煤矿冲击地压基本常识.docx

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煤矿冲击地压基本常识

第一部分冲击地压发生的机理及其危害性

1、冲击地压的机理是什么？

答：

冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能地瞬间释放而产生突然剧烈破坏的动力现象。

2、列举几个你所认为是冲击矿压的现象？

答：

（答案只要能和冲击地压发生的机理吻合即可）例如：

煤岩体被突然抛出，巨浪及气浪，煤（岩）体遭破坏，伴随着震动和声响，在煤（岩）体边缘可能出现裂缝，震动时还可能发生粉尘飞扬，并伴有煤（岩）喷出或散落在巷中的现象等。

3、什么是矿震？

答：

矿震是指由于开采活动引起的矿山岩层震动，它是巷道周围介质突然在一瞬间发生震动，同时伴有巨大声响、冲击波、弹性回跳等现象，但不发生煤岩抛出的一种弹性能释放现象。

它是矿山岩层冲击式破坏的一种表现形式，与天然地震不同，其发生原因也是多方面的。

与天然地震相比，震中浅、强度小，震动范围宽，从弱的几百米到强的几百、甚至几千公里。

4、什么是煤炮？

答：

煤炮是指在煤层开采过程中，由于岩体震动、顶板断裂或小范围岩体变形卸压所产生的声响，是矿震的一种显现形式。

它是煤岩体在卸压所产生的，有时可能会引起最小的，实际上可以不考虑的巷道压缩，支架变形，或某个地点岩体的零星破坏。

5、什么是冲击地压？

答：

冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。

它具有很大的破坏性，是煤矿重大灾害之一。

冲击地压发生前一般没有明显的宏观前兆，发生过程短暂，持续震动时间不超过几十秒。

6、什么是破坏性冲击地压？

答：

造成停产八小时以上或发生大型机电设备损坏以及造成人身伤亡事故等的冲击地压称为破坏性冲击地压。

7、冲击地压和冒顶有啥关系？

答：

冲击地压和冒顶有一种互为逆向的现象，易于冒顶的地方很少发生冲击地压，易于发生冲击地压的地方很少有冒顶现象。

因为煤层顶板极破碎时易于冒落，不易于对煤体加载，不能形成高度应力集中，破碎顶板本身也不能积聚能量。

8、冲击地压的特点是什么？

答：

（1）在一个煤矿、一个煤层发生后，永远都有再次发生冲击地压的可能。

（2）发生的突然，事前没有明显的宏观预兆，不宜预防。

（3）时间短暂，只有几秒钟时间。

（4）发生地点广泛，在采空区或巷道、采掘工作面都会发生冲击地压。

一般情况下，在各冲击地压矿井采空区内发生次数更多些。

9、冲击地压的显现特征主要表现在哪些方面？

答：

（1）突发性：

冲击地压发生前一般无明显前兆，冲击过程短暂，持续时间几秒到几十秒，难以事先准确确定发生的时间、地点和强度。

（2）多样性：

一般表现为煤爆（煤壁爆裂、小块抛射）、浅部冲击（发生在煤壁2～6m范围内，破坏性大）和深部冲击（发生在煤体深处，声如闷雷，但破坏程度不同〕。

最常见的是煤层冲击，也有顶板冲击和底板冲击，少数矿井还会发生岩爆。

在煤层冲击中，多数表现为煤块抛出，少数表现为数十平方米煤体整体移动，并伴有巨大声响、岩体震动和冲击波；

（3）破坏性：

往往造成煤壁片帮、顶板可能有瞬间明显下沉，但一般并不冒落；有时底板突然鼓起甚至接顶；常常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎并从煤壁抛出，堵塞巷道，破坏支架；从后果来看冲击地压往往造成人员伤亡和巨大的生产损失。

（4）复杂性：

在自然地质条件上，除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象，采深从200～1000m，地质构造从简单到复杂，煤层从薄层到特厚层，倾角从水平到急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发生过冲击地压。

10、冲击地压有什么危害？

答：

发生在有人工作地方的冲击地压常常可能会颠覆生产设备、破坏支护设施、破坏巷道和工作面、造成人员伤亡；高震级的冲击地压不论发生在那个位置都会对工作面或巷道造成破坏，还往往影响地表建筑物和破坏地面房屋，甚至诱发地震。

所以，冲击地压严重破坏了矿井的安全生产。

11、冲击地压对人员安全有哪些危害？

答：

由于发生冲击地压的瞬间，顶、底板都有剧烈震动，站在底板上的人员会被弹起摔出，造成人员或被摔伤，或被颠覆的设备、倾倒的支柱等挤伤、打伤，同时巷道两帮或工作面抛出的煤块也有可能击打人员造成对人员的伤害，冲击地压还能直接造成人员的伤亡。

在全国历次冲击地压伤亡事故中，曾有人员被摔死、摔伤，少数人员被机器设备挤伤、挤死，也有人被支柱打死打伤，在厚煤层矿井有人被抛出或冒落的碎煤埋住，造成死伤，在高瓦斯矿井也有因冲击地压还会造成瓦斯突出，进而发生二次人员伤亡灾害事故的事例。

12、冲击地压对巷道有那些破坏？

答：

由于煤体的片帮或抛出、顶板下沉、底板鼓起，轻者造成巷道变形，重者造成巷道堵塞、不能通风和行人。

13、冲击地压对支柱和支架的破坏有那些？

答：

冲击地压发生时煤层的片帮或煤块的抛出会挤倒或打倒单体支柱；顶、底板剧烈震动造成的瞬间猛烈加载会压坏支柱和支架。

液压支柱在承受猛烈冲击加载后，由于泄液或鼓缸而失去支撑作用，发生倾倒或损坏。

例如：

（1）2008年8月6日13时55分，华亭煤矿250102工作面回风顺槽发生冲击地压，造成前置架前26m顶板下沉压在转载机上，外帮移近0.2m；转载机悬空段顶板下沉0.2m，外帮移近0.3m，多数单体柱移位、弯曲、折断，其中破碎机机头以里10m范围外帮移近挤在转载机上。

此次冲击地压显现导致工作面停产维修5天。

14、冲击地压对矿井的安全生产有那些影响？

答：

首先，冲击地压会造成井巷工程体的破坏，伤害作业人员，耗费大量的资金进行修理，导致工作面停产；其次，发生高强度冲击地压时，还可能对地面建筑物造成破坏。

所以，冲击地压不仅严重破坏矿井的安全生产秩序，影响矿井的经济收入，还会产生一系列的社会问题。

15、冲击地压对地表建筑物的影响有那些？

答：

冲击地压不仅对井下巷道造成破坏，对井下工作人员造成伤害，而且对地表及地表建筑物造成损坏，轻则导致建筑物产生裂隙，重则会引起建筑物开裂、倒塌，甚至还有可能会造成像地震一样的灾难性后果。

16、煤矿冲击地压大多发生在那些区域？

答：

冲击地压多数发生在煤层中，以煤层冲击地压为主，在煤矿深部开采时，或有坚硬顶板的矿井，在顶板不易冒落处极易在顶、底板上发生冲击地压；在倾斜和急倾斜矿井或在急转向、背斜轴处也有因构造应力大而发生在底板的冲击地压；在有通达地表的断层处或在有坚硬顶板的远距离煤层群的矿井中煤层间的活动断层上，也发生断层错动型冲击地压。

第二部分冲击地压的分类

17、冲击地压的分类标准主要有哪些？

答：

（1）根据原岩（煤）体的应力状态进行分类；

（2）根据冲击的显现强度进行分类；

（3）根据震级强度和抛出的煤量进行分类；

（4）根据发生的地点和位置进行分类；

（5）根据发生在不同层位进行分类。

18、根据原岩（煤）体的应力状态分为哪几种？

答：

（1）重力应力型冲击地压。

主要受重力作用，没有或只有极小构造应力影响的条件下引起的冲击地压。

如枣庄、抚顺、开滦等矿区发生的冲击地压。

（2）构造应力型冲击地压。

主要受构造应力（构造应力远远超过岩层自重应力）的作用引起的冲击地压，如北票矿务局和天池煤矿发生的冲击地压。

（3）中间型或重力～构造型冲击地压。

主要受重力和构造应力的共同作用引起的冲击地压。

19、根据冲击的显现强度分为哪几种？

答：

（1）弹射。

一些单个碎块从处于高应力状态下的煤或岩体上射落，并伴有强烈声响，属于微冲击现象。

（2）矿震。

它是煤、岩内部的冲击地压，即深部的煤或岩体发生破坏，煤、岩并不向已采空间抛出，只有片带或塌落现象，但煤或岩体产生明显震动，伴有巨大声响，有时产生煤尘。

较弱的矿震称为微震，也称为煤炮。

（3）弱冲击。

煤或岩石向已采空间抛出，但破坏性不很大，对支架、机器和设备基本上没有损坏；围岩产生震动，一般震级在2.2级以下，伴有很大声响；产生煤尘，在瓦斯煤层中可能有大量瓦斯涌出。

（4）强冲击。

部分煤或岩石急剧破碎，大量向已采空间抛出，出现支架折损、设备移动和围岩震动，震级在2.3级以上，伴有巨大声响，形成大量煤尘和产生冲击波。

20、根据震级强度和抛出的煤量分为哪几种？

答：

（1）轻微冲击：

抛出煤量在10t以下，震级在1级以下的冲击地压。

（2）中等冲击：

抛出煤量在10t～50t以下，震级在1级～2级的冲击地压。

（3）强烈冲击：

抛出煤量在50t以上，震级在2级以上的冲击地压。

一般面波震级Ms=1时，矿区附近部分居民有震感；Ms=2时，对井上下有不同程度的破坏；Ms>2时，地面建筑物将出现明显裂缝破坏。

21、根据发生的地点和位置分为哪几种？

答：

（1）煤体冲击。

发生在煤体内，根据冲击深度和强度分为表面、浅部和深部冲击。

（2）围岩冲击。

发生在顶底板岩层内，根据位置有顶板冲击和底板冲击。

22、根据发生在不同层位的冲击地压分为哪几种？

答：

（1）煤体（压缩型）冲击地压；

（2）顶、底板岩层（断裂型）冲击地压；

（3）断层（错动型）冲击地压等三大类型。

23、煤体压缩型冲击地压有几种？

答：

按主要释放应力和能量的层位区分，可分为：

以重力为主的重力型冲击地压；以水平构造应力为主的构造型冲击地压；也有煤层、顶（底）板岩层共同释放应力和能量的煤层顶（底）板型冲击地压等三大类。

24、顶底板岩层断裂型冲击地压有几种？

答：

顶、底岩层冲击地压还可分为：

顶、底板岩层瞬间断裂释放弹性能和势能为主的顶板断裂型冲击地压；顶、底板岩层离层释放弹性能为主的顶板弹性型冲击地压两种。

25、煤体压缩型冲击地压的特点有哪些？

答：

煤体压缩型冲击地压的特点主要有：

发生原因为煤体压缩失稳；多发生在煤层应力集中处；参与释放能量主体为煤体；离地表深度小于500米；煤体抛出量为1～100吨；破坏半径为1～40米；震级为1～2.4ML；震动持续时间小于6秒。

26、顶底板断裂型冲击地压的特点有哪些？

答：

顶底板断裂型冲击地压的特点主要有：

发生原因为顶底板拉伸失稳；多发生在厚层坚硬顶板处；参与释放能量主体为顶板岩层；离地表深度为500～800米；煤体抛出量100～600吨；破坏半径30～80米；震级2.4～3.2ML；震动持续时间5～30秒。

27、断层错动型冲击地压的特点有哪些？

答：

断层错动型冲击地压的特点主要有：

发生原因为断层错动失稳；多发生在开采接近断层处；参与释放能量主体为断层上下盘；离地表深度大于800米；煤体抛出量大于800吨；破坏半径大于80米；震级大于3.0ML；震动持续时间大于30秒。

28、各种类型冲击地压的破坏特征有何区别？

答：

不同类型的冲击地压其主要破坏特征不同。

煤体重力型：

破坏局限在一处，一般不超过20米；煤体构造型：

破坏有几处，一般能连成一条直线；煤体顶（底）板型：

破坏范围大于20米，煤壁片帮多，巷道变形；顶（底）板弹性型：

破坏范围大,支护受损,煤壁片帮，巷道变形；顶（底）板断裂型：

破坏范围极大,设备颠覆,底鼓严重,巷道收缩；断层错动型：

破坏范围极大,设备颠覆,巷道收缩,地面晃动。

29、各种类型冲击地压主要发生在哪些地方？

答：

在矿井内，不同类型冲击地压发生部位也不同。

煤体重力型：

上层煤柱下,孤岛煤柱内,坚硬顶板采煤工作面；煤体构造型：

急转向背斜轴、煤厚急剧变化带、断层附近；煤体顶（底）板型：

有厚层顶底板的煤柱下和急倾斜煤层工作面；顶（底）板弹性型：

有较坚硬厚层顶底板采掘面和巷道内；顶（底）板断裂型：

很大悬顶面积的采空区与煤柱交界处附近；断层错动型：

大倾角活动性断层上。

30、冲击地压除基本类型外还有哪些类型？

答：

冲击地压除上述几种基本类型之外，还有复合型及连锁式冲击地压。

复合型冲击地压是指两种或两种以上的单一冲击地压先后组合发生的冲击地压。

连锁式冲击地压发生的特点是在采掘区一处发生冲击地压后，由于对采掘系统强烈的扰动，紧接着诱发其它临近采空区发生冲击地压。

第三部分冲击地压发生的影响因素

31、冲击地压是怎么发生的？

答：

当煤岩体所承受的压力