行深入思考和再认识,对于工程设计和施工具有重要的指导意义。

首先,冲击地压的机理是复杂而多样的。

其产生的原因主要有以下几点:1.爆炸冲击:爆炸是一种能量突然释放的过程,爆炸波在传播过程中产生的突然增大的压力作用于地面上的土壤或岩石,形成冲击地压。

爆炸冲击地压的特点是瞬间性强,产生的压力和能量都非常大。

2.地震冲击:地震是地下岩石的断裂和滑动导致的,地震波传播时产生的振动效应作用于地面上的土壤或岩石。

地震冲击地压的特点是频率较低,振动时间较长,但产生的位移量较大。

3.冲击物体撞击:当高速移动的物体撞击到地面时,物体的动能将转化为地面上的冲击力,引起土壤或岩石的震动和位移。

撞击冲击地压的特点是造成的冲击力具有较大的局部性,能够引起局部土壤或岩石的破坏。

其次,冲击地压的机理还与地面上的土壤或岩石的特性有关。

土壤和岩石的物理性质和力学特性对冲击地压的传播和作用起着重要的影响。

例如,土壤的密实度、湿度和粒度分布等因素都会影响冲击地压的传递路径和作用效果。

岩石的岩性、结构和应力状态也会对冲击地压产生影响。

因此,在进行冲击地压的研究和分析时,必须考虑土壤或岩石的物理特性和力学行为。

此外,冲击地压对土壤结构和工程设施的影响是多方面的。

冲击地压会引起土壤或岩石的位移和变形,导致地面沉降、裂缝和塌陷等问题。

对于土壤结构,冲击地压的作用可能导致结构的倾斜、变形和损坏,甚至引发结构的倒塌。

对于工程设施,冲击地压会对地下管线、桥梁、隧道等建筑物造成破坏,危及工程的正常运行和使用。

最后,冲击地压对工程设计和施工的应对措施也需要进行深入思考和再认识。

在工程设计中,应根据冲击地压的机理和特点,进行合理的地质勘察和土壤力学分析,预测和评估可能产生的冲击地压的影响。

新汶矿区深部开采冲击地压致灾机理及控制技术研究的开题报告

新汶矿区深部开采冲击地压致灾机理及控制技术研究的开题报告

新汶矿区深部开采冲击地压致灾机理及控制技术研究的开题报告一、研究背景及意义近年来,我国正在进行对煤炭资源深部开采的探索和开发工作,为了获取更多的煤炭资源,煤矿开采深度不断加深,深部开采环境也愈加恶劣,其中深部开采冲击地压灾害是一个比较突出的问题。

冲击地压是指由于地质构造和矿体力学特性的影响,在深部开采过程中形成的,突然发生和瞬间产生的煤与岩体的相互作用所引起的地压灾害。

这种灾害在煤炭生产中造成了严重的安全生产事故和经济损失。

因此,为了保证煤矿的安全生产和减轻冲击地压灾害的损失,深入开展冲击地压致灾机理及其控制技术的研究具有非常重要的意义。

二、研究内容及方法本项目的研究内容主要包括:1. 冲击地压的形成机理及预测技术研究:通过对冲击地压的形成机理进行分析研究,采用数值模拟等方法对冲击地压的演化过程进行研究,以预测冲击地压的发生时间、强度和影响范围。

2. 冲击地压控制技术研究:在此基础上,探讨应对冲击地压的基本控制理论和技术,包括引导断裂带、支护措施、煤柱保护等方法,并对比分析各种控制技术的适用性和效果。

3. 深部开采安全防范技术研究:针对煤矿深部开采中存在的安全隐患和灾害风险,对应的安全防范技术进行探讨,包括监测预警与数据处理技术、应急处置技术等方面。

方法方面,通过对深入分析冲击地压致灾机理,结合实际煤矿工程开采情况,运用数值模拟等手段对其进行研究,开展冲击地压控制技术的理论分析、实验和模拟仿真研究,开展矿井安全监测技术和安全防范技术的研究与应用。

三、研究目标和预期成果本项目的研究目标是:深入揭示深部开采冲击地压的致灾机制,探讨基于断裂带引导等控制技术,减轻深部煤炭开采中的冲击地压灾害,提高煤矿生产安全性和效益性。

本研究旨在获得以下预期成果:1. 揭示冲击地压致灾机理,提出预测模型和准确的预测方法,为冲击地压防治提供依据。

2. 完善冲击地压控制技术,提出基于断裂带引导等控制方法,优化防治方案,减轻深部煤炭开采中的冲击地压灾害。

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

煤矿冲击地压发生机理与防治技术的研究煤矿冲击地压是指在煤矿开采过程中,地层发生破裂导致地面下沉,进而影响矿井的稳定,威胁矿工生命安全和矿山持续生产的一种地质灾害。

煤矿冲击地压的发生是由于煤矿开采过程中,岩层应力分布的改变、破裂、滑动以及煤体收缩等因素共同作用的结果。

煤矿冲击地压发生的机理主要包括以下几个方面:1. 应力分布的改变:煤矿开采会导致煤层应力分布的改变,原来受到约束的应力将会释放,导致地面下沉。

2. 破裂与滑动:煤层和岩层的破裂与滑动也是冲击地压发生的重要原因。

在煤层开采过程中,煤层与岩层之间形成的裂隙会扩大,进而导致地面下沉。

3. 煤体收缩:煤炭层中的煤体在开采过程中会发生收缩,导致地面下沉。

收缩主要是由于煤炭中的挥发分被释放出来,煤体的体积减小。

1. 改善采煤方法:合理选择采煤方法是防治冲击地压的关键。

应优先选择安全稳定的采煤方法,避免采用容易引发冲击地压的采煤方法。

2. 采取支护措施:在煤矿开采过程中,对煤层和岩层进行支护是防治冲击地压的重要手段。

可以采用支柱法、木材和钢材支护法等方式,增加矿井的稳定性。

3. 引导地应力:通过采取措施改变地层应力分布,减轻地面下沉的程度。

在开采过程中适当增加地应力,可以减轻地面下沉的程度。

4. 加强监测预警:及时监测地压的变化情况,预警煤矿冲击地压的发生。

可以采用地压仪、应力应变仪等设备进行监测,并根据监测结果及时采取措施预防冲击地压的发生。

煤矿冲击地压的发生机理是多方面因素共同作用的结果,要想有效防治冲击地压,需要从采煤方法的选择、支护措施的加强、地应力的引导以及监测预警等方面进行综合治理。

只有不断完善技术和措施,才能保障煤矿生产的安全和稳定。

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。

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

煤矿冲击地压产生机理及防治措施探讨一、引言煤矿冲击地压是指煤矿开采过程中由于矿体失稳、岩层移动等因素造成的地下压力突然释放,导致矿井内部岩层发生错动或破裂,对矿井设施和人员安全造成严重威胁的一种地压灾害。

煤矿冲击地压是煤矿生产中常见的一种地压灾害,严重影响了煤矿生产的安全和稳定。

深入了解煤矿冲击地压的产生机理,并探讨相应的防治措施具有重要意义。

二、冲击地压的产生机理1. 煤层、顶板和底板岩层的相互作用煤矿冲击地压的产生机理首先与煤层、顶板和底板岩层的相互作用有关。

煤层开采会破坏原有的地质构造,使得煤层、顶板和底板岩层之间的应力分布发生变化,导致地下应力集中和释放,从而引发冲击地压。

2. 动力学因素在煤矿开采过程中,爆破、钻孔、支架移动等作业会产生动力学因素,这些因素在煤层和岩层中的传播、积累和释放过程中可能引发冲击地压。

3. 矿柱失稳煤矿中的矿柱是支撑煤层周围岩体的重要构造,矿柱失稳会引发岩层错动和破裂,从而引发冲击地压。

4. 地表活动地表活动如采煤沉陷、地震等也会引发冲击地压的产生。

煤矿冲击地压的产生机理是多种因素综合作用的结果,包括煤层、顶板和底板岩层的相互作用、动力学因素、矿柱失稳以及地表活动等。

三、冲击地压的防治措施1. 采用先进的开采技术采用先进的开采技术是预防冲击地压的重要手段之一。

采用局部开采、宽厚煤柱和安全柱等技术可以有效地减轻地压的影响。

2. 加强地质预测和监测加强地质预测和监测工作是防治冲击地压的关键。

通过对矿井地质情况和岩层移动进行精准的预测和监测,可以及时发现地质异常现象,为防治冲击地压提供有效的信息支持。

3. 合理布置支护措施合理布置支护措施也是防治冲击地压的重要措施之一。

采用强化支柱、注浆加固、岩层打压等支护措施可以有效减轻地压的影响、保障矿井设施和人员的安全。

4. 完善应急预案建立完善的地压应急预案是防治冲击地压的重要保障。

在发生冲击地压事故时,能够及时、迅速、有效地组织应急救援,最大程度减少损失。

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。

煤矿冲击地压防治技术研究与应用

煤矿冲击地压防治技术研究与应用

煤矿冲击地压防治技术研究与应用随着我国煤矿采煤深度的不断增加,煤矿冲击地压的防治技术成为了煤矿安全生产中的重要问题。

冲击地压是指在煤矿开采过程中由于采场顶板受到巨大压力而发生瞬间变形或垮塌的现象,是煤矿安全生产中的一大隐患。

研究和应用煤矿冲击地压防治技术对于提高煤矿安全生产水平具有重要的意义。

一、煤矿冲击地压的原因煤矿冲击地压的发生原因非常复杂,主要包括采场强度不足、顶板稳定性差、采空区塌陷等因素。

在煤矿开采过程中,地表岩层的破裂和塌陷会导致地压的增大,顶板不断受到挤压,当顶板无法承受压力时,就会发生冲击地压。

研究煤矿冲击地压的原因并寻找防治方法是非常必要的。

1. 高效支护技术高效支护技术是煤矿冲击地压防治的重要手段之一,主要包括使用高强度的支护材料和设备,如高效支架、锚杆等。

这些支护设备和材料可以有效地增强采场的稳定性,减少顶板的塌陷,防止冲击地压的发生。

2. 工作面布置合理技术在煤矿开采中,合理的工作面布置可以有效地减少冲击地压的发生。

通过合理的矿井设计和采煤顺序,可以最大限度地降低采场的受力情况,减少地表岩层破裂和塌陷的可能性,从而达到防治冲击地压的目的。

3. 预防性注浆技术预防性注浆技术是一种新型的冲击地压防治技术,主要是通过注浆材料将地表岩层固化,增加地质层的稳定性,减少地层破裂和塌陷的可能性。

这种技术在煤矿冲击地压防治中具有较高的效果,并且可以减少煤矿开采过程中的安全事故。

目前,我国在煤矿冲击地压防治技术方面取得了很大的进展,各种技术都得到了广泛的应用。

在一些大型煤矿中,高效支护技术成为了常规的施工工艺,有效地提高了采场的稳定性。

预防性注浆技术也被广泛应用于一些特殊煤层,取得了良好的效果。

一些煤矿企业还在煤矿冲击地压防治技术方面进行了大量的研究和探索,取得了一些创新性成果。

一些煤矿企业结合地质勘探和数值模拟技术,对煤矿地质条件进行了全面分析,制定了更加科学的冲击地压防治方案。

这些创新性的研究和应用,为煤矿冲击地压防治技术的提升贡献了力量。

煤矿冲击地压防治技术研究与应用

煤矿冲击地压防治技术研究与应用

煤矿冲击地压防治技术研究与应用煤矿冲击地压是指煤矿工作面开采过程中,由于岩层破碎,导致一系列地质灾害,如跌落、滑移、爆裂等现象。

这些地质灾害会给矿工的人身安全和设备设施的安全带来严重威胁,煤矿冲击地压防治技术非常重要。

煤矿冲击地压防治技术的研究主要包括:确定地质条件、监测与预测、防治目标、防治措施等方面的内容。

需要对煤矿地质条件进行详细调查和分析,包括煤层、顶板、底板和岩层构造等方面的情况,以便对冲击地压的发生机理和演化规律进行深入的研究。

监测与预测是冲击地压防治的基础工作,通过采取地质勘探、地震监测、应力监测等手段,可以及时发现冲击地压的迹象,进行预警。

根据煤矿冲击地压的特点和影响因素,制定相应的防治目标,如降低地应力、控制断裂围压等。

采取一系列的防治措施,包括注浆、支护、减压排水、减微震等技术手段,来预防和控制煤矿冲击地压的发生。

煤矿冲击地压防治技术的应用,可以有效地减少冲击地压带来的人员伤亡和设备损失。

具体应用方面,可以根据煤层厚度、埋深、煤岩性质等因素,选择合适的支护措施和方法。

在厚煤层矿井中,可以采用煤柱保留的方式来减轻地压,保护矿工的安全。

在煤层破碎较为严重的地段,可以采用注浆技术来加固岩层,提高其稳定性。

在矿井通风系统中,可以通过减压排水来降低地压,改善井下工作环境。

煤矿冲击地压防治技术的研究与应用对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义。

虽然目前已经取得了一些成果,但仍然存在一些问题和挑战。

煤矿冲击地压的发生机理还不够清楚,预测与监测手段还不够成熟,防治措施的可行性和效果还需要进一步探索。

需要加强对煤矿冲击地压防治技术的研究和应用,提高其科学性和可行性,为煤矿安全生产提供更好的支撑。

冲击地压机制的细观实验研究

冲击地压机制的细观实验研究

冲击地压机制的细观实验研究地压机制是指地下水对地面上建筑物或其他结构物的压力作用。

在建筑工程中,地压机制是一个非常重要的问题,因为它会对建筑物的稳定性和安全性产生影响。

为了更好地理解地压机制,科学家们进行了一系列的实验研究,其中包括冲击地压机制的细观实验研究。

冲击地压机制是指地下水在瞬间流动时对建筑物或其他结构物产生的冲击力。

这种冲击力可能会对建筑物的结构产生破坏,因此需要进行深入的研究。

科学家们通过实验研究,发现冲击地压机制与地下水的流动速度、流动方向、土壤类型等因素有关。

在实验中,科学家们使用了一种称为“细观实验”的方法。

这种方法可以模拟地下水在微观尺度下的流动情况,从而更好地理解冲击地压机制的产生原因。

在细观实验中,科学家们使用了一些微型仪器,如微型压力计、微型流量计等,来测量地下水的流动速度和压力变化。

通过细观实验,科学家们发现,当地下水流动速度较快时,会产生较大的冲击力,从而对建筑物产生破坏。

此外,地下水的流动方向也会对冲击地压机制产生影响。

当地下水的流动方向与建筑物的结构方向垂直时,会产生更大的冲击力,从而对建筑物产生更大的破坏。

除了流动速度和流动方向外,土壤类型也会对冲击地压机制产生影响。

不同类型的土壤具有不同的渗透性和压缩性,因此对地下水的流动和压力变化产生不同的影响。

在实验中,科学家们发现,当土壤类型较松散时,地下水的流动速度和压力变化更加剧烈,从而产生更大的冲击力。

综上所述,冲击地压机制的细观实验研究对于理解地下水对建筑物的影响具有重要意义。

通过实验研究,科学家们可以更好地了解冲击地压机制的产生原因和影响因素,从而为建筑工程的设计和施工提供更加科学的依据。

深井煤矿冲击地压及防治措施机理研究

深井煤矿冲击地压及防治措施机理研究

深井煤矿冲击地压及防治措施机理研究深井煤矿冲击地压是指在深井煤矿开采过程中,随着矿井开采深度的增加,地表和煤层之间的压力差导致岩体发生断裂和变形的现象。

这种冲击地压给矿井的安全生产和工作人员的生命安全带来了巨大的威胁。

冲击地压的机理主要包括以下几个方面:1. 岩层变形和破裂:在煤层上方的岩层受到地应力的作用,随着开采深度的增加,岩层开始逐渐发生变形和破裂。

岩层变形和破裂会导致应力的重新分布,加剧冲击地压的程度。

2. 岩石的弹性和塑性变形:在冲击地压作用下,岩石会发生弹性和塑性变形。

当岩石发生弹性变形时,会存储弹性能量;当岩石发生塑性变形时,会导致能量的释放。

这些变形和释放过程会进一步增加地压的程度。

3. 冲击地压的传播与扩展:冲击地压作用下,地应力会传播到周围的岩层,并引起其变形和破裂。

这种传播和扩展的过程会导致冲击地压的范围不断扩大,增加了地压对矿井的影响。

1. 预测和监测:通过地质勘探和测量手段,对冲击地压的发生和演化趋势进行预测和监测。

及时获取冲击地压的相关信息,可以为采取相应的防治措施提供依据。

2. 改善矿井结构:通过优化矿井的布置和设计,改善矿井的结构和支护体系。

合理设置支柱、拉杆等支护措施,增强矿井的抗冲击地压能力。

3. 封闭断层和裂缝:对发生冲击地压的断层和裂缝进行封闭和固化。

采取填充材料、支护措施等措施,将断层和裂缝固定在原位,减小其对岩体稳定性的影响。

4. 控制开采工艺:在煤层采掘过程中,采取合理的开采工艺和控制方法,减小地压对岩层和矿井的影响。

如合理控制煤层的开采厚度和速度,减小割缝长度和剥落高度等。

通过对深井煤矿冲击地压及防治措施机理的研究,可以提高矿井的安全生产水平和工作人员的生命安全保障能力。

这对深井煤矿的可持续发展和安全高效运营具有重要意义。

冲击地压的发生与防治

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。

煤矿冲击地压防治技术研究与应用

煤矿冲击地压防治技术研究与应用

煤矿冲击地压防治技术研究与应用煤矿冲击地压是当前煤矿生产过程中的一大难题。

由于大量煤层的开采和超负荷工作面的编组,地应力在矿井内部受到严重影响,导致地压现象加剧。

一旦产生冲击地压,将对煤矿安全生产和矿工个人安全造成非常大的威胁。

因此,煤矿冲击地压防治技术的研究与应用显得非常必要。

煤矿冲击地压及其危害煤矿冲击地压是指矿井内部应力发生巨变,地下空间或矿层发生破裂变形,导致地质松弛层失去支撑力而向工作面倒灌的突然地压现象。

煤矿冲击地压一般发生在深井、大采高、高应力、软煤以及深孔矿山中。

随着采煤深度的增加和采煤规模的扩大,煤矿冲击地压问题日益严重。

煤矿冲击地压的危害主要表现在以下几个方面:(1)对矿井环境的影响:会造成瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、火灾等重大事故的发生。

(2)对矿工生命财产的威胁:会造成矿工失踪、死亡、受伤、机械设备损坏等后果。

(3)对生产经济的影响:会使煤矿的生产效益大打折扣,造成煤炭资源的浪费,影响国家经济的发展。

煤矿冲击地压防治技术的研究与应用是保证矿井安全和高效生产的必要前提。

目前,对于煤矿冲击地压的防治,国内外学者们已经研发出了很多防治措施和技术,其中包括:(1)掌子面支护技术掌子面是煤层开采中比较难处理的一点,一旦掌子面失稳,就易于产生冲击地压。

通过对掌子面进行支护,可以避免掌子面失稳引起冲击地压。

目前煤矿采用的支护方式主要有锚杆支护、钢梁支护、锚网支护等。

(2)围岩加固技术围岩加固技术是指通过对围岩进行加固,提高围岩的抗压强度,提高矿井的稳定性。

采用金属支柱、锚杆锁固、压浆注浆等方法加强围岩的强度。

(3)水封隔水技术水封隔水技术是指在矿井出水口设置锁压水封,使水流产生反作用力,以降低水压,防止水流向工作面倾泻,进一步加速煤层的崩落和破裂。

(4)煤层注水技术煤层注水技术是指在煤层中注入一定的水量,以增加煤层的抗裂性和韧性,在煤层中形成一定的水力支撑,减少煤层的空洞和空间,从而起到防止冲击地压的作用。

我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治

我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治

我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治一、本文概述随着我国经济的快速增长和能源需求的持续扩大,煤炭作为我国主要的能源来源之一,其开采量和开采深度都在不断增加。

然而,随着开采深度的加大,冲击地压问题日益凸显,对煤炭生产安全造成了严重威胁。

冲击地压不仅可能导致矿井坍塌、设备损坏,还可能引发人员伤亡等严重后果。

因此,深入研究我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治措施,对于提高煤炭生产安全、保障矿工生命安全、促进煤炭行业可持续发展具有重要的理论和实践意义。

本文旨在系统分析我国煤炭开采过程中冲击地压的产生机理,探讨其影响因素,并在此基础上提出有效的防治措施。

文章首先回顾了冲击地压的研究历程和现状,总结了冲击地压的基本特征和分类。

然后,从地质条件、开采技术、煤岩物理力学性质等多方面分析了冲击地压的产生机理和影响因素。

接着,介绍了目前常用的冲击地压预测方法和监测技术,以及针对冲击地压的各种防治措施。

结合具体案例,对冲击地压的防治效果进行了评估,并提出了相应的改进建议。

通过本文的研究,可以为我国煤炭开采中的冲击地压防治提供理论依据和技术支持,有助于提升煤炭生产的安全性和效率,促进煤炭行业的健康发展。

也希望本文能引起更多学者和业内人士对冲击地压问题的关注和研究,共同推动我国煤炭工业的安全生产和科技进步。

二、冲击地压机理分析冲击地压是煤炭开采过程中常见的地质灾害之一,其机理复杂,涉及多种因素。

冲击地压的发生通常与煤岩体应力状态、煤岩物理力学性质、地质构造、开采技术条件等有关。

煤岩体应力状态是冲击地压发生的基础。

在煤炭开采过程中,随着工作面的推进,煤岩体受到采动影响,原始应力平衡状态被打破,煤岩体内部产生应力集中。

当应力集中到一定程度时,煤岩体突然发生破坏,释放大量能量,形成冲击地压。

煤岩物理力学性质对冲击地压的发生也有重要影响。

煤岩体的强度、弹性模量、泊松比等物理力学参数决定了煤岩体对应力变化的响应程度。

一般来说,煤岩体强度越低、弹性模量越小、泊松比越大,越容易发生冲击地压。

煤矿冲击地压防治技术研究与应用

煤矿冲击地压防治技术研究与应用

煤矿冲击地压防治技术研究与应用煤矿冲击地压是指煤矿开采过程中,由于覆岩动力作用、地质构造和矿体特性等因素而引起的一种地质灾害。

煤矿冲击地压不仅对矿井安全和稳定造成威胁,还会导致煤矿生产受阻,甚至发生严重事故。

研究和应用煤矿冲击地压防治技术具有重要的现实意义。

本文将从煤矿冲击地压形成机理、防治技术研究现状和前景、防治技术应用实例等方面进行介绍。

一、煤矿冲击地压形成机理煤矿开采过程中,覆岩和顶板压力是煤矿冲击地压的直接原因。

覆岩动力作用是指由于煤和矿体受到开采工作面的影响而发生破裂和运动,导致矿层顶板和覆岩不断松动、坍塌,最终形成冲击地压。

而地质构造和矿体特性也会影响煤矿冲击地压的发生和发展。

地下构造复杂、节理发育、矿体断裂等因素都会增加煤矿冲击地压的危险性。

二、煤矿冲击地压防治技术研究现状和前景针对煤矿冲击地压的严重危害,国内外学者和专家一直在致力于煤矿冲击地压防治技术的研究与应用。

目前,煤矿冲击地压防治技术主要包括预警监测技术、支护加固技术、压杆支护技术、综合防治技术等。

1. 预警监测技术预警监测技术通过对煤矿冲击地压的形成机理和规律进行研究,建立相应的监测体系,及时发现和预警煤矿冲击地压的可能发生和发展趋势。

目前,常用的预警监测技术主要包括声波监测、地震监测、地面变形监测、应力监测等。

这些技术可以有效地对煤矿冲击地压进行实时监测,为煤矿冲击地压的防治工作提供重要的依据。

2. 支护加固技术支护加固技术是指通过对矿层支护和加固,提高矿井采空区的稳定性,减少煤矿冲击地压的发生。

目前,常用的支护加固技术主要包括岩层控制技术、锚杆支护技术、悬臂支架技术等。

这些技术可以有效地加固煤矿开采工作面和矿井空间,减轻煤矿冲击地压对矿井安全的威胁。

4. 综合防治技术综合防治技术是指通过多种手段和方法综合应用,减少煤矿冲击地压的发生和发展。

综合防治技术可以充分发挥各种技术的优势,最大限度地减少煤矿冲击地压的危害。

目前,综合防治技术已经在一些重点煤矿得到了应用,并取得了显著的效果。

地下工程开挖诱发冲击地压的研究

地下工程开挖诱发冲击地压的研究

地下工程开挖诱发冲击地压的研究
地下工程开挖是现代城市建设中不可或缺的一环。

然而,地下工程开挖过程中常常会出现冲击地压问题,给工程施工和周围环境带来一系列的不利影响。

因此,对于地下工程开挖诱发冲击地压的研究显得尤为重要。

冲击地压是指在地下工程开挖过程中,由于地下水位下降、土体松动或者地下岩层断裂等原因,地下水或土体突然流失或塌陷,引起地面沉陷或地下工程结构受力过大的现象。

冲击地压的产生会导致地下工程开挖过程中的地表沉降、建筑物倾斜、地下管线破裂等问题,严重时甚至会引发地质灾害。

冲击地压的产生机理复杂,需要综合考虑地下水、土体力学、地质构造等多个因素。

对于地下水的影响,一方面要考虑地下水位的变化对土体稳定性的影响,另一方面要考虑地下水流动对土体孔隙水压力的影响。

对于土体力学的影响,需要研究土体的强度特性、应力状态变化以及土体的变形特性。

对于地质构造的影响,需要了解地下岩层的裂隙、节理等特性,并分析其对冲击地压的影响。

为了解决冲击地压问题,研究者们提出了一系列的控制措施。

首先,可以通过增加地下工程支护的强度和刚度来减小冲击地压的影响。

其次,可以通过合理排水、注浆等方式来控制地下水位
的变化,从而减小冲击地压的发生概率。

此外,还可以通过加固土体、改善地质构造等方式来提高地下工程的稳定性,从而减小冲击地压的危害。

总之,地下工程开挖诱发冲击地压的研究是一项复杂而重要的课题。

通过深入研究地下水、土体力学和地质构造等因素的相互作用,我们可以更好地理解冲击地压的产生机理,并提出有效的控制措施。

这将有助于保障地下工程施工的安全性和周围环境的稳定性,推动城市建设的健康发展。

探究冲击地压对矿井开采的影响

探究冲击地压对矿井开采的影响

探究冲击地压对矿井开采的影响[摘要]冲击地压是矿山动力现象的一种表现,冲击地压作为煤矿灾害之一,对煤矿安全的影响非常大,综合防治是冲击地压防治的基本途径。

必须从生产实际和生产的各个环节出发,把科学实践和安全生产整理到位,形成科学、有效、完善的防治体系。

[关键字]冲击地压平衡矿井开采随着我国经济的发展,对能源的需求量逐年增加,煤炭的开采量也随之增加,开采的深度也就越来越大,冲击地压对安全生产的威害也日趋严重。

所以,研究冲击地压对矿井安全生产具有划时代的意义。

1 冲击地压的概念冲击地压是矿山动力现象的一种表现,它是由于采场周围的煤岩体发生弹性变形的瞬间释放而产生的以急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。

冲击地压发生时,时常伴有很大的声响、岩体抛出和冲击波,冲击波力量巨大,能够瞬间摧毁巷道,伤击人员,还会排出大量瓦斯。

2 冲击地压产生的原因2.1 冲击地压发生的内部因素第一,冲击地压的发生是煤岩体物理力学性质直接的表现。

一般情况下,发生冲击地压的地区煤层都具有冲击倾向性。

第二,大多数冲击地压是由直接坚硬的顶板突然断裂失稳造成的。

随着采空面积的不断加大,基本顶板的应力状态发生巨大改变,因此增加了煤层的应力水平。

当基本顶的悬露面积达到一定程度时,就会缓慢下沉并伴随着周期性断裂跨落的现象发生;直接顶的断裂跨落对于下部的煤岩体来说,增加了它的冲击载荷,加剧了工作面的应力集中程度,从而增强了工作面的冲击危险性。

2.2 冲击地压发生外部因素第一,煤矿工作面采深程度的不断加大,顶板的自重应力超过了煤层的抗压强度,原岩应力遭到破坏。

第二,为了满足煤层防火的需要,相邻采区之间和上下阶段之间都会有采区和阶段隔离煤柱的存在,根据现场实测数值得到的计算结果表明,煤柱的应力集中峰数值范围是7-12m,当煤柱尺寸超过12m后,煤柱内部就会产生叠加应力,为煤柱冲击的发生提供了基础应力条件。

第三,5-35m 是工作面超前支承压力的集中范围,应力集中系数是2.5,但是基本顶的超前压力影响范围可达120m。

冲击地压机理 -回复

冲击地压机理 -回复

冲击地压机理-回复冲击地压机理是指在地面上施加冲击载荷时,地面产生的压力分布和传递的过程。

地压是指由于外部载荷作用于地面上而引起的地面应力状态的改变,具体包括地面的沉降、不均匀沉降、地震反应等。

冲击地压机理的研究对于建筑工程、地质工程、岩土工程和地震工程等领域具有重要意义。

了解冲击地压机理可以帮助预测地下结构发生的变形和破坏情况,对于工程设计和施工的安全性评估具有指导意义。

首先,我们需要了解冲击载荷作用时,地面会发生何种响应。

冲击载荷会引起地面的动力反应,导致地面内部产生应力波和变形波等,从而影响地面应力状态的分布。

地面的动力反应受到多种因素的影响,包括冲击载荷的大小、载荷作用的时间和空间分布、地面的物理性质等。

其次,冲击地压的传递过程非常复杂,由于地面材料的不同物理特性,传递过程中会发生能量的转化和衰减。

地震波是一种重要的冲击载荷形式,它会在地下传播并引发地面的共振效应,使地面上的结构产生变形和损坏。

接下来,我们需要考虑地面的物理特性对冲击地压机理的影响。

地面的物理性质包括土壤的种类、密度、湿度和压缩特性等。

不同的土壤类型对冲击载荷的传递和地面的响应有着不同的影响。

例如,砂土是一种较为坚实的土壤,具有较高的抗压强度,而黏土则具有较高的压缩性和塑性,容易产生沉降和不均匀沉降现象。

此外,地下结构的存在也会对冲击地压机理产生影响。

地下结构的设置会改变地下介质的物理特性,从而影响冲击载荷的传递和地面的响应。

地下结构的刚度和阻尼特性对冲击地压机理起着重要作用,较刚性的地下结构会增加冲击载荷的传递路径和传递时间,从而减小地面的动力反应。

最后,深入研究冲击地压机理还需要考虑地面的几何形状和边界条件的影响。

地面的形状和地下结构的设置会对冲击载荷的传递和地面的响应产生重要影响。

例如,地面的凹凸不平会导致冲击载荷的聚焦和展宽现象,加剧地面的动力反应和变形情况。

综上所述,冲击地压机理是一个复杂的问题,涉及多个因素的相互作用。

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冲击地压的研究意义
目前我国的能源结构仍以煤为主,随着煤炭工业现代化开采速度的提高,开采的深度迅速加大,冲击地压也变得日趋严重,特别是深部复杂部厚煤层开采[1]的冲击地压安全防治已显得极为迫切。

煤矿冲击地压又称煤爆,它是一种发生在井巷或者回采工作面围岩(煤)体内,以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。

常伴有巨大响声、煤体振动和冲击波。

它往往造成采掘空间中支护设备的破坏及采掘空间的变形,严重造成人员伤亡和井巷的破坏,甚至引起地表塌陷而造成局部地震[2]。

冲击地压是世界范围内煤矿矿井中最严重的自然灾害之一。

灾害是以突然、急剧、猛烈的形式释放煤岩变形能,煤岩被抛出,造成支架损坏,巷道堵塞,并产生巨大的响声和岩体震动,震动时间从几秒到几十秒,冲出的煤岩从几吨到几百吨,记录到的矿山最大震级已超过里氏5级。

由于冲击地压发生的原因极为复杂、影响因素颇多、灾害严重而成为岩石力学研究中的一个重大问题[3-6]。

冲击地压是世界范围内煤矿中最严重的自然灾害之一。

我国大多数矿山的煤层与岩层都具有不同程度的冲击倾向性,在一定的临界深度下煤岩冲击极为严重,特别是随着我国煤矿开采深度以每年约25m的深度不断增加,冲击地压越来越严重,己成为制约我国矿山生产和安全的主要重大灾害性事故之一。

尽管国内外学者在冲击地压发生机理和监测手段的研究方面取得了重要进展,但还远没有从根本上解决其有效预测和防治问题。

我国最早记录的冲击地压于1933年发生在抚顺胜利矿,随后,在北京矿务局的门头沟、房山、城子、大沟峪、大台、木城涧等6个矿井,开滦矿务局的唐山矿等2个矿井,抚顺的龙凤、老虎台矿,南桐的矸石台、南桐矿,枣庄的陶庄、八一、柴里等矿井,大同忻州窑、煤峪口、永定庄等矿井,沈阳中心台矿,北票台吉矿,阜新高德、五龙矿,通化铁厂矿,舒兰营城矿,鹤岗南山矿,鸡西滴道矿,天池、五一,擂鼓、花鼓山、冰沟等地方煤矿都发生了严重的冲击地压。

至2008年,发生冲击地压的矿井己达100对以上。

我国煤矿矿井大多建于五六十年代,随着时间推移和矿产资源开发向深部转移,这些矿井将进入深部开采,冲击地压灾害问题将更趋严重、更为突出、更为普遍[7-11]。

因此,该课题主要研究利用缺陷体的破坏作用,控制冲击地压的发生。

通过
理论分析、数值模拟计算等方法,建立具有缺陷构造煤岩体力学模型,对比分析应力场的变换情况,实现冲击地压的有效控制,对推进冲击地压的防治具有重要意义。

与此同时,课题的研究对工程缺陷控制冲击地压具有较强的指导意义和应用价值。

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