冲击地压理论及技术培训.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,冲击地压,理,理论及技,术,术,,,2008,年,5,月,,,提,纲,纲,1 基本,概,概念,2 基本,理,理论,3 冲击,地,地压预测,与,与防治技,术,术,4 冲击,地,地压实例,,,1 基本,概,概念,冲击地压,冲击倾向,性,性,冲击危险,性,性,冲击地压,、,、岩爆、,矿,矿震,冲击地压,预,预测,冲击地压,防,防治,,,冲击地压:,矿山井巷,和,和采场周,围,围煤岩体,由,由于变形,能,能释放而,产,产生的以,突,突然、急,剧,剧、猛烈,的,的破坏为,特,特征的动,力,力现象矿山压力,现,现象，特,殊,殊的矿山,压,压力现象,冲击地压,、,、顶板大,面,面积来压,、,、岩爆、,矿,矿震、煤,与,与瓦斯突,出,出、地表,突,突然塌陷,等,等现象，,由,由于其发,生,生过程突,然,然，且具,有,有典型的,动,动力特征,，,，通常情,况,况下，统,称,称为矿山,动,动力现象,巷道冲击,地,地压描述,,,冲击地压,、,、岩爆、,矿,矿震,冲击地压,：,煤岩体在,高,高应力作,用,用下产生,的,的动力破,坏,坏现象。

岩,爆,爆,：,高地应力,下,下硬脆性,围,围岩因弹,性,性应变能,突,突然释放,而产生的,爆,爆裂、剥,落,落、弹射,甚,甚至抛掷,矿,震,震,：,采矿活动,而,而引起的,诱,诱发地震,既有联系,，,，又有显,著,著差异,震级、烈,度,度、震源,分级分类,：,：应以破,坏,坏为主,失稳、,破坏、,过程、,局部性,,,岩爆现象,描,描述,,,冲击倾向,性,性,冲击危险,性,性,冲击地压,预,预测,冲击地压,防,防治,,不是单一,的,的概念！,,,冲击地压,发,发生机理,强度理论,、,、能量理,论,论、冲击,倾,倾向性理,论,论、变形,系,系统失稳,理,理论、三,准,准则理论,、,、三因素,理,理论等等,冲击地压,基,基础理论,现代数学,理,理论—突,变,变理论、,混,混沌理论,现代力学,理,理论—断,裂,裂与损伤,、,、弹塑性,力,力学,2 基本,理,理论,,,“三因素,”,”理论,内在因素,（,（冲击倾,向,向性）,力源因素,（,（采动应,力,力集中）,结构因素（弱面软,层,层结构）,,结构因素,是,是三因素,理,理论的关,键,键所在!,,,,组合煤岩,的,的摩擦滑,动,动失稳实,验,验,岩石材料,的,的摩擦滑,动,动性状：,两,两种滑动,特,特性，即,稳,稳定滑动,和,和粘滑,实际发生,冲,冲击地压,的,的煤岩体,：,：“三,硬,硬”结构,，,，且在,顶,顶板与煤,层,层之间存,在,在着一层,较,较薄的粉,状,状软煤,实,际,际,冲,冲,击,击,地,地,压,压,多,多,发,发,生,生,在,在,断,断,层,层,、,、,背,背,向,向,斜,斜,构,构,造,造,及,及,煤,煤,层,层,变,变,薄,薄,带,带,附,附,近,近,冲,击,击,后,后,主,主,要,要,表,表,现,现,为,为,煤,煤,体,体,的,的,冲,冲,出,出,,,,三,种,种,试,试,样,样,,砂,岩,岩,－,－,砂,砂,岩,岩,砂,岩,岩,－,－,煤,煤,煤,－,－,煤,煤,试,试,样,样,三,种,种,试,试,样,样,示,示,意,意,图,图,,,砂,岩,岩,—,—,砂,砂,岩,岩,试,试,样,样,摩,摩,擦,擦,滑,滑,动,动,曲,曲,线,线,砂,岩,岩,—,—,煤,煤,试,试,样,样,摩,摩,擦,擦,滑,滑,动,动,曲,曲,线,线,煤,—,—,煤,煤,试,试,样,样,摩,摩,擦,擦,滑,滑,动,动,曲,曲,线,线,分,析,析,结,结,果,果,：,：,砂,岩,岩,—,—,煤,煤,试,试,样,样,：,：,粘,滑,滑,现,现,象,象,砂,岩,岩,—,—,砂,砂,岩,岩,煤,—,—,煤,煤,试,试,样,样,：,：,稳,定,定,滑,滑,动,动,状,状,态,态,,,,,（a,）,）,组,组,合,合,模,模,型,型,；,；,（,（b,）,）,、,、,（,（c,）,）,组,组,合,合,模,模,型,型,承,承,压,压,破,破,坏,坏,的,的,状,状,况,况,组,合,合,模,模,型,型,破,破,坏,坏,前,前,后,后,的,的,状,状,况,况,,,,,某,矿,矿,煤,煤,的,的,动,动,态,态,破,破,坏,坏,时,时,间,间,曲,曲,线,线,某,矿,矿,煤,煤,的,的,冲,冲,击,击,能,能,量,量,曲,曲,线,线,某,矿,矿,煤,煤,的,的,弹,弹,性,性,能,能,量,量,曲,曲,线,线,对,对,比,比,,,冲,击,击,地,地,压,压,预,预,测,测,采,用,用,具,具,体,体,的,的,方,方,法,法,和,和,装,装,备,备,预,预,测,测,何,何,时,时,何,何,地,地,会,会,不,不,会,会,发,发,生,生,冲,冲,击,击,地,地,压,压,，,，,破,破,坏,坏,性,性,如,如,何,何,？,？,采,动,动,应,应,力,力,监,监,测,测,、,、,钻,钻,屑,屑,法,法,、,、,地,地,音,音,与,与,微,微,震,震,、,、,电,电,磁,磁,辐,辐,射,射,等,等,冲,击,击,地,地,压,压,防,防,治,治,对,具,具,有,有,冲,冲,击,击,危,危,险,险,的,的,区,区,域,域,实,实,施,施,具,具,体,体,措,措,施,施,以,以,降,降,低,低,冲,冲,击,击,危,危,险,险,性,性,。

合,理,理,开,开,拓,拓,布,布,置,置,、,、,保,保,护,护,层,层,开,开,采,采,、,、,煤,煤,岩,岩,层,层,注,注,水,水,、,、,煤,煤,层,层,卸,卸,载,载,爆,爆,、,、,深,深,孔,孔,断,断,顶,顶,爆,爆,破,破,等,等,3,冲,冲,击,击,地,地,压,压,预,预,测,测,与,与,防,防,治,治,,,4.1,华,华,丰,丰,煤,煤,矿,矿,巨,巨,厚,厚,砂,砂,砾,砾,岩,岩,坚,坚,硬,硬,顶,顶,板,板,冲,冲,击,击,地,地,压,压,华,丰,丰,煤,煤,矿,矿,冲,冲,击,击,地,地,压,压,主,主,要,要,发,发,生,生,在,在4,层,层,煤,煤,，,，,四,四,层,层,煤,煤,的,的,单,单,轴,轴,抗,抗,压,压,强,强,度,度,为,为21.75MPa,，,，,其,其,直,直,接,接,顶,顶,为,为4~9m,的,的,粉,粉,砂,砂,岩,岩,，,，,单,单,轴,轴,抗,抗,压,压,强,强,度,度,为,为69.6MPa,，,，,单,单,轴,轴,抗,抗,拉,拉,强,强,度,度,为,为3.81MPa,老,老,顶,顶,总,总,厚,厚,度,度,为,为78m,，,，,其,其,中,中,第,第,一,一,分,分,层,层22m,，,，,为,为,中,中,细,细,和,和,中,中,粗,粗,砂,砂,岩,岩,，,，,第,第,二,二,分,分,层,层,厚,厚56m,，,，,为,为,中,中,细,细,砂,砂,岩,岩,。

老,老,顶,顶,之,之,上,上,为,为70m,泥,泥,岩,岩,和,和,红,红,土,土,层,层,，,，,红,红,土,土,层,层,之,之,上,上,为,为500m,以,以,上,上,的,的,坚,坚,硬,硬,砂,砂,砾,砾,岩,岩,经,实,实,验,验,室,室,测,测,定,定,，,，,华,华,丰,丰,煤,煤,矿,矿4,层,层,煤,煤,的,的,动,动,态,态,破,破,坏,坏,时,时,间,间DT,为,为30~46ms,，,，,弹,弹,性,性,能,能,量,量,指,指,数,数,为,为10~16,，,，,冲,冲,击,击,能,能,量,量,指,指,数,数,为,为4.9~5.1,，,，,顶,顶,板,板,岩,岩,层,层,的,的,弯,弯,曲,曲,能,能,量,量,指,指,数,数,为,为49KJ,即,即4,层,层,煤,煤,具,具,有,有,严,严,重,重,的,的,冲,冲,击,击,倾,倾,向,向,性,性,，,，,顶,顶,板,板,岩,岩,层,层,具,具,有,有,中,中,等,等,冲,冲,击,击,倾,倾,向,向,性,性,4 冲,击,击地压,实,实例,,,华丰“3.11”冲,击,击事故,平,平面图,,,4.2,深,深部,开,开采非,坚,坚硬顶,板,板条件,冲,冲击地,压,压,随着厚,及,及特厚,煤,煤层的,综,综采放,顶,顶煤、,大,大采高,等,等高强,度,度开采,技,技术的,推,推广应,用,用，发,生,生冲击,地,地压矿,井,井的煤,岩,岩层结,构,构发生,了,了一定,的,的改变,，,，即不,仅,仅在坚,硬,硬顶板,条,条件下,发,发生冲,击,击地压,，,，而且,在,在非坚,硬,硬顶板,条,条件下,也,也相继,发,发生冲,击,击地压,灾,灾害，,甚,甚至由,此,此引发,更,更为严,重,重的瓦,斯,斯或煤,尘,尘爆炸,灾,灾害。

例如，2003年,淮,淮北芦,岭,岭煤矿,“,“5.13”,因,因顶板,冲,冲击引,起,起采空,区,区瓦斯,喷,喷出导,致,致瓦斯,爆,爆炸事,故,故，2004,年,年陕西,陈,陈家山,煤,煤矿,“,“11.28,”,”综放,开,开采自,然,然发火,引,引发瓦,斯,斯爆炸,事,事故，2005年辽,宁,宁孙家,湾,湾煤矿,“,“2.14”,综,综放,开,开采引,发,发矿震,导,导致的,瓦,瓦斯爆,炸,炸事故,孙家湾,”,”2.14”,事,事故,背向斜,,,,3 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42,煤壁前方煤体与煤壁距离,/m,,综放开采、中硬顶板,综放开采、坚硬顶板,分层开采、中硬顶板,分层开采、坚硬顶板,大采高采、中硬顶板,大层开采、坚硬顶板,36,33,30,27,24,21,18,15,12,9,6,3,0,工作面超前支承压力/MPa,不同采,法,法条件,下,下初采,期,期间工,作,作面超,前,前支承,压,压力分,布,布规律,曲,曲线,,,,3 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42,煤壁前方煤体与煤壁距离,/m,33,30,27,24,21,18,15,12,9,6,3,0,工作面超前支承压力/MPa,不同采,法,法条件,下,下正常,推,推采期,间,间工作,面,面超前,支,支承压,力,力分布,规,规律曲,线,线,,,非坚硬,顶,顶板条,件,件下冲,击,击地压,发,发生,由于开,采,采深度,较,较大，,应,应力水,平,平相对,较,较高，,发,发生冲,击,击地压,的,的应力,条,条件较,浅,浅部开,采,采时容,易,易满足,；,；,即使顶,板,板为非,坚,坚硬顶,板,板，但,由,由于煤,层,层所具,有,有的冲,击,击倾向,性,性等，,本,本身就,具,具备了,发,发生冲,击,击地压,的,的潜在,危,危险；,不同开,采,采方法,使,使煤岩,体,体的采,动,动条件,不,不同，,但,但综放,开,开采和,大,大采高,开,开采由,于,于煤岩,体,体中的,应,应力集,中,中程度,相,相对有,所,所降低,，,，且应,力,力峰值,位,位置更,靠,靠近煤,体,体深部,，,，更有,利,利于防,止,止冲击,地,地压的,发,发生和,降,降低冲,击,击所造,成,成的破,坏,坏；,相同开,采,采深度,和,和煤岩,层,层条件,下,下，分,层,层开采,发,发生冲,击,击危险,性,性更大,，,，冲击,地,地压灾,害,害的破,坏,坏性更,加,加严重,。

4.3,急,急倾,斜,斜特厚,煤,煤层开,采,采冲击,地,地压,,华亭煤,矿,矿开采10号,煤,煤层，,煤,煤层倾,角,角45,º,º，平,均,均厚度51.51m,，,，走向,长,长度1200m，属,急,急倾斜,特,特厚易,燃,燃煤层,10,号,号煤,层,层伪,顶,顶岩,性,性为,碳,碳质,泥,泥岩,及,及砂,岩,岩，,赋,赋存,不,不稳,定,定；,直,直接,顶,顶为,砂,砂岩,或,或粉,砂,砂岩,，,，厚,度,度1.26~19.5m，,易,易垮,落,落，,块,块度,大,大；,老,老顶,为,为粉,砂,砂岩,及,及细,砂,砂岩,；,；煤,层,层底,板,板为,泥,泥质,胶,胶结,的,的中-细,砂,砂岩,矿井,地,地质,构,构造,简,简单,，,，无,大,大的,褶,褶曲,和,和断,层,层2004,年,年6,月,月8,日,日11时30,分,分，,在,在509,回,回风,顺,顺槽,掘,掘进,工,工作,面,面发,生,生了,严,严重,的,的冲,击,击地,压,压事,故,故，,在,在距,掘,掘进,工,工作,面,面120m范,围,围内,的,的巷,道,道受,到,到冲,击,击破,坏,坏,6.8,”,”动,压,压事,故,故位,置,置示,意,意图,巷道,破,破坏,后,后素,描,描,,,炮孔,布,布置,示,示意,图,图,（a,）,）垂,直,直工,作,作面,推,推进,方,方向,（b,）,）沿,工,工作,面,面推,进,进方,向,向,,,爆破,前,前工,作,作面,前,前方,应,应力,集,集中,示,示意,图,图,爆破,后,后工,作,作面,前,前方,应,应力,集,集中,示,示意,图,图,,,工作,面,面前,方,方支,承,承压,力,力对,比,比曲,线,线,,,深孔,爆,爆破,断,断裂,顶,顶板,效,效果,（,（煤,体,体相,对,对应,力,力监,测,测结,果,果）,,,谢谢,大,大家,！,！,,,演讲,完,完毕,，,，谢,谢,谢观,看,看！,。