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1、1 沖擊地壓發生的機理 界上幾乎所有國家都不同程度地受到沖擊地壓的威脅。
2、 1783年英國在世界上首先報導了煤礦中所發生的沖擊地壓現象。
3、以后在前蘇聯、南非、德國、美國、加拿大、印度、英國等幾十個國家和地區,沖擊地壓現象時有發生。
4、 在我國,沖擊地壓最早于1933年發生在撫順勝利煤礦。
5、以后,隨著開采深度的增加和開采范圍的不斷擴大,北京、撫順、棗莊、開灤、大同、北票、南桐等礦區的許多礦井,都先后有沖擊地壓現象發生。
6、隨著開采深度的不斷增加,沖擊地壓的危害將更加突出。
7、 一 、沖擊地壓發生的機理 沖擊地壓又稱巖爆,是指井巷或工作面周圍巖體,由于彈性變形能的瞬時釋放而產生突然劇烈破壞的動力現象,常伴有煤巖體拋出、巨響及氣浪等現象。
8、它具有很大的破壞性,是煤礦重大災害之一。
9、 1992年以前,我國有50余個煤礦發生了沖擊地壓。
10、比較突出的有北京礦務局門頭溝煤礦、撫順礦務局龍風煤礦、棗莊礦務局陶莊煤礦、大同礦務局忻州窯煤礦、四川省天池煤礦和新汶礦務局華豐煤礦等。
11、 (一)我國煤礦沖擊地壓顯現具有如下特征: 突發性。
12、發生前一般無明顯前兆,沖擊過程短暫,持續時間為幾秒到幾十秒。
13、 2、一般表現為煤爆(煤壁爆裂、小塊拋射)。
14、淺部沖擊 (發生在煤壁2m~6m范圍內,破壞性大)和深部沖擊(發生在煤體深處,聲如悶雷,破壞程度不同)。
15、最常見的是煤層沖擊,也有頂板沖擊和底板沖擊,少數礦井發生了巖爆。
16、在煤層沖擊中,多數表現為煤塊拋出,少數為數十平方米煤體整體移動,并伴有巨大聲響、巖體震動和沖擊波。
17、 3、具有破壞性。
18、往往造成煤壁片幫、頂板下沉、底鼓、支架折損、巷道堵塞、人員傷亡。
19、 4、具有復雜性。
20、在自然地質條件上,除褐煤以外的各煤種,采深從200m~1000m,地質構造從簡單到復雜,煤層厚度從薄層到特厚層,傾角從水平到急斜,頂板包括砂巖、灰巖、油母頁巖等,都發生過沖擊地壓;在采煤方法和采煤工藝等技術條件方面,不論水采、炮采、普采或是綜采,采空區處理采用全部垮落法或是水力充填法,是長壁、短壁、房柱式開采或是柱式開采,都發生過沖擊地壓。
21、只是無煤柱長壁開采法沖擊次數較少。
22、 (二)沖擊地壓的分類 沖擊地壓可根據應力狀態、顯現強度和發生的不同地點和位置進行分類。
23、 根據原巖(煤)體的應力狀態分類 (1)重力應力型沖擊地壓。
24、主要受重力作用,沒有或只有極小構造應力影響的條件下引起的沖擊地壓。
25、如棗莊、撫順、開灤等礦區發生的沖擊地壓。
26、 (2)構造應力型沖擊地壓。
27、主要受構造應力(構造應力遠遠超過巖層自重應力)的作用引起的沖擊地壓,如北票礦務局和天池煤礦發生的沖擊地壓。
28、 (3)中間型或重力~構造型沖擊地壓。
29、主要受重力和構造應力的共同作用引起的沖擊地壓。
30、 2、根據沖擊的顯現強度分類 (1)彈射。
31、一些單個碎塊從處于高應力狀態下的煤或巖體上射落,并伴有強烈聲響,屬于微沖擊現象。
32、 (2)礦震。
33、它是煤、巖內部的沖擊地壓,即深部的煤或巖體發生破壞,煤、巖并不向已采空間拋出,只有片帶或塌落現象,但煤或巖體產生明顯震動,伴有巨大聲響,有時產生煤塵。
34、較弱的礦震稱為微震,也稱為煤炮。
35、 (3)弱沖擊。
36、煤或巖石向已采空間拋出,但破壞性不很大,對支架、機器和設備基本上沒有損壞;圍巖產生震動,一般震級在2.2級以下,伴有很大聲響;產生煤塵,在瓦斯煤層中可能有大量瓦斯涌出。
37、 (4)強沖擊。
38、部分煤或巖石急劇破碎,大量向已采空間拋出,出現支架折損、設備移動和圍巖震動,震級在2.3級以上,伴有巨大聲響,形成大量煤塵和產生沖擊波。
39、 3、根據震級強度和拋出的煤量分類 (1)輕微沖擊:拋出煤量在10t以下,震級在1級以下的沖擊地壓。
40、 (2)中等沖擊:拋出煤量在10t~50t以下,震級在1級~ 2級的沖擊地壓。
41、 (3)強烈沖擊:拋出煤量在50t以上,震級在2級以上的沖擊地壓。
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