冲击地压防治演示课件.ppt

本章提要 ;第八章 冲击地压防治; 世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、开深、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。;我国冲击地压灾害日趋严重 截止2004年年底，新发生冲击地压的矿井近70个，分布范围扩大到新汶、徐州、兖州、华亭等局矿 开采深度已达到750～1250 m 仅1997年至2004年底，在大同、抚顺、北京、华亭、阜新等局矿因冲击地压的发生而导致的重大伤亡事故就多达10余起，死伤人数达百余人。;0; 冲击地压发生的“三因素”理论;回采冲击地压;单一重力应力场 （重力型）; 冲击地压的分类 ;(一)根据原岩(煤)体的应力状态分类 1、重力应力型冲击地压。如枣庄、抚顺、开滦等矿区发生的冲击地压。 2、构造应力型冲击地压。如北票矿务局和天池煤矿发生的冲击地压。 3、中间型或重力—构造型冲击地压。主要受重力和构造应力的共同作用引起的冲击地压。; (二)根据冲击的显现强度分类 1、弹射。一些单个碎块从处于高应力状态下的煤或岩体上射落，并伴有强烈声响，属于微冲击现象。 2、矿震。它是煤（岩）内部的冲击地压，即深部的煤或岩体发生破坏，煤（岩）并不向已采空间抛出，只有片帮或塌落现象，但煤或岩体产生明显震动，伴有巨大声响，有时产生煤尘。较弱的矿震称为微震，也称为煤炮。 3、弱冲击。煤或岩石向已采空间抛出，但破坏性不很大，对支架、机器和设备基本上没有损坏；围岩产生震动，一般震级在2.2级以下，伴有很大声响；产生煤尘，在瓦斯煤层中可能有大量瓦斯涌出。 4、强冲击。部分煤或岩石急剧破碎，大量向已采空间抛出，出现支架折损、设备移动和围岩震动，震级在2.3级以上，伴有巨大声响，形成大量煤尘和产生冲击波。; (三)根据震级强度和抛出的煤量分类 1、轻微冲击:抛出煤量在10t以下，震级在1级以下的冲击地压。 2、中等冲击:抛出煤量在1Ot~50t以下，震级在1级～2级的冲击地压。 3、强烈冲击:抛出煤量在50t以上，震级在2级以上的冲击地压。 一般面波震级Ms＝1时，矿区附近部分居民有震感；Ms=2时，对井上下有不同程度的破坏； Ms>2时，地面建筑物将出现明显裂缝破坏。; (四)根据发生的地点和位置分类 1、煤体冲击。发生在煤体内，根据冲击深度和强度又分为表面、浅部和深部冲击。 2、围岩冲击。发生在顶底板岩层内，根据位置有顶板冲击和底板冲击。; 冲击地压的成因和机理 对冲击地压成因和机理的解释主要有 强度理论 能量理论 冲击倾向理论 失稳理论 (一)强度理论 该理论认为，冲击地压发生的条件是矿山压力大于煤体—围岩力学系统的综合强度。 机理为:较坚硬的顶底板可将煤体夹紧，阻碍了深部煤体自身或煤体—围岩交界处的变形(见图8-2)。;图8.2 冲击地压发生机理; 由于平行于层面的摩擦阻力和侧向阻力阻碍了煤体沿层面的移动，使煤体更加压实，承受更高的压力，积蓄较多的弹性能。 从极限平衡和弹性能释放的意义上来看，夹持起了闭锁作用。 在煤体夹持带内，压力高、并储存有相当高的弹性能，高压带和弹性能积聚区可位于煤壁附近。 一旦高应力突然加大或系统阻力突然减小时，煤体可产生突然破坏运动，抛向已采空间，形成冲击地压。; (二)能量理论 该理论认为:当矿体与围岩系统的力学平衡状态破坏后所释放的能量大于其破坏所消耗能量时，就会发生冲击地压。 刚性理论也是一种能量理论，它认为发生冲击地压的条件是:矿山结构(矿体)的刚度大于矿山负荷系(围岩)的刚度，即系统内所储存的能量大于消耗于破坏和运动的能量时，将发生冲击地压。; (三)冲击倾向理论 该理论认为:发生冲击地压的条件是煤体的冲击倾向度大于实验所确定的极限值。 可利用一些试验或实测指标对发生冲击地压可能程度进行估计或预测，这种指标的量度称为冲击倾向度。 其条件是:介质实际的冲击倾向度大于规定的极限值。这些