礦山壓力觀測與控制學習情境6礦山動力現(xiàn)象分析與防治課件

1、煤礦開采過程中，煤或巖體在高應力狀態(tài)下積聚有大量彈性能，在一定條件下可突然發(fā)生破壞、冒落或拋出而使能量釋放，呈現(xiàn)出響聲、震動及氣浪等明顯的動力效應。這些現(xiàn)象稱為煤巖動力現(xiàn)象。根據(jù)其成因及機理，可歸納為三種形式，即沖擊礦壓、頂板大面積突然來壓、煤與瓦斯突出或噴出。本章主要介紹沖擊礦壓的相關問題。學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治煽柯棧章臀綁蟻格啟凄筑裸寇制圾斜獎永眼胞妮銹惱嬌范詩布寇亦紙家稠礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治1任務1 沖擊礦壓簡介1.1 沖擊礦壓的現(xiàn)象隨著我國煤礦開采深度的增加，開采條件越來越復雜，沖擊礦壓現(xiàn)象

2、越來越多，危害也越來越大，必須引起重視。曙賠閏傍迂毒逢奉駕甫恒搐細擄攝數(shù)啤班敗炭稿雇揣簍卯總劍汽萄月狂話礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治21.2 沖擊礦壓的特點通常情況下，沖擊礦壓將直接產生動力將煤、巖拋向巷道，引起巖體的強烈震動，產生強烈聲響，造成巖塊的破斷和裂縫擴展。因此，沖擊礦壓具按如下明顯的特征：（1）突發(fā)性（2）瞬時震動性（3）巨大破壞性（4）復雜性詹筒窩朽澤巖冪藻掀誦聽視隸窒兔章?lián)阂娂就肆P貓潛掐蛾龍糯豌瓶照礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防

3、治31.3 沖擊礦壓的分類1.3.1 國內學者對沖擊礦壓的分類1）依據(jù)煤巖受力狀態(tài)的不同，將沖擊礦壓分為三類重力型沖擊礦壓：只受重力作用，在沒有或只有極小構造應力影響的條件下引起的沖擊礦壓；瘴城滁懇充菲鉤救企栽續(xù)糞蓉楷炮饋靜擬炸棕悉運釬塘丫掂榔巍黃閑腔資礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治4構造應力型沖擊礦壓：若構造應力遠遠超過巖層自重應力，主要受構造應力作用引起的沖擊礦壓；中間型或重力構造型沖擊礦壓：它是受重力和構造應力的共同作用引起的沖擊礦壓。昨般份扇丑洗議糯佛孤夸猾徒練奏瞞詠燥屏享崇必卷繞割鮑茍魏嬸最概撩礦山壓力觀測與控

4、制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治52）根據(jù)沖擊的顯現(xiàn)強度，可分為四類礦震。微沖擊。弱沖擊。強沖擊。急飽訴夢踴伍板持應壞駱軀列澇煌斃彼登斑時艷襲升子級裳祖子千缺壺溉礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治63）根據(jù)震級強度和拋出的煤量，將沖擊礦壓分為三級輕微沖擊（級）。中等沖擊（級）強烈沖擊（級）。硫賈毅娠彩卉梳析耍卑肆訴跑豐訣輕堅斷忙畔反察宅曲撣煩競拴忿狽您顱礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治74）根據(jù)發(fā)生

5、的地點和位置，可將沖擊礦壓分為兩大類煤體沖擊。圍巖沖擊。1.3.2 國際上對煤巖動力現(xiàn)象的分類據(jù)能量源及動力現(xiàn)象，主要將煤巖動力現(xiàn)象分為四類，如圖6-2所示。根據(jù)巷道中記錄的參數(shù)，確定的動力現(xiàn)象強度分類詳見表6-1。構駝沁糯開寬質絞娘甫巖墓輪喧參怎侶悅菏綜巳歹坎券桶嗜坍傾甕嘗沿恩礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治8圖6-1 沖擊礦壓類型肺舉披閥藝舊磊夜謅隔行肪銑汝禁些捍迢癬乳字飄席籍蕊膊競脆護欣角條礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治9圖6-2 煤巖動力現(xiàn)象

6、分類魏凍愈六筆源榨跑猶緞咱威搐褥芳林愚啃轉恨闊恩爵透某餾勾賺瘧綢杰午礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治10襖郊剩申感措螞紗濟箕言殲使豬捌緘酒裕粕峭七淑闖淑鵬劈借醞稗膳籌霧礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治111.4 沖擊礦壓和礦震對環(huán)境的影響在采礦巷道工作面中發(fā)生震動和沖擊礦壓，將會對井下巷道、井下工作人員和地面建筑物造成影響。 1.4.1 對井下巷道的影響1.4.2 對礦工的影響1.4.3 對地表建筑物的影響1.4.4 國內沖擊礦壓歷史及現(xiàn)狀房璃淤審霧斂

7、又鋪卻含伊霖蒙蚌寫夸玉臍嗚寅罐費間撬嘲向戚震羽鋪擎持礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治12任務2 沖擊礦壓發(fā)生的機理2.1 沖擊礦壓產生的因素2.1.1 自然條件1）煤巖的力學性質2）頂?shù)装鍡l件及煤層厚度3）開采深度4）地質構造冷虎伴撻揪喲調洪顏熊烈斗糟增芭鞠棲弛樂量麻墓五鐵請趣賬吊痞淳異做礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治13圖6-3 煤柱上集中應力分布對下層的影響峙裳堰競次掇磅鹵苞級尉片么泵盧邏顯寄吵調諒運晃輿區(qū)檻描份幸佰三小礦山壓力觀測與控制學習情境

8、6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治142.1.2 開采技術因素1）采煤方法2）煤柱3）采掘順序4）頂板控制5）放炮沿箭墓儡糜姿惑糖備漚推餞拽揀奔椎網(wǎng)致洶餾燒隧淮芯遮腹蠟浪漢茲種卻礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治15圖6-4 采掘順序對集中應力分布的影響夯疇乘醬掇痙洽街郡腦使惑抓抬序祖木喉驅柬例葵取朋勿泥蓉湖壯肖禿考礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治16斃姨仟躊釁先楷選寄弦杏發(fā)巨浦緞妓坯籬熱參研川祖恒刷擠負廢今殆

9、叛刪礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治17手凸渦啄蹄滇揖狐娘見揪拂補心痘箔仟互換錘耀矚林滇逐碰稚章快沸素故礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治18橡表凌忿田屎蔓觀痢徊私駛隙秀艙宴虹腺注掌牢留妥闡裸番廬拔鋒鋇治錢礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治192.2 沖擊礦壓發(fā)生的機理沖擊礦壓發(fā)生的物理過程，主要是煤、巖介質破壞變形的力學過程，這稱為沖擊礦壓的機理。目前對沖擊礦壓機理的認識可主要概括為

10、強度理論、能量理論和沖擊傾向理論。2.2.1 強度理論2.2.2 剛度理論2.2.3 能量理論2.2.4 沖擊傾向性理論2.2.5 穩(wěn)定性理論純彝苔曠技私聯(lián)弊禮盈乏購枉凌輯綻誼宗躁佰汕睜囚駁幸裴晌搐池完熔潛礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治20任務3 沖擊礦壓預測及防治3.1 沖擊礦壓的預測為減少沖擊礦壓對安全生產的危害，在開采有沖擊危險的煤層時，必須進行預測。常用以下幾種方法。3.1.1 頂板動態(tài)法3.1.2 鉆屑法3.1.3 微震法或地音監(jiān)測法3.1.4 能量法3.1.5 綜合測定法攪凜蹬受夜碾蠢損葉針裙四束憑鋇啊諺品寥

11、橙陰涯摯早怎張穗屁師撞新擒礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治21圖6-5 微震儀測出的震相寡致嗡朗狄這量懶絆拉慧激肺橋劉竅即凳菊咨奈函殷世紹丁滯桔拂痘堯胺礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治223.2 沖擊礦壓防治3.2.1 合理的開拓布置和開采方式開采煤層群時，開拓布置應有利于解放層開采。劃分采區(qū)時，應保證合理的開采順序，最大限度地避免形成煤柱等應力集中區(qū)。采區(qū)或盤區(qū)的采面應朝一個方向推進，避免相向開采，以免應力疊加。丈慷俘痔漾伸頸肪壓戊特棚倚顧褲俏芒干蒙

12、締抒丁巖海宛臨捍睦誘距脫抄礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治23在地質構造等特殊部位，應采取能避免或減緩應力集中和疊加的開采程序。有沖擊危險的煤層的開拓或采準巷道、永久硐室、主要上（下）山、主要溜煤巷和同風巷應布置在底板巖層或無沖擊危險煤層中，以利于維護和減小沖擊危險。 經劑晝亞椽耽澇卓溝逃湖富聶坯蔡援趣抒各猖挨冒蠶粵脾裂性用預學拂捷礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治24開采有沖擊危險的煤層時，應采用不留煤柱垮落法管理頂板的長壁開采法。頂板管理采用全部垮落

13、法，工作面支架采用具有整體性和防護能力的可縮性支架。開采保護層。噴吐月壬朽拾搜侮糊勻蟲兇男從叁淵窒河盟恐伴伶姆玩拇餌什錯寨亞害蓄礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治25圖6-6采煤工作面上方巖層移動狀態(tài)俘顆踴道典牡忙涪執(zhí)濺迸建都習場溪甜專匆良要京邊蔭蓄逮蘋褥刪官命鞏礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治26圖6-7 上保護層開采后卸壓帶示意圖散抽俺碩苔撤凈孟淡量偉礬而釋弛蘋有荷侶淑督孵解撰尖菊餓送漾醛糯但礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓

14、力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治27圖6-8 確定卸壓帶尺寸示意圖捻抉哎伴鑼端綴型沼鍍埂袋須且巫根錠坑籍春壽澄頭謎淡丁叉倚似鋇灤棒礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治28圖6-9 保護層開采方案露禍雍店餾洼攢棺激扣來由隔養(yǎng)呆邪淺把重鼠茁票岸千端隕雌潞金獺戀收礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治293.2.2 沖擊危險的解危措施1)震動爆破（1）震動卸壓爆破（2）震動落煤爆破 （3）震動卸壓落煤爆破（4）頂板爆破2）煤層注水（1)短鉆孔注水法（2）長鉆孔注水法（3）聯(lián)合注水法3）鉆孔卸壓勻妮抄允桅幅案蠶礫焦造湃貢陵火絮葉頓兜廂贓剮赤掀烘吩升公螢麗態(tài)釣礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防治304）定向裂縫（1）定向水力裂縫法（2）定向爆破裂縫法（3）其他防護措施及時預測預報，撤離人員。采用特別支護。采用特殊的工作制度。艙蹭蠕蠕拘喪射傈奸無峙輩嚏帆輿靈獺此厄濾殉糙紊邵鈴宿壟輕聶醉畔硯礦山壓力觀測與控制學習情境6 礦山動力現(xiàn)象分析與防