深部開采沖擊地壓產(chǎn)生機理及防治技術研究

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1、畢業(yè)專題深部開采沖擊地壓產(chǎn)生機理及防治技術研究摘要：沖擊地壓是煤礦開采過程屮，井巷和采場周鬧煤、巖體在一定高應力條件下釋放變形能，而產(chǎn)生的煤巖體突然破壞、垮落或拋出現(xiàn)象，并伴冇巨大聲響和巖體震動，經(jīng)常造成支架折損、片幫冒頂、巷道堵塞、人員傷亡，對安全生產(chǎn)威脅巨大。沖擊地壓對礦井生產(chǎn)的危害是及其巨大的，如何預防沖擊地壓是全世界共同面臨的一個重要技術問題。沖擊地壓受很多因素影響，并具備一定的條件才能產(chǎn)生。沖擊地壓發(fā)生的范闈比較廣，而且隨著采深的增加發(fā)生的幾率逐漸堉加。針對上述W題本文提出了對深部開采沖擊地壓預防采取的主要措施。關鍵詞：沖擊地壓；煤炭開采；沖擊地壓防

2、治；機理1雜錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。21.1概述1.2災害現(xiàn)狀與發(fā)展狀態(tài)2沖擊地壓特征與機理2.1沖擊地壓的特征22.2沖擊地壓的分類22.3沖擊地壓的成因機理32.4沖擊地壓影響因素63沖擊地壓的防治63.1沖擊地壓的防治原則63.2沖擊地壓的防治措施64沖擊地壓的預測方法8596參考文獻91緒論1.1概述沖擊地壓定義為：礦山井巷和采場周圍煤、巖體由于變形能釋放而產(chǎn)生的以突然、急劇、猛烈的破壞為特征的動力現(xiàn)象。沖擊地壓是煤礦開采中典型的動力災害之一，通常是在煤、巖力學系統(tǒng)達到極限強度時，以突然、急劇、猛烈的形式釋放的彈性能，導致

3、煤巖層瞬時破壞并伴隨有煤粉和巖石的沖擊，造成井巷的破壞及人身傷亡事故。隨著開采深度的增加，沖擊地壓已經(jīng)成為日益威脅煤礦的安全生產(chǎn)的要災害之一。這種常見而且非常劇烈的變化，會在發(fā)生的過程中常伴隨著煤塊拋射、底煤起鼓和颶風三種破壞形式的發(fā)生，給煤礦開采工作以及開產(chǎn)人員的生命安全造成非常巨大的威脅。煤塊的拋射煤塵飛揚不利于并下開采工作的順利進行，煤塊拋射還容易對開采人員造成傷害，在劇烈的震動下煤層出現(xiàn)整體位移，礦井頂板會產(chǎn)生擦痕，時巷道空間也會因此而縮小，不利于開采工作的正常進行，開采環(huán)境的安全系數(shù)因此而降低。底煤起鼓所產(chǎn)生的強烈震動會導致支護結構發(fā)生傾斜與倒塌造成

4、7T?采人員傷亡，同時還會導致設備出現(xiàn)位移，對開采設備造成破壞,為煤礦開采工作帶來不便。隨著煤礦開采深度的不斷增加，礦卯內(nèi)部的沖擊地伍發(fā)生的頻率以及強度都會不斷增加，當沖擊地壓達到一定程度是便會產(chǎn)生颶風，強大的沖擊波對開采人員的生命造成嚴重的威脅。1.2災害現(xiàn)狀與發(fā)展狀態(tài)在煤礦開采過程中加強對沖擊地壓的研究，掌握沖擊地壓發(fā)生的條件以及影響因素，并采取有效的預測防治措施對沖擊地壓加以預防和控制，在確保煤礦安全生產(chǎn)工作中具冇非常重要的現(xiàn)實意義。隨著煤炭資源開釆深度和開采強度的增加,礦井沖擊地壓等動力災害口益加劇，嚴重地威脅著煤礦開采的安全。據(jù)統(tǒng)計1985年我國沖擊

5、地壓煤礦冇32個，而2011年底，發(fā)生沖擊地壓的礦井就多達142個，同時,全國有近50個礦井開釆深度達到或超過1000m;2006—2013年，先后有新汶、撫順、華亭、北京、義馬、阜新、鶴崗、七臺河、平頂山等煤炭生產(chǎn)企業(yè)因沖擊地壓而導致的重大傷亡事故多達35次，造成300余人死亡，上千人受傷。沖擊地壓的破壞程度也呈增大趨勢，僅2011-11-03發(fā)生在河南義馬千秋煤礦的一起沖擊地壓事故就造成10人死亡64人受傷，直接經(jīng)濟損失2748.48萬元。統(tǒng)計分析表明，各種類型的礦井都有沖擊地壓發(fā)生的報告，各類煤層都發(fā)生過沖擊現(xiàn)象，地質(zhì)構造從簡爭到復雜，煤層從薄到特厚，傾

6、角從水平到急傾斜，礫巖、砂巖、灰?guī)r、油母頁巖頂板都發(fā)生過沖擊地壓。開采深度最淺的只宥157m,2011—03—24神華新疆宥限責任公司烏東煤礦北采區(qū)發(fā)生沖擊地壓造成1人死亡，2人受傷。但隨著深部丌采深度的增加，沖擊地壓的頻度和強度都在增加。從采煤方法來講，長壁、短壁、房柱式、放頂煤、分層開采等都發(fā)生過沖擊地壓；從采煤工藝來講，綜采、普采、炮采、水采、水砂充填等各種工藝也都發(fā)生過沖擊地壓。煤礦沖擊地壓不僅危害程度大，影響面廣，而且是誘發(fā)其它煤礦重大事故的根源。沖擊地壓的發(fā)生可能誘發(fā)瓦斯異常涌出、瓦斯爆炸等重特大災害。2003年淮北蘆嶺煤礦“5?13”沖擊地壓誘發(fā)

7、妃斯爆炸事故，造成84人死亡；2005年“2?14”阜新孫家灣煤礦瓦斯突出就是因沖擊地壓誘發(fā)大量瓦斯涌出，進而發(fā)生特大瓦斯爆炸，死亡214人；新汶華豐煤礦在開采III西組4煤層過程中，頻繁發(fā)生沖擊地壓，沖擊地壓又導致頂板水的大景突出，在該礦工作而突水量增大的次數(shù)與沖擊地正發(fā)生的次數(shù)成正相關。我W是采煤大W，2012年中W采出了36.5億t原煤，占世界煤炭總產(chǎn)量的47.5%，加之煤田地質(zhì)條件的復雜性,我網(wǎng)的煤礦沖擊地壓問題尤為突出。學術界對煤礦沖擊地壓的機理和防治問題一直非常重視，2001年11只的175次呑山科學會議、2010年7月的中詞科協(xié)51次新觀點新學說

8、“巖爆機理探索”學術沙龍、2012年1