【2017年整理】1第一部分冲击地压及其危害性认识.doc

第一部分 冲击地压及其危害性认识 1、什么是矿山压力？ 答：井工开采的矿井掘进尤其是采煤以后，煤层上方的岩层失去煤层的支撑就要向下运动。这个岩层向下运动的压力就称之为“矿山压力”。 还有一种是地质构造运动形成的水平方向的压力，在地质构造复杂的地带这个水平方向的压力是很大的，在采矿过程中会使岩层或煤层沿力的方向发生一定的位移。 由于煤层和岩层本身具有一定的强度，并形成一定稳定性，在所受的压力不大于本身的强度时还不破坏。在采空区周围的煤、岩体中各处所受压力不均衡，就在局部地方形成有承受压力很大的地方，称之为“应力集中区”。 煤层、岩层所受压力越大，越接近煤、岩体破坏的极限强度，煤、岩体越容易被破坏，也就是稳定性越低。 2、矿山压力的显现特征是什么？ 答：分为动压和静压两种。静压的显现特征是：物体受力长期而缓慢，对物体的破坏是逐步进行。如支柱、煤壁承受的静压，并不明显、急剧。动压的显现特征是：来的迅猛，宏观显现明显、剧烈。如冒顶、冲击地压、煤与瓦斯突出等。 3、什么是应力集中区？ 答：为了理论计算和叙述方便，单位体积内所受的力称为应力。由于煤层和岩层本身具有一定的强度，所以形成一定稳定性，在所受的压力不大于本身的强度极限时还不破坏。在采空区周围的煤、岩体中各处所受压力不均衡，就在局部地方承载其周围的压力，形成承受压力增大的地方，称之为“应力集中区”。 应力集中有两种形式，一是开采后的垂直压力形成的应力集中，另一种是地质构造运动形成的水平方向的应力集中，主要在地质构造区。只要是应力集中区的最大主应力超过煤、岩单轴极限强度，都有发生冲击地压的危险。应力集中的几种基本情况如下图。 4、什么叫稳定性？ 答：物体在受力后，没有明显的位置、体积变化，称之为稳定。这种受力不破坏变形的性质称之为稳定性。煤层、岩层所受压力越大，越接近煤、岩体破坏的极限强度，煤、岩体越容易被破坏，也就是稳定性越低。 5、什么是冲击地压？ 答：“冲击地压”是煤矿专用名词，是指在井下高应力集中区的煤、岩体中积聚的能量受外界微小扰动瞬间释放所引起的一种以爆发式破坏和强烈震动为特征的矿山动力显现，是一种采矿诱发的地质灾害。冲击地压发生如同装在煤岩里的大量炸药爆炸一样，煤和岩石突然被抛出，造成支架折损，片帮冒顶，巷道堵塞，伤及人员，并伴有巨大声响和岩体震动，形成大量煤尘和强烈的空气波，有时在几公里范围内的地面都能感觉到。在瓦斯煤层，往往还伴有大量瓦斯涌出。冲击地压发生前一般没有明显的宏观前兆。相当多的冲击地压是由爆破触发的，发生过程短暂，持续震动时间不超过几十秒。在某些情况下，冲击的同时还发生底鼓和煤岩压入巷道等现象。 北京京煤集团木城涧煤矿大台井开采的是侏罗纪煤层， 煤层赋存倾角45o~88o。六槽、八槽顶底板最为坚固，大面积采空后不垮落。一、三槽顶底板为绿泥石片岩或粉砂岩，松软破碎。其余各槽局部地段有一层伪顶。近十几年来，由于开采面积不断扩大，深度逐渐增加，发生了多次冲击地压现象。一般表现为顶板突然来压，支架迅速破坏，伴有煤炮声和强风，深部水平比浅部水平剧烈。从大台井1961年至1980年冲击地压记录情况看，共发生八次较明显的冲击地压，其中1978年6月6日211半8最后一仓，地面建筑有较度破坏，从破坏情况分析，属断层冲击型。自2001年4月3日在51812工作面发生冲击地压后，相继在52012和51912又发生两起冲击地压事故。 6、冲击地压还有别的名称吗？ 答：1985年原煤炭部统一冲击地压名称以前，有多种叫法。因为各矿煤岩强度不同，冲击地压的里氏震级一般在0～4.0级之间，最大可达5.0级，而每级之间的能量相差30倍。由于各次冲击地压释放的能量相差极大，各次冲击地压的临场表现有一定的差异，于是一些地区针对极微弱或微弱冲击地压起了一些名字。例如，一些地区对极微弱的煤壁浅层冲击地压，只见有片帮和煤岩弹射，就称之为“炸帮”、“干炸”，洋一点的就称之为“岩爆”；对于煤层深部冲击地压，因为未见有煤块冲出，就针对有明显响声称之为“煤炮”。其实都是不同等级的冲击地压。 7、什么是破坏性冲击地压？ 答：按原煤炭部规定，造成停产八小时以上或发生人身伤亡事故的冲击地压称为破坏性冲击地压。 8、冲击地压和冒顶有啥关系？ 答：冲击地压和冒顶有一种互为逆向的现象，易于冒顶的地方很少发生冲击地压，易于发生冲击地压的地方很少有冒顶现象。因为煤层顶板极破碎时易于冒落，不易于对煤体加载，不能形成高度应力集中，破碎顶板本身也不能积聚能量，所以，Ⅰ类破碎顶板易于冒落而极少发生冲击地压。Ⅲ类坚硬顶板不易冒落但能积聚能量，还对煤体加载，就易于发生冲击地压。 9、冲击地压的特点是什么？ 答：冲击地压的特点有四：①在一个煤矿、一个煤层发