煤矿冲击地压基本常识Word文件下载.docx

1、（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26m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

2、，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2001000m，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？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？由于发生冲击地压的瞬间

3、，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？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

4、有那些？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？首先，冲击地压会造成井巷工程体的破坏，伤害作业人

5、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？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？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

6、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？（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？（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

7、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？（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

8、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？（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10t50t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；Ms2时，地面

9、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？（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？（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？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

10、压有几种？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？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1100吨；破坏半径为140米；震级为12.4ML；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？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500800米；煤体抛出量1

11、00600吨；破坏半径3080米；震级2.43.2ML；震动持续时间530秒。27、断层错动型冲击地压的特点有哪些？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？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

12、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？在矿井内，不同类型冲击地压发生部位也不同。上层煤柱下,孤岛煤柱内,坚硬顶板采煤工作面；急转向背斜轴、煤厚急剧变化带、断层附近；有厚层顶底板的煤柱下和急倾斜煤层工作面；有较坚硬厚层顶底板采掘面和巷道内；很大悬顶面积的采空区与煤柱交界处附近；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？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

13、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？当煤岩体所承受的压力达到本身极限强度时，一旦再次受到外界很小的外力扰动，就瞬间失稳破坏，释放出本身所积聚的极大能量，发生冲击地压。32、什么是外力扰动？外力扰动就是除冲击地压煤、岩层本身已承受的力外，突然受到外部加载的力，称为外力。外力对煤、岩体的瞬间加载，称为外力扰动。33、冲击地压对哪些外力扰动最敏感？冲击地压对在煤、岩体中传播的震动应力波最敏感，例如放炮的爆破应力波、机组割煤时对煤壁震动的应力波、

14、转载机破碎机工作时产生振动的应力波等。井下生产作业中回柱放顶过程中原先支柱承载的压力向煤壁转移，使煤壁承载瞬间加大，也能诱发冲击地压；当煤壁上的应力已达到极限状态时，在煤壁上打钻孔，使局部应力瞬间释放，也能诱发冲击地压。34、为什么在生产过程中随时都要注意防范冲击地压？因为冲击地压的发生与工作面的生产状况有很大的关系，假如工作面已临近形成应变软化区，若贸然加快工作面推进速度，就会加速应变软化区的形成。当煤壁表面承受的支撑压力来不及向深部转移时，这种快速推进就会诱发冲击地压。这已被多个矿井的实践所证实。35、影响冲击地压发生的主要自然地质因素有哪些？影响冲击地压的主要自然地质因素有煤层性质、顶底

15、板性质和地质构造。煤层性质包括：煤的冲击倾向，煤的强度、弹性和脆性等力学性质，煤的厚度、埋藏深度以及煤的含水率、孔隙度、煤层结构等物理性质；煤层顶底板性质包括：赋存的坚硬岩层的厚度、强度、冲击倾向与煤层的粘结程度等；地质构造：褶曲构造（向斜、背斜）和断裂构造（断层、节理）情况，局部地应力异常，煤层厚度和倾角的突然变化等。36、一个很小的应力应变也能诱发冲击地压吗？只要是应力集中区的煤、岩体所受应力已达到单轴极限强度、应变软化区域已经形成，在不受外力扰动时，尚能保持暂时稳定，如果一旦受到任何一个微小的外力扰动，都会触发冲击地压。因此说，一个很小的应力应变是完全能够诱发冲击地压的，冲击地压极难预测

16、，防治难度也特别大。37、煤的性质对冲击地压有什么影响？大量的试验研究和生产实践表明，发生冲击地压的煤层具有突然破坏并瞬间释放大量弹性变形能的能力，而且各类煤层的储能和发生突然破坏的能力是不同的。同一矿井，甚至同一采区，在几乎相同的自然地质和开采技术条件下，往往有的煤层极易发生冲击地压，而有的煤层则不发生冲击地压。38、围岩性质对冲击地压有什么影响？围岩性质主要是指顶底板的岩性和厚度，是影响冲击地压的重要因素。特别对老顶是厚层砂岩或其它坚硬岩层，底板也是坚硬岩层结构更具冲击危险性。厚层坚硬顶板的悬露下沉，首先表现为煤层的缓慢加压或压缩，经过一段时间后可以集中在一天或几天的突然下沉，载荷极快上升

17、达到很大的值。在悬露面积很大时，不仅本身弯曲积蓄变形能，而且在附近地层中（特别是老顶折断处）形成支承压力。当老顶折断时还会造成附加载荷，并传递到煤层上，通过煤层破坏释放变形能，产生强烈的岩层震动引起冲击地压，而且底板也参与冲击地压的显现。39、开采深度对冲击地压有什么影响？由于矿山压力随开采深度增加而增加，因此冲击地压危险也将随开采深度的增加而增加。在较大的开采深度下，煤层边缘区的附加载荷增大，致使支承压力增加并传播迭加在煤层上方，使冲击危险的范围扩大。特别是已采煤层边界或煤柱的附加载荷增加更大，使冲击危险范围更加扩大。开采深度越大，煤体应力越高，煤体变形和积蓄的弹性能也越大。就一定的开采技术

18、条件下，具有冲击倾向的煤层都存在一个冲击地压发生的临界深度。40、地质构造对冲击地压有什么影响？在煤矿中常有断层、褶曲和局部异常（如底板凸起、顶板下陷、煤层分岔、变薄和变厚等现象）等构造带，在地质构造带中因存在地壳运动的残余应力而形成构造应力。因此，冲击地压常发生在这些构造应力集中的区域。41、对冲击地压有影响的主要生产技术条件有哪些？对冲击地压有影响的主要生产技术条件有：开采方法、采掘顺序、顶板管理方法、遗留矿柱、落煤放炮等。一般讲，开采技术条件可从两方面促使冲击地压发生；一是人为因素导致形成高度应力集中，增加发生冲击地压的危险性；二是采掘或爆破造成周边应力状态的急剧变化和煤层约束条件的改变

19、，以及爆破的动载荷作用，触发了冲击地压。42、开采方法对冲击地压有什么影响？各种采煤方法的巷道布置和顶板管理方法不同，所产生的矿山压力和分布规律也不同。短壁体系（房柱式、刀柱式、短壁水采等）采煤方法由于采掘巷道多，巷道交岔多，遗留煤柱也多，形成多处支承压力叠加，易发生冲击地压。因此，要尽量不留或少留煤柱，尽可能保证工作面成直线，不使煤层有向采空区突出的地段，在煤层中掘巷量最少，限制采场和巷道附近的应力集中。长壁工作面开采法是冲击地压煤层最有利的开采方法。正确地设计选择合理的开采顺序也是至关重要的，应当考虑能最大限度地限制在采场和巷道附近形成危险的应力集中带。对存在多煤层同时开采的情况，应当合理

20、配置未来的开采，以便把因相邻煤层的开采所增加的冲击危险限制到最小。开采顺序对形成矿山压力的大小和分布也有很大影响。43、煤柱对冲击地压有什么影响？煤柱是产生应力集中的地点，孤岛形和半岛形煤柱可能受几个方向集中应力的叠加作用，因而在煤柱附近最易发生冲击地压。煤柱上的集中应力不仅对本煤层开采有影响，还向下传递，对下部煤层和邻层开采也有很大影响。影响因素是多方面的，诸如煤柱尺寸大小、煤柱与邻层之间岩层性质、倾角、煤柱边缘影响角、回采区段与煤柱的相对位置等。开采煤柱容易引起冲击地压，特别是回收煤柱的工作面接近采空区时更容易引发冲击地压。44、采掘顺序对冲击地压有什么影响？采掘顺序对形成矿山压力的大小和

21、分布有很大的关系。巷道和采面相向推进，以及在采面或煤柱中的支承压力带内掘进巷道，都会使应力叠加，从而发生冲击地压。此外，由于开采顺序不当，相邻区段追逐回采，采场形状不规则或留下待采煤柱时，也都会增大集中应力，造成发生冲击地压的条件。45、顶板管理方法对冲击地压有什么影响？顶板管理方法是影响冲击地压的重要因素。冲击地压煤层的顶板大都是又硬又厚，不易冒落，在实际回采时需采取诸如：爆破、注水等多种方法，使顶板冒落，从而起到减缓冲击地压的作用。调查材料表明，非正规采煤法的采区冲击地压次数多，强度大；水砂充填法次之；全部垮落法的次数少、强度弱。46、煤体压缩型冲击地压的主要诱发因素有哪些？（1） 开采深

22、度的增加。（2）开采含有向（背）斜构造的轴部。（3）断层构造带附近。（4）煤层的厚度、倾角、煤的性质等赋存条件的影响。（5）采掘布置方式不合理，形成孤岛煤柱。（6）放炮等引起的煤体振动。（7）采掘速度过快，使得煤（岩）体来不及松弛。47、顶底板断裂型冲击地压的主要诱发因素有哪些？（1）开挖后顶底板大面积悬空。（2）大量回收煤柱。（3）遇断层使顶底板不连续。（4）放炮或地震等引起煤体振动。（5）大型机械设备如转载机、破碎机以及乳化液泵站等的震动。48、断层错动型冲击地压的主要诱发因素有哪些？（1）断层遇水，断层泥的力学性质发生破坏，断层抵抗摩擦的能力降低。（2）放炮或地震等引起煤体振动。（3）大

23、型机械设备如转载机、破碎机以及乳化液泵站等的震动。 （4） 开挖减弱或切断断层的支撑。 （5）断层正应力的减小。（6）断层剪应力的增加。（7）开采深度的加大。（8）断层岩石应变软化特性增强，围岩剪切模量减小。49、矿井内那些地方易于发生冲击地压？冲击地压主要发生在活动性断层、急转向背斜轴部（或称之为紧闭向内、背斜）附近，在煤层厚度急剧变化处，孤岛煤柱内，上层较大煤柱的下方采掘工作面，突然加快推进速度的采煤工作面前方巷道内，相邻工作面的巷道内，面向采空区推进的工作面距采空不足百余米的前方巷道内、距采空不足40米的工作面上，也易于发生冲击地压。另外，在大面积悬顶的采空区与煤柱交界处附近也易于发生较

24、强烈的顶板断裂型冲击地压。第四部分 冲击地压监（检）测50、什么是冲击地压监（检）测？冲击地压监（检）测实际上就是利用各种高科技电子设备和现场施工等手段，监测矿井内由冲击地压动态演化所显示出的一系列特征、现象，并通过这些现象和特征来判别工作面和巷道内有无发生冲击地压的危险。51、冲击地压监测的意义是什么？通过对井田内冲击地压进行动态监测，可以随时了解发生冲击地压的地点、强度、频度，并用统计的方法预测短期内冲击地压的最大震级；结合矿井内高应力区的分布，预测可能发生冲击地压的地点，预测采掘工作面的冲击地压危险程度；确定冲击地压位置，便于及时组织抢救，减少人员伤亡等等，都直接关系着指挥生产和防治冲击

25、地压的安全工作。52、如何做好冲击地压监测工作？首先，要配置矿井连续、实时的冲击地压监测系统，对矿井实施24小时连续动态监测，并记录冲击地压发生的时间、地点和强度。其次，要配备专业的冲击地压监测数据处理、分析人员，对监测数据进行分析处理。同时，要建立监测和生产指挥之间的联络系统，保障生产指挥人员随时了解监测结果，并依据监测情况正确指挥生产。53、冲击地压检测的意义是什么？通过对采、掘工作面和巷道内进行冲击地压危险检测，可以对检测地点有无冲击危险及危程度实施预测，进而采取必要的解危防治措施，保障采掘工作面安全正常生产和作业地点的人身安全。54、冲击地压监测有那些方法？冲击地压检测有那些方法？冲击

26、地压监测最常用的方法有：微震法、地音法。检测方法最常用的有：钻屑法、电磁辐射法。55、冲击地压监测和检测之间有什么关系？监测是对矿井内冲击地压活动的监视，检测是对具体地点冲击地压危险程度的测定。它们之间的关系是：通过连续实时的监测冲击地压的活动，结合矿山应力状态分析，宏观圈定有可能发生冲击地压的区域，指定具体检测的位置。只有通过具体检测才能最后确定采掘工作面是否有冲击地压危险，以及具体发生冲击地压的危险性区域。56、什么是钻屑法？所谓钻屑法是通过在煤层中打直径4250mm的钻孔，根据排出的煤粉量及其变化规律和有关动力效应，鉴别冲击危险的一种方法，其理论基础是钻出煤粉量与煤体应力状态具有定量的关

27、系，即其他条件相同的煤体，当应力状态不同时，其钻孔的煤粉量也不同。当单位长度的排粉率增大或超过标定值时，表示应力集中程度增加和冲击危险性提高。57、在钻屑过程中可能出现哪些动力现象？所谓动力现象主要是指在钻进过程中，伴随出现的冲击声响，钻杆跳动，卡钻、吸钻等现象。钻孔钻进过程呈现一系列的动态效应，当钻孔钻杆进入高应力区时，孔壁部分煤体可能挤如孔内，并伴有不同程度的响声和微冲击，也会出现钻进容易、吸钻或出现卡钻甚至卡死现象。冲击声响指钻进过程中，孔壁突然炸裂，冲击钻杆跳动，并伴有声响现象。卡钻指钻孔周围煤体在高应力作用下突然崩坍，卡住钻杆的一种动力现象。在高应力区钻孔，由于孔壁脆性破裂，减轻钻削

28、作用，甚至使钻孔消耗的时间仅是排出煤粉的时间。因此也应该把钻机强制钻进时间比正常状态下纯钻进时间减少的现象作为预测冲击危险的指标。58、怎样根据钻屑法确定冲击地压危险指标？钻屑法的检测指标由煤粉量、钻孔深度和动力效应组成。煤粉量是每米钻孔长度所排出的煤粉的质量。钻孔深度是从煤壁至所测煤粉量位置的钻孔长度，可折算成钻孔地点实际采高的倍数。动力效应是钻孔产生的卡钻、孔内冲击、煤粉粒度变化等现象。用钻粉率指数方法判别工作地点冲击地压危险性的指标。59、什么是冲击地压的电磁辐射监测法？煤岩体电磁辐射是煤岩体受载变形破裂过程中向外辐射电磁能量的一种现象，与煤岩体的变形破裂过程密切相关。电磁辐射信息综合反映了冲击地压的主要影响因素，电磁辐射强度主要反映了煤岩体的受载程度及变形破裂强度，脉冲数主要反映了煤岩体变形及微破裂的频次。电磁辐射强度和脉冲数随着载荷的增大而增强，随着