城山矿“7.15”冲击地压事故诱发因素分析.pdfVIP

NONFERR0USME1_ALSENGINEERING 看幺企屈工程 doi：10．3969~．issn．2095—1744．2013．03．012 城山矿 7‘‘．15冲击地压事故诱发因素分析 圜 李 勇 张韵一 黄亚琼 刘娇霞 中国矿业大学 (北京 )力学与建筑工程学院 北京 100083 摘要：针对鸡西矿区城山矿掘进巷道某次冲击地压事故，结合矿体的冲击倾向性鉴定及物理力学性质试验，分 析地质构造、原岩应力状态及周边采场扰动等因素对冲击地压的影响，同时巷道掘进扰动及滞后作业产生的应 变能积聚也是冲击地压重要的诱发因素。综合考虑诱发因素的特点及城山矿实际情况，提出防治城山矿冲击地 压灾害的措施。 关键词：冲击地压；诱发因素；耦合机制；防治措施 中图分类号：TD324 文献标志码：A 文章编号：2095—1744(2013)03-0053—04 冲击地压、矿震和岩爆等矿岩动力失稳问题一直是 的，冲击地压灾害发生往往是复合因素耦合作用结果所致， 我国岩土工程所面临的顽疾之一，它们之间有联系也有一 耦合作用机制的系统分析，有助于深入认识冲击失稳机理， 定的区别 。在我国矿山开采中，冲击地压指积聚在矿岩 为更全面、准确地预测及防治冲击地压灾害奠定基础。 体中的弹性应变能瞬间释放，造成矿岩体动力失稳，表现 从矿井的地质构造、矿层赋存条件及诱发冲击地压 为矿岩体的突然大量涌出，造成设备损坏甚至人员的伤亡。 灾害的多种因素几个方面，分析诱发冲击地压灾害发生的 冲击地压灾害是矿山四大矿井灾害(煤与瓦斯突出、冲击 多因素耦合机制，从而为矿井实际开采中预测及防治冲击 地压、顶板冒落及突水)之一_2]。冲击地压大多发生在强度 地压灾害提供依据。 高，矿层厚度较大的矿 (岩)层中，主要的影响因素还包括 岩石力学性质、矿岩体冲击倾向性、地应力场条件、地质 1 城山矿地质概况 构造、开采深度、矿层倾角以及开采方法等 [3-6]。随着开采 鸡西矿区城山矿位于黑龙江省东部鸡西盆地的复向 深度增加，冲击地压灾害发生的频率和强度也随之升高。 斜北部含矿条带的北翼中段，地质构造较为复杂，主要构 冲击地压的分类主要有三种 ]。按照冲击来源可以 造形式为断层，区内共有断层77条，其中落差小于30m 分为重力型、构造型和重力一构造型。按照发生位置可 的有24条，落差 301TI以上的53条，地质构造详见图1。 分为顶板型、底板型及矿层型。按照冲击能量可分为弱冲 城山矿井田地层为一单斜构造，矿层走向为NE，倾 击、中等冲击、强冲击以及灾难性冲击等。冲击地压灾害 发生的机理，可以从5个方面来分析 ：一是围岩的物理化 基金项目：国家重点基础研 究发展计划 (973计划)项 目 学性质，包括其冲击倾向性指标 ；二是采场的地质构造所 (2010CB226801)；国家 自然科学基金 资助项 目 导致的冲击失稳 ；三是矿岩体结构失稳所诱发冲击地压 ； ；北京市教育委员会共建项 目建设计划 项 目；煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研 四是从矿岩体细观结构及其矿物有机组分因素与冲击地 究课题资助项 目 压的关系 ；五是人为开采扰动对冲击地压的影响等。通常 收稿 日期：2Ol3—03—25 情况下，单一的因素诱发冲击地压灾害是比较少见和困难 作者简介：李 勇(1982一)，男，山西吕梁市人，博士研究生，