对冲击及其机理的思考与再认识潘俊锋讲解.pptVIP

21141煤层中平均应力集中系数为1.7，工作面按埋深折算重应力约为18 MPa，算上应力集中系数，峰值为30.6 MPa，而实验室测得煤层单轴抗压强度平均为18.20 MPa。 冲击地压启动区域相对巷道全长来讲，看作一个单位区域，巷帮集中静载荷由式(5)估算为 E静=370 KJ/m3，由式(6)计算得EC=49 KJ/m3， 由冲击启动理论， E静-EC0，就集中静载荷足以使得巷道发生动力冲击。 宽沟工作面超前支承压力峰值处于工作面前方13.9～16.75 m处。集中系数平均为2.87。W1143工作面按埋深折算自重应力为7.92 MPa，加上应力集中系数，峰值为22.73 MPa，而实验室测得B4–1煤层单轴抗压强度平均为28.80 MPa。 由式(6)计算得EC= 59.24 KJ/m3。可见，三次断裂释放的能量均小于煤层动力破坏所需要的最小能量，工作面下部14#～20#支架的区域由式(5)估算为E静=44.84 KJ/m3，与19：34微震事件能量叠加。由冲击启动理论 E静+ E动- EC = 44.84 +40-59.24=25.60。 浅部集中静载荷型冲击地压 （埋深371m） 微震评价指标的确定 应用四：指导冲击地压灾害防治 开采前井田区域性防范冲击地压 开采中采掘空间冲击地压危险解除 针对井田范围集中静载荷的迁移，集中，不能通过 爆破卸压等手段来干扰，也不能采取手段来堵，最为有效 的方法就是“疏导”，即通过优化开采布置，疏通集中的高 应力或避免高应力集中区形成。 冲击地压巷道支护与卸压的关系 结 语 影响冲击地压发生的因素有几十种，并且煤矿开采最大的特 点就是条件一直在变，没有绝对相同的开采条件，也就没有绝 对成熟的防冲技术可以复制，抓住载荷源进行监测与处理以不 变应万变，才能沉着应对冲击地压灾害，将使得冲击地压“复 杂问题简单化”，这是防冲第1理念。 应用二：指导开采前冲击危险预评价 地震CT技术探测的冲击地压危险性预评价 应用二：指导开采前冲击危险预评价 地震CT技术探测的冲击地压危险性预评价 应用二：指导开采前冲击危险预评价 地震CT技术探测的冲击地压危险性预评价 地震CT技术探测的冲击地压危险性预评价 069-2工作面探测区域煤岩层冲击危险区范围 工作面爆破卸压后冲击危险区范围 集中静载荷——岩石力学方法（应力、钻屑量等） 集中动载荷——地球物理方法（微震、地音等） 应用三：指导冲击地压实时监测预警 动载荷源微震、地音联合监测 古山矿冲击地压静、动载分源监测平台 KJ21冲击地压应力在线系统 ARAMIS M/E I微震系统 ARES 5 地音系统 开采强度与动载事件发生的规律 井田范围系统外动载危险源微震尺度辨识 根据微震监测历史数据的分析，采用能量或频次这两个孤立参量不能很好的反应冲击危险性大小。课题尝试引进地震学中的b值、η值、Mm值、A(b)值数进行冲击地压预测与危险性评价。 采用b值预测冲击地压效果图 表明冲击事件大都发生在低b值期间，因此低b值异常将冲击危险。 线性最小二乘法计算 宇津德治提出了G－R修正式，并定义了η值： 采用η值预测高能事件效果图 图中表明高能事件大都发生在低η值期间，因此低η值异常将预示冲击危险。 井田范围系统外动载危险源微震尺度辨识 井田范围系统外动载危险源微震尺度辨识 b值 ：煤岩体应力水平； η值：应力/能量分布的不均匀性； 冲击地压启动理论的成套应用 （b）21181、21121工作面回采后 （d）21181、21121、21201、21141工作面回采后 （a）21181工作面回采后 （c）21201、21181、21121工作面回采后 跳采方式 区域静载荷的局部集中化 将局部的采掘空间冲击地压发生的条件联系到井田范围来讲，井田区域范围的开采与后期局部冲击地压启动所需要的集中静载荷形成密切相关。 冲击地压区域防范的集中静载荷“疏导”理念 成果体现：“区域大范围防范冲击地压的理论与体系”[J].《煤炭学报》，2012，37（11）。 区域防范和优化设计的理论与方法 冲击地压煤层鉴定 基于地应力的开拓布置 冲击地压煤层合理采法 冲击煤层无煤柱护巷 煤层群保护层开采 同层煤顺序开采 区域集中静载荷“疏导”理念与技术体系 基于冲击启动理论的区域防范冲击地压成套技术 成果体现：“区域大范围防范冲击地压的理论与体系”[J].《煤炭学报》，2012，37（11）。 防治技术模式一：全煤巷道冲击地压防治 两帮对错避免形成“桥墩” 冲击