煤矿冲击地压防治技术.pptVIP

当前第62页\共有88页\编于星期一\7点 当前第63页\共有88页\编于星期一\7点 当前第64页\共有88页\编于星期一\7点 （5）地质构造因素 地层的多次运动形成了各种各样的地质构造，如断层、褶曲、背向斜、煤层厚度变化带及岩性变化带等。在这些地质构造区附近，由于存在着地质构造应力场，通常使煤岩体的构造应力，尤其是水平构造应力增加，而直接导致冲击地压的发生。大量冲击地压实践表明，冲击地压常常发生在这些地质构造区域中，如向斜轴部、断层附近、煤层倾角变化带、煤层变薄带和构造应力带。 当前第30页\共有88页\编于星期一\7点 向斜轴部 断层前方 当前第31页\共有88页\编于星期一\7点 2、开采技术条件对冲击地压的影响 开采技术条件对冲击地压的影响表现在两个方面： 一方面是因为开采导致煤岩体的应力迅速增加，在一定区域、一定范围内形成高应力集中，满足了冲击地压发生的应力条件；另一方面，原本具有高应力的煤岩体或接近极限状态的煤岩体，在采动条件作用下，诱发冲击地压。 当前第32页\共有88页\编于星期一\7点 1、采煤方法、巷道布置与顶板管理方 法对冲击地压发生的影响 采煤方法、巷道布置形式、顶板管理方法的不同，煤岩体在掘进和采煤过程中矿山压力及其分布规律也显著不同，发生冲击地压的危险性也各异。 开采近距离煤层群时，不同煤岩层之间存在着相互影响的情况。这种相互影响在一定条件下就会导致煤岩体处于极限应力状态或出现高度的应力集中，最终发生破坏性的冲击地压。 为了实现对冲击地压煤岩层的合理开拓布置，在开采设计阶段，就应该正确地、最大限度地选择合理的开采布置和最大限度地限制在采场或巷道附近形成高度应力集中。 当前第33页\共有88页\编于星期一\7点 （1）规则地进行采煤 不留或少留煤柱，尽可能保证工作面成直线，不使煤层有向采空区突出的地段，在煤层中掘巷量最少，限制采场和巷道附近的应力集中，等等。用房柱式开采法因顶板长时间不能冒落，矿山压力随工作面继续推进而增加，顶板下沉和底板鼓起也随之增大，这就可能造成潜在危险。煤层或矿柱上的不均匀载荷及其应力松驰可能使一些矿柱上应力水平提高很大，成为导致冲击地压的附加因素。这里必须考虑到自由面在应力波的多次反射中的影响，以及由此造成应力强度的放大作用。大量实践表明，长壁工作面冲击地压煤层最有利的采煤方法。 当前第34页\共有88页\编于星期一\7点 （2）顶板及时垮落 顶板管理方式对冲击地压的影响甚为显著。这是因为，顶板岩层的悬、断、垮、冒，直接关系到顶板岩层中弹性能的释放形式和向煤体传递应力和弹性能的能力，甚至直接关系到煤体是否会受到动载的影响。因为，动载的作用将会加剧冲击地压的发生，破坏更加剧烈。 采用垮落法或采用人工爆破方法处理顶板后，由于顶板中的弹性能能够及时释放，冲击地压发生次数和强度均显著下降。 当前第35页\共有88页\编于星期一\7点 2、采掘顺序对冲击地压发生的影响 采掘顺序直接影响煤岩层矿山压力的分布与大小，也直接影响冲击地压的发生。 （1）多煤层开采顺序 多煤层即煤层群开采的条件下，通常采用下行开采。上层煤开采结束后，待煤岩体应力重新分布且稳定后再开采下层煤，能够保证下层煤应力的平稳与降低，从而起到降低冲击危险的目的；采用上行开采时，下层煤的开采将有利于对上层煤的解放，使之应力降低，从而降低冲击危险性；相反，如果上、下煤层同时开采且相互影响，煤岩体的应力将发生叠加，应力集中强度增大，冲击危险性增大。 当前第36页\共有88页\编于星期一\7点 （2）单一煤层开采 单一煤层开采时，巷道和采煤工作面的相向推进、在采煤工作面或煤柱中的支承压力带内掘进巷道、在工作面向采空区或断层带推进等，都会使应力发生叠加，从而引起冲击地压的发生。如图2-7所示，当两个工作面相向推进时，前方煤体的应力会不断因叠加而增大，此时，发生冲击地压的危险性也不断增大；当掘进工作面在煤柱中掘进时，由于煤柱区附近为应力集中区，因此，在该区域内进行掘进，必然会增大冲击地压发生的频率和强度。 当前第37页\共有88页\编于星期一\7点 3、煤柱对冲击地压发生的影响 煤柱是产生应力集中的地点。孤岛形和半岛形煤柱可能受几个方向集中应力的叠加作用，如图2-8所示。从图2-8中可以清楚地看到，煤柱附近煤体应力集中程度大，因而在煤柱附近最易发生冲击地压。煤柱上的集中应力不仅对本煤层开采具有影响，还会向相邻煤层传递，对相邻煤层的应力条件构成影响，甚至导致冲击地压的发生。 开采煤柱容易引