冲击地压机理与防治（5-8）.ppt

冲击矿压现象形成特点及分类
冲击矿压发生机理
冲击矿压的预测预报及危险性评定
冲击矿压的防治
顶板大面积来压
本章小结
第五章 煤矿动压现象及其控制
煤矿开采过程中，在高应力状态下积聚有大量弹性能的煤或岩体，在一定的条件下突然发生破坏、冒落或抛出，使能量突然释放，呈现声响、震动以及气浪等明显的动力效应。这些现象统称为煤矿动压现象。
它具有突然爆发的特点，危害程度比一般矿山压力显现程度更为严重 。
根据动压现象的一般成因和机理，可把它归纳为三种形式，即冲击矿压、顶板大面积来压和煤及***突出。前两者完全属于矿山压力的研究范畴。
冲击矿压现象形成特点及分类
冲击矿压现象
冲击矿压造成煤岩体振动和煤岩体破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道垮落破坏还会引发或可能引发其它矿井灾害，尤其是***、煤尘爆炸、火灾以及水灾，干扰通风系统，严重时造成地面震动和建筑物破坏等，是煤矿重大灾害之一。
冲击矿压作为煤岩动力灾害，自有记载的第一次发生于1738年英国南史塔福煤田的冲击矿压至今二百多年来，其危害几乎遍布世界各采矿国家。英国、德国、南非、波兰、苏联、捷克、加拿大、日本、法国以及中国等二十多个国家和地区都记录有冲击矿压现象。
我国煤矿冲击矿压灾害极为严重。我国最早在1933年抚顺胜利矿发生冲击矿压以来，先后在北京、辽源、通化、阜新、北票、枣庄、大同、开滦、天府、南桐、徐州、大屯、新汶等矿务局都相继发生过冲击矿压现象。
冲击矿压的特点
（1）突发性。冲击矿压一般没有明显的宏观前　兆而突然发生，冲击过程短暂，持续时间几秒到　几十秒，难以事先准确确定发生的时间、地点和　强度。
（2）瞬时震动性。冲击矿压发生过程急剧而短暂，像爆炸一样伴有巨大的声响和强烈的震动，电机车等重型设备被移动，人员被弹起摔倒，震动波及范围可达几千米甚至几十千米，地面有地震 感觉，但一般震动持续时间不超过几十秒。
（3）巨大破坏性。冲击矿压发生时，顶板可能有瞬间明显下沉，但一般并不冒落；有时底板突然开裂鼓起甚至接顶；常常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎并从煤壁抛出，堵塞巷道，破坏支架；从后果来看冲击矿压常常造成惨重的人员伤亡和巨大的生产损失。
（4）复杂性。在自然地质条件上，除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象，采深从200～1000m，地质构造从简单到复杂，煤层从薄层到特厚层，倾角从水平到急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发生过冲击地压。
在生产技术条件上，不论水采、炮采、机采或是综采，全部垮落法或水力充填法等各种采煤工艺，不论是长壁、短壁、房柱式或煤柱支撑式，分层开采还是倒台阶开采等各种采煤方法都出现过冲击地压。
冲击矿压分类
冲击矿压按其显现强度、释放的能量等进行分类,根据冲击的显现强度，可分为四类：
(1） 弹射。一些单个碎块从处于高压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、岩内部的冲击矿压，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、机器和设备基本无损坏，围岩产生震动，，伴有很大声响，产生煤尘，在***煤层中可能有大量***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，，伴有巨大声响，产生大量煤尘和冲击波。
根据震级强度和考虑抛出的煤量，可将冲击矿压分为三级：
（1） 轻微冲击(I级)。抛出煤量在10t以下，震级在1级以下的冲击矿压。
（2） 中等冲击(II级)。抛出煤量在10～50t，震级在l～2级的冲击矿压。
（3） 强烈冲击(III级)。抛出煤量在50t以上，震级在2级以上的冲击矿压 。