矿山顶板事故防治-太原理工大学张百胜-第九章冲击地压及其监测概要.pptVIP

§9.1 概述 §9.2 冲击地压的特征及其分类 §9.3 冲击地压发生的机理 §9.4 冲击地压的监测方法 §9.5 冲击地压的预防 §9.1 概 述 冲击地压（岩爆） 瞬间释放煤岩体变形能，引起强烈围岩震动 支架损坏、片帮冒顶、巷道堵塞、伤及人员等 随采深冲击地压发生频次和烈度增大 冲击地压发生原因复杂，影响因素多 预防冲击地压对巷道围岩稳定性的破坏已成为矿产资源开采过程中一个急需解决的最关键、最棘手的问题。 §9.2 冲击地压的特征及其分类 9.2.1 冲击地压的特征 ① 共有特征 突发性、 瞬时震动性、 破坏性 ② 我国煤矿冲击地压突出特点 多类型 、 条件复杂 、 随采深增加发展趋势严重等 ③ 诱发因素 如放炮、顶板来压期间、回柱（移架）等 ④ 冲击地压发生的地点及其主要特征 a 与地质构造有密切关系，往往发生在褶皱、断层及煤层变异性突出的部位，主要受构造应力的控制 9.2.1 冲击地压的特征 ④ 冲击地压发生的地点及其主要特征 b具有坚硬的岩层的煤层顶板，该岩层聚集高强度的变形能 c发生在超前巷道的冲击地压，以巷道两帮煤体抛出为主要特征 d发生在工作面的冲击地压，一般表现为大面积冲击现象 e在留有底煤的采场发生时，以底臌和煤岩压入采场空间为主要显现特征 §9.2 冲击地压的特征及其分类 9.2.2 冲击地压的分类 （1）根据冲击地压的能量特征按冲击时释放的地震能大小 §9.2 冲击地压的特征及其分类 9.2.2 冲击地压的分类 （2）按参与冲击的煤岩体类别 a 产生于煤体一围岩力学系统 b 煤矿冲击地压的主要显现形式 a 高强度脆性岩石瞬间释放弹性能 b 岩块从母体急剧、猛烈地抛出 ● 对于煤体是顶底板岩层内弹性能的突然释放，又称围岩冲击。按冲击位置又分顶板冲击和底板冲击。 §9.2 冲击地压的特征及其分类 9.2.2 冲击地压的分类 （3）根据冲击力源分类 （4）按统计方法分类 ①按冲击地压的破坏后果分类 a 一般冲击地压 b 破坏性冲击地压 c 冲击地压事故 §9.2 冲击地压的特征及其分类 9.2.2 冲击地压的分类 （4）按统计方法分类 ②按显现强度分级 按里氏地震计分级，见表9.2 §9.3 冲击地压发生的机理 9.3.1 冲击地压发生的原因及实现的条件 §9.3 冲击地压发生的机理 9.3.2 冲击地压发生的影响因素 （1）地质因素 （2）开采技术因素 开采多煤层时 任何造成应力集中的因素 （诱导因素 ）， §9.3 冲击地压发生的机理 9.3.3 冲击地压发生理论 （1）刚度理论 提出 在20世纪60年代由Cook等人 理论认为 试件的刚度大于试验机构的刚度时 破坏是不稳定的，煤岩体呈现突然的脆性破坏 （2）能量理论 ① 从能量转化方面 解释冲压成因 ② 理论认为 冲击地压发生的条件为矿体-围岩系统在其力学平衡状态失稳所释放的能量大于所消耗的能量 9.3.3 冲击地压发生理论 （3）强度理论 ①冲击地压发生的应力条件： 即矿山压力大于煤体-围岩力学系统的综合强度 ②理论认为 较坚硬的顶底板可将煤体夹紧，阻碍深部煤体自身或煤体-围岩交界处的变形（图9.1），煤体更加压实，承受更高的压力，积蓄较多的弹性能。 从极限平衡和弹性能释放的意义上来看，夹持起了闭锁作用。高压带和弹性能积聚区可位于煤壁附近。一旦高应力突然加大或系统阻力突然减小时，煤体可产生突然破坏和运动，抛向已采空间，形成冲击地压。 9.3.3 冲击地压发生理论 9.3.3 冲击地压发生理论 （4）冲击倾向性理论 提出 由波兰和前苏联学者 煤岩体冲击倾向性 发生冲击地压的必要条件 我国学者提出 ① 用煤样的动态破坏时间（D t）、弹性能指数（WET）及冲击能量指数（KE）三项指标综合判别煤的冲击倾向的实验方法。 ② 两个冲击倾向性指标 弹