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———封面頁沖擊礦壓現象及特征制定部門:某某單位時間:202X年X月X日封面頁沖擊礦壓現象及特征制定部門:某某單位時間:202X年X月X日沖擊礦壓現象及特征沖擊礦壓現象及特征安全事關每個家庭的幸福,熟悉安全操作規程,掌握安全技術措施,制定安全計劃方案,做好單位安全培訓,加強安全知識學習及考試更是預防和杜絕安全事故的重要方式和手段。您瀏覽的《沖擊礦壓現象及特征》正文如下:1.1.1沖擊礦壓現象及特征

沖擊礦壓是壓力超過煤者體的強度極限,聚積在巷道周圍煤巖體中的能量突然釋放,在井巷發生爆炸性事故、動力將煤巖拋向巷道,同時發出強烈聲響,造成煤巖體振動和煤巖體破壞、支架與設備損壞、人員傷亡、部分巷道垮落破壞等。沖擊礦壓還會引發或可能引發其他礦井災害,尤其是瓦斯、煤塵爆炸、火災以及水災,干擾通風系統等。

對于沖擊礦壓現象,世界各國,以及不同的行業,其稱謂是不一樣的,常見的有“巖爆”、“煤爆”、“沖擊礦壓”、“礦山沖擊”、“沖擊地壓”等。本節課采用“沖擊礦壓”這個術語。

通常情況下,沖擊礦壓將直接產生:

①將煤巖動力拋向巷道;

②引起巖體的強烈震動;

③產生強烈聲響;

④造成巖體的破斷和裂縫擴展。

因此,沖擊礦壓具有如下明顯的顯現特征:

①突發性。沖擊礦壓一般沒有明顯的宏觀前兆而突然發生,難于事先準確確定發生的時間、地點和強度。

②瞬時震動性。沖擊礦壓發生過程急劇而短暫,像爆炸一樣伴有巨大的聲響和強烈的震動,電機車等重型設備被移動,人員被彈起摔倒,震動波及范圍可達幾公里甚至幾破壞性。沖擊礦壓發生時,頂板可能有瞬間明顯下沉,但一般并不冒落;有時底板突然開裂鼓起甚至接頂;常常有大量煤塊甚至上百立方米的煤體突然破碎并從煤壁拋出,堵塞巷道,破壞支架,從后果來看沖擊礦壓常常造成慘重的人員傷亡和巨大的生產損失。

1.1.2沖擊礦壓的分類

根據應力狀態、顯現強度、發生的地點和位置的不同,沖擊礦壓有如下幾種分類方法。

根據原巖(煤)體應力狀態不同,沖擊礦壓可分為三類(如圖1—2所示):

(1)重力型沖擊礦壓。主要受重力作用,沒有或只有極小構造應力影響的條件下引起的沖擊礦壓,如棗莊、撫順、開灤等礦區發生的沖擊礦壓屬重力型。

(2)構造應力型沖擊礦壓。若構造應力遠遠超過巖層自重應力時,主要受構造應力的作用引起的沖擊礦壓,如北票和天池礦區發生的沖擊礦壓屬于構造應力型。

(3)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。

根據沖擊的顯現強度,可分為四類:

(1)彈射。一些單個碎塊從處于高壓應力狀態下的煤或巖體上射落,并伴有強烈聲響,屬于微沖擊現象。

(2)礦震。它是煤、巖內部的沖擊礦壓,即深部的煤或巖體發生破壞。但煤、巖并不向已采空間拋出、只有片幫或塌落現象,但煤或巖體產生明顯震動,伴有巨大聲響,同時產生煤塵。較弱的礦震稱為微震,也稱為“煤炮”。

(3)弱沖擊。煤或巖石向已采空間拋出,但破壞性不是很大,對支架、機器和設備基本上沒有損壞,圍巖產生震動,一般震級在2.2級以下,伴有很大聲響,產生煤塵,在瓦斯煤層中可能有大量瓦斯涌出。

(4)強沖擊。部分煤或巖石急劇破碎,大量向已采空間拋出,出現支架折損、設備移動和圍巖震動。震級在2.3級以上,伴有巨大聲響,形成大量煤塵和產生沖擊波。

另一種分類是根據震級強度和考慮拋出的煤量,可將沖擊礦壓壓分三級:

(1)輕微沖擊(1級)。拋出煤量在10t以下,震級在1級以下的沖擊礦壓。

(2)中等沖擊(2級)。拋出煤量在l0~50t,震級在1—2級的沖擊礦壓。

(3)強烈沖擊(3級)。拋出煤量在50t以上,震級在2級以上的沖擊礦壓。

一般面波震級Ms=1時,礦區附近居民可能有震感;Ms=2時。對井上下有不同程度的破壞;Ms=2.5時,地面建筑物將出現破壞現象。

根據發生的地點和位置沖擊礦壓可分為兩大類。

(1)煤體沖擊。發生在煤體內,根據沖擊深度和強度又分為表面、淺部和深部沖擊。

(2)圍巖沖擊,發生在頂底板巖層內,根據位置有頂板沖擊和底板沖擊。

根據國內外的分類方法,我們認為,沖擊礦壓可以分為由采礦活動引起的采礦型沖擊礦壓和由構造活動引起的構造型沖擊礦壓。而采礦型沖擊礦壓可分為壓力型、沖擊型和沖擊壓力型。壓力型沖擊礦壓是由于巷道周圍煤體中的壓力由亞穩態增加至極限值,其聚集的能量突然釋放。沖擊型沖擊礦壓是由于煤層頂底板厚巖層突然破斷或位移引發的,它與震動脈沖地點有關。在某種程度上,構造型沖擊礦壓也可看作為沖擊型。沖擊壓力型沖擊礦壓則介于上述兩者之間,即當煤層受較大壓力時,來自周圍巖體內不大的沖擊脈沖作用下發生的沖擊礦壓。

1.1.3國際上對煤巖動力現象的分類

國際經貿委X會歐洲能源協會煤炭勞動分會基于沖擊礦壓的能量理論、煤與瓦斯突出的能量理論等.對煤礦發生的煤巖動力現象進行了分類;

(1)據能量源對動力現象分類

主要將煤巖動力現象分為四類:即沖擊礦壓、瓦斯突出、煤和瓦斯突出以及與構造有關的動力現象(如圖l—3所示)。

沖擊礦壓是由于聚積在煤巖體中的能量引發的動力現象。沖擊礦壓一般發生在處于極限應力狀態的煤巖體中,其狀態的變化速度超過應力松弛速度。

瓦斯噴出就是在鉆孔或巷道揭露構造斷層區域時,從裂縫或孔洞中突然噴出瓦斯而發生的動力現象。

煤與瓦斯突出是煤巖體和瓦斯的彈性能突然釋放而引發的動力現象,意思是在壓力作用下,破壞的煤層體隨瓦斯一起噴出。

與巖體結構構造有關的動力現象包括除了上述動力現象外的一切由巖體震動的地震波引發的動力現象。具體地說,就是在危險區域,由于附加能量使巖體失去穩定而引發的沖擊礦壓和煤與瓦斯突出。地震波攜帶的能量比巖體本身破壞釋放的能量多。因此,結構構造的震動可能引發大的災害,而且這種災害是非常強烈的,通常發生在本礦或相鄰礦井處于多條平行巷道的時候,巷道或煤柱破壞的特征與通常的沖

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