煤礦動(dòng)壓現(xiàn)象及其控制

1、第十一章煤礦動(dòng)壓現(xiàn)象及其控制主講人：E_mail:TEL：2012-6-01第十一章 煤礦動(dòng)壓現(xiàn)象及其控制第一節(jié) 沖擊礦壓現(xiàn)象形成特點(diǎn)及分類第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定第四節(jié) 沖擊礦壓的防治第五節(jié) 頂板大面積來壓 沖擊礦壓：聚集在礦井巷道和采場(chǎng)周圍煤巖體中的能量突然釋放，在井巷發(fā)生爆炸性事故，產(chǎn)生的動(dòng)力將煤巖拋向巷道，同時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈聲響，造成煤巖體振動(dòng)和破壞、支架與設(shè)備損壞、人員傷亡、部分巷道垮落破壞等?？赡芤l(fā)其它礦井災(zāi)害，尤其是瓦斯、煤塵爆炸、火災(zāi)以及水災(zāi)，干擾通風(fēng)系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)造成地面震動(dòng)和建筑物破壞等，是煤礦重大災(zāi)害之一。一、沖擊礦壓現(xiàn)象第一節(jié) 沖擊礦壓現(xiàn)

2、象形成特點(diǎn)及分類50年代中期印度某金礦巷道中巖爆造成的戲劇性效果中度破壞區(qū)嚴(yán)重破壞區(qū)完全閉合區(qū) 美國(guó)金屬礦采場(chǎng)中發(fā)生的巖爆：(埋深超過700m, 震級(jí)3.6-4.2, 發(fā)生于1988年10月18日)(巷道尺寸3m*3m, 埋深1540m, 震級(jí)4)南非某礦巖爆對(duì)巷道的破壞直接將煤巖動(dòng)力拋向巷道，引起強(qiáng)烈震動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈聲響，造成巖體的破斷和裂縫擴(kuò)展，有如下特征： 突發(fā)性。無預(yù)兆，過程短暫，持續(xù)時(shí)間幾秒到幾十秒，難于準(zhǔn)確預(yù)報(bào)發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度瞬時(shí)震動(dòng)性。像爆炸強(qiáng)烈震動(dòng)，重型設(shè)備被移動(dòng)，人員被彈起摔倒，震動(dòng)波及范圍可達(dá)幾公里甚至幾十公里，地面有地震感巨大破壞性。大量煤體突然拋出，堵塞巷道，破壞支架

3、；造成慘重的人員傷亡和巨大的生產(chǎn)損失復(fù)雜性。 各種條件和采煤方法均出現(xiàn)過 二、沖擊礦壓的特點(diǎn)第一節(jié) 沖擊礦壓現(xiàn)象形成特點(diǎn)及分類根據(jù)沖擊的顯現(xiàn)強(qiáng)度，可分為四類：彈射。一些單個(gè)碎塊從高壓應(yīng)力狀態(tài)下的煤或巖體上射落，并伴有強(qiáng)烈聲響，屬于微沖擊現(xiàn)象。礦震。煤、巖并不向已采空間拋出，只有片幫或塌落現(xiàn)象，但煤或巖體產(chǎn)生明顯震動(dòng)，伴有巨大聲響，有時(shí)產(chǎn)生煤塵。弱沖擊。煤或巖石向已采空間拋出，但破壞性不很大，一般震級(jí)在2.2級(jí)以下，伴有很大聲響，產(chǎn)生煤塵，可能有大量瓦斯涌出。強(qiáng)沖擊。煤或巖石大量向已采空間拋出，破壞性很大，出現(xiàn)震級(jí)在2.3級(jí)以上，伴有巨大聲響，產(chǎn)生大量煤塵和沖擊波。 三、沖擊礦壓的分類第一節(jié) 沖

4、擊礦壓現(xiàn)象形成特點(diǎn)及分類根據(jù)震級(jí)強(qiáng)度和考慮拋出的煤量，可將沖擊礦壓分為三級(jí)：輕微沖擊(I級(jí))。拋出煤量在10t以下，震級(jí)在1級(jí)以下的沖擊礦壓。中等沖擊(II級(jí))。拋出煤量在1050t，震級(jí)在l2級(jí)的沖擊礦壓。強(qiáng)烈沖擊(III級(jí))。拋出煤量在50t以上，震級(jí)在2級(jí)以上的沖擊礦壓 。三、沖擊礦壓的分類第一節(jié) 沖擊礦壓現(xiàn)象形成特點(diǎn)及分類根據(jù)國(guó)內(nèi)外的分類方法，沖擊礦壓可分為由采礦活動(dòng)引起的采礦型沖擊礦壓和由構(gòu)造活動(dòng)引起的構(gòu)造型沖擊礦壓。而采礦型沖擊礦壓可分為壓力型、沖擊型和沖擊壓力型。在某種程度上，構(gòu)造型沖擊礦壓也可看作為沖擊型。第一節(jié) 沖擊礦壓現(xiàn)象形成特點(diǎn)及分類三、沖擊礦壓的分類第一節(jié) 沖擊礦壓現(xiàn)象

5、形成特點(diǎn)及分類沖擊地壓對(duì)井下巷道的影響主要是動(dòng)力將煤巖拋向巷道，破壞巷道周圍煤巖的結(jié)構(gòu)及支護(hù)系統(tǒng)，使其失去功能振動(dòng)速度對(duì)井巷的影響影響程度振動(dòng)速度, mm/s影響特征I400對(duì)井巷影響較大，出現(xiàn)大裂縫四、沖擊礦壓和礦山震動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響第一節(jié) 沖擊礦壓現(xiàn)象形成特點(diǎn)及分類沖擊地壓、震動(dòng)使人體各器官產(chǎn)生共振而損傷。醫(yī)學(xué)分析表明： 腦部，91% 胸部，60% 內(nèi)部器官，18% 上下肢，18%器官名稱共振頻率Hz頭4眼725上下顎6090喉、氣管、支氣管68胸1216上肢59骨38腹腔4.510肝34膀胱1018骨盆59下肢5人在坐的位置512人在站的位置46四、沖擊礦壓和礦山震動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響第一節(jié) 沖

6、擊礦壓現(xiàn)象形成特點(diǎn)及分類沖擊地壓將造成類似于地震那樣的災(zāi)害日期地點(diǎn)震動(dòng)能量震級(jí)建筑物破壞數(shù)量1970.09.30Bytom81094.264271981.07.12Bytom11093.84521982.06.04Bytom91083.77588四、沖擊礦壓和礦山震動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響第一節(jié) 沖擊礦壓現(xiàn)象形成特點(diǎn)及分類一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理1. 沖擊礦壓影響因素分析 開采深度越大，沖擊礦壓發(fā)生的可能性也越大。一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理2. 地質(zhì)條件對(duì)沖擊礦壓的影響（1）開采深度在一定的圍巖與壓力條件下，任何煤層中的巷道或采場(chǎng)可能發(fā)生沖擊礦壓。煤的強(qiáng)度越高，引發(fā)

7、沖擊礦壓所要求的應(yīng)力越小。煤的沖擊傾向性是評(píng)價(jià)煤層沖擊性的特征參數(shù)之一。煤的沖擊能量指數(shù)KE、彈性能量指數(shù)WET和動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間DT。 一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理2. 地質(zhì)條件對(duì)沖擊礦壓的影響（2）煤巖的力學(xué)特征一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理2. 地質(zhì)條件對(duì)沖擊礦壓的影響（2）煤巖的力學(xué)特征 根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT/T174-2000，用上述三項(xiàng)指標(biāo)鑒定煤層的沖擊傾向，把煤層的沖擊傾 向分為強(qiáng)烈沖擊傾向、弱沖擊傾向和無沖擊傾向。 一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理2. 地質(zhì)條件對(duì)沖擊礦壓的影響（2）煤巖的力學(xué)特征一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦

8、壓發(fā)生機(jī)理2. 地質(zhì)條件對(duì)沖擊礦壓的影響（2）煤巖的力學(xué)特征煤試塊的沖擊性在其單向抗壓強(qiáng)度為Rc=1620MPa時(shí)變化較大，當(dāng)煤的單向抗壓強(qiáng)度Rc16MPa時(shí),煤試塊要發(fā)生沖擊,就需要較大的壓應(yīng)力。 弱沖擊傾向性 Rc16MPa 強(qiáng)沖擊傾向性 Rc16MPa頂板巖層結(jié)構(gòu)，特別是煤層上方堅(jiān)硬、厚層砂巖頂板是影響沖擊礦壓發(fā)生的主要因素之一，其主要原因是堅(jiān)硬厚層砂巖頂板容易聚積大量的彈性能。在堅(jiān)硬頂板破斷過程中或滑移過程中，大量的彈性能突然釋放，形成強(qiáng)烈震動(dòng)，導(dǎo)致頂板煤層型（沖擊壓力型）沖擊礦壓或頂板型（沖擊型）沖擊礦壓。煤層厚度對(duì)發(fā)生沖擊礦壓也有影響，煤層越厚，發(fā)生沖擊礦壓越多，越強(qiáng)烈。煤的濕度也

9、有影響作用。一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理2. 地質(zhì)條件對(duì)沖擊礦壓的影響（3）頂板巖層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理2. 地質(zhì)條件對(duì)沖擊礦壓的影響（4）地質(zhì)動(dòng)力因素 沖擊礦壓大多數(shù)發(fā)生在巷道(72.6%)，采場(chǎng)則較少(27.4%)。殘采區(qū)和停采線對(duì)沖擊礦壓發(fā)生影響較大。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，89%的沖擊礦壓發(fā)生在殘采區(qū)，停采線，斷層區(qū)域或煤層超采的地方。一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理3. 開采技術(shù)對(duì)沖擊礦壓的影響一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理3. 開采技術(shù)對(duì)沖擊礦壓的影響煤柱區(qū)應(yīng)力的高度集中煤柱區(qū)垂直應(yīng)力分布煤柱區(qū)垂直應(yīng)力分布（集中系數(shù)

10、10以上）（破碎的煤體在應(yīng)力的作用下，重新膠結(jié)成堅(jiān)硬的煤塊） 一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理3. 開采技術(shù)對(duì)沖擊礦壓的影響煤柱區(qū)剪切應(yīng)力分布一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理3. 開采技術(shù)對(duì)沖擊礦壓的影響上層煤遺留煤柱和停采線一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理3. 開采技術(shù)對(duì)沖擊礦壓的影響停采線或邊角形成的非穩(wěn)定區(qū)。當(dāng)工作面推進(jìn)到該區(qū)域后，停采線上方的巖體將移動(dòng)，形成二次應(yīng)力重新分布，就有可能，形成沖擊地壓。 一、沖擊礦壓影響因素第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理3. 開采技術(shù)對(duì)沖擊礦壓的影響強(qiáng)度理論：礦體-圍巖力學(xué)系統(tǒng)的極限平衡條件的分析和推斷。具有代表性的是夾持煤體

11、理論,這種理論認(rèn)為，較堅(jiān)硬的頂?shù)装蹇蓪⒚后w夾緊，煤體夾持阻礙了深部煤體自身或煤體圍巖交界處的卸載變形。一旦高應(yīng)力突然加大或系統(tǒng)阻力突然減小時(shí)，煤體可產(chǎn)生突然破壞和運(yùn)動(dòng)，拋向已采空間，形成沖擊礦壓。能量理論：礦體與圍巖系統(tǒng)的力學(xué)平衡狀態(tài)破壞后所釋放的能量大于消耗能量時(shí)，就會(huì)發(fā)生沖擊礦壓。它闡明了礦體與圍巖的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系，煤、巖體急劇破壞形式的原因等問題。二、沖擊礦壓發(fā)生的機(jī)理及判據(jù)第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理沖擊傾向理論：煤巖介質(zhì)產(chǎn)生沖擊破壞的能力稱為沖擊傾向。可利用一些試驗(yàn)或?qū)崪y(cè)指標(biāo)對(duì)發(fā)生沖擊礦壓可能程度進(jìn)行估計(jì)或預(yù)測(cè)。這種指標(biāo)的量度稱為沖擊傾向度。條件是：介質(zhì)實(shí)際的沖擊傾向度大于規(guī)定的極限值。這

12、些指標(biāo)主要有：彈性變形指數(shù)、有效沖擊能指數(shù)、極限剛度比、破壞速度指數(shù)等。強(qiáng)度準(zhǔn)則是煤、巖體的破壞準(zhǔn)則；能量準(zhǔn)則和沖擊準(zhǔn)則是突然破壞準(zhǔn)則，因而有些學(xué)者認(rèn)為可把這兩者視為必要條件和充分條件，即三個(gè)準(zhǔn)則同時(shí)滿足時(shí)，才能發(fā)生沖擊礦壓。二、沖擊礦壓發(fā)生的機(jī)理及判據(jù)第二節(jié) 沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定一、沖擊礦壓危險(xiǎn)的防治 根據(jù)沖擊地壓發(fā)生的原因，沖擊地壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及沖擊地壓的治理，通過統(tǒng)計(jì)、模糊數(shù)學(xué)等的分析研究，可以對(duì)沖擊地壓的危險(xiǎn)程度按沖擊地壓危險(xiǎn)狀態(tài)等級(jí)評(píng)定的綜合指數(shù)法定量化的分為如下表五級(jí)沖擊地壓危險(xiǎn)等級(jí)井巷中沖擊地壓危險(xiǎn)狀態(tài)沖擊地壓危險(xiǎn)指數(shù)WtA無沖擊危險(xiǎn)0

13、.95第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定二、沖擊礦壓危險(xiǎn)等級(jí)劃分原則第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定三、綜合指數(shù)法危險(xiǎn)程度分析與早期預(yù)報(bào)序號(hào)因素危險(xiǎn)狀態(tài)的影響因素影響因素的定義沖擊地壓危險(xiǎn)指數(shù)1W1發(fā)生過沖擊地壓該煤層未發(fā)生過沖擊地壓-2該層發(fā)生過沖擊地壓0采用同種作業(yè)方式在該層和煤柱中多次發(fā)生過沖擊地壓32W2開采深度小于500m0500700m1大于700m23W3頂板中堅(jiān)硬（Rc60Mpa）厚巖層距煤層的距離100m010050m110%正常120%正常230%正常35W5頂板巖層厚度特征參數(shù)Lst16Mpa27W7煤的沖擊能量指數(shù)WETWET 202WET60m06030m2

14、30m32W2未卸壓的厚煤層留頂煤或底煤厚度大于1.0m33W3未卸壓一次采全高的煤厚4.0m34W4兩側(cè)采空，工作面斜長(zhǎng)為300m0300150m215度210W10面接近煤層侵蝕或合層部分掘進(jìn)面或回采面211W11開采過上或下解放層，卸壓程度弱-2中等-4好-812W12采空區(qū)處理方式充填法2垮落法0第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定三、綜合指數(shù)法危險(xiǎn)程度分析與早期預(yù)報(bào)沖擊危險(xiǎn)狀態(tài)等級(jí)的綜合指數(shù)Wt某采掘工作面的沖擊地壓危險(xiǎn)狀態(tài)等級(jí)評(píng)定綜合指數(shù)，以此可以圈定沖擊地壓危險(xiǎn)程度Wt1地質(zhì)因素對(duì)沖擊地壓的影響程度及沖擊地壓危險(xiǎn)狀態(tài)等級(jí)評(píng)定的指數(shù) Wt2采礦技術(shù)因素對(duì)沖擊地壓的影響程度及沖擊地

15、壓危險(xiǎn)狀態(tài)等級(jí)評(píng)定的指數(shù)第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定三、綜合指數(shù)法危險(xiǎn)程度分析與早期預(yù)報(bào)支承壓力達(dá)到臨界值，且煤層又具有中等以上沖擊傾向性，沖擊地壓就可能發(fā)生支承壓力峰值大小及其距煤壁的遠(yuǎn)近，可采用鉆屑法探測(cè)鉆屑法是通過在煤層中打直徑4250mm的鉆孔，根據(jù)排出的煤粉量及其變化規(guī)律和有關(guān)動(dòng)力效應(yīng)，鑒別沖擊危險(xiǎn)的一種方法第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定四、鉆屑法局部監(jiān)測(cè)方法當(dāng)鉆孔進(jìn)入煤壁一定距離處，鉆孔周圍煤體過渡到極限應(yīng)力狀態(tài)，并伴隨出現(xiàn)鉆孔動(dòng)力效應(yīng)。應(yīng)力越大，過渡到極限應(yīng)力狀態(tài)的煤體越多，鉆孔周圍的破碎帶不斷擴(kuò)大，排粉量不斷增多。鉆屑量的變化曲線和支承壓力分布曲線十分相似 1

16、 沖擊前施工孔；2沖擊后施工孔；3一極限煤粉量；4 推測(cè)煤粉量；5一實(shí)測(cè)煤粉量第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定四、鉆屑法局部監(jiān)測(cè)方法鉆屑量指數(shù)：鉆出煤粉量與正常排粉量之比動(dòng)力效應(yīng)：如鉆桿卡死、跳動(dòng)、出現(xiàn)震動(dòng)或聲響等現(xiàn)象，記錄鉆孔時(shí)所發(fā)生的動(dòng)力效應(yīng)，可更加準(zhǔn)確地判斷危險(xiǎn)位置 鉆孔深度/煤層厚度1.51.533鉆屑量指數(shù)1.5234第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定四、鉆屑法局部監(jiān)測(cè)方法第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定五、微震法區(qū)域性監(jiān)測(cè)方法微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能是對(duì)全礦范圍進(jìn)行微震監(jiān)測(cè)，是一種區(qū)域性監(jiān)測(cè)方法。自動(dòng)記錄微震活動(dòng)，實(shí)時(shí)進(jìn)行震源定位和微震能量計(jì)算。為評(píng)價(jià)全礦范圍內(nèi)的沖擊

17、地壓危險(xiǎn)提供依據(jù)。 沖擊地壓前兆的微震活動(dòng)規(guī)律：微震活動(dòng)的額度急劇增加；微震總能量急劇增加；爆破后，微震活動(dòng)恢復(fù)到爆破前微震活動(dòng)水平所需時(shí)間增加。 微震活動(dòng)保持一定水平(l04J)，處于能量釋放狀態(tài)微震活動(dòng)的頻度和能級(jí)出現(xiàn)急劇增加，持續(xù)23d后，會(huì)出現(xiàn)大的震動(dòng) 突然出現(xiàn)平衡期，持續(xù)23d后，會(huì)出現(xiàn)大的震動(dòng)和沖擊 指數(shù)上升型的微震活動(dòng) 頻繁-平靜型的微震活動(dòng) 第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定五、微震法區(qū)域性監(jiān)測(cè)方法根據(jù)的巖體地音的參數(shù)與局部應(yīng)力場(chǎng)的變化來進(jìn)行巖石破壞的不穩(wěn)定階段是巖石中裂縫擴(kuò)展的結(jié)果，而地音現(xiàn)象則是微擴(kuò)漲（巖體中出現(xiàn)的破裂和零量裂隙縫）超過界限的表征，而該現(xiàn)象的進(jìn)一步發(fā)展則

18、表明巖石的最終斷裂。最終斷裂可引發(fā)高能量的震動(dòng)，也可引發(fā)沖擊地壓 第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定六、地音（聲發(fā)射）法局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法連續(xù)地音監(jiān)測(cè)第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定六、地音（聲發(fā)射）法局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法地音變化與煤體應(yīng)力變化過程相似地音活動(dòng)三階段是時(shí)間過程，即相對(duì)平靜、急劇增加、顯著減弱地音活動(dòng)集中在采區(qū)某一部位，且地音事件的強(qiáng)度逐漸增加時(shí)，預(yù)示著沖擊地壓危險(xiǎn) 第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定六、地音（聲發(fā)射）法局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法激發(fā)地音監(jiān)測(cè)巖體受壓時(shí)，局部較小應(yīng)力的變化（例如少量炸藥的爆炸）將引起巖體微裂隙的產(chǎn)生應(yīng)力越高，形成的裂縫就越大持續(xù)時(shí)間就越長(zhǎng)，巖體中能量

19、的聚積和釋放程度就越高，沖擊地壓發(fā)生的危險(xiǎn)程度就越高第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定六、地音（聲發(fā)射）法局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法流動(dòng)地音監(jiān)測(cè)結(jié)果第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定六、地音（聲發(fā)射）法局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)各種煤巖混凝土流變破裂時(shí)均有寬頻電磁輻射產(chǎn)生,電磁輻射較聲發(fā)射信號(hào)敏感，具有Kaiser記憶效應(yīng)。含瓦斯煤巖流變破壞聲發(fā)射、電磁輻射信號(hào)原始記錄第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定七、電磁輻射局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法電磁輻射與載荷及煤巖流變破壞程度間呈正相關(guān)(a) 電磁輻射信號(hào)(幅值)與載荷間關(guān)系 (b)電磁輻射脈沖數(shù)與載荷間關(guān)系第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定七、電磁輻射

20、局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法流變破壞電磁輻射主頻段是變化的隨破壞程度增加而向高頻段遷移第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定七、電磁輻射局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法電磁輻射與聲發(fā)射間具有很好的相關(guān)性電磁輻射能夠可靠反映動(dòng)力災(zāi)害危險(xiǎn)程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤巖動(dòng)力災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定七、電磁輻射局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法非接觸、定向區(qū)域性連續(xù)監(jiān)測(cè)的寬頻電磁輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定七、電磁輻射局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法工作面無沖擊危險(xiǎn)時(shí)的電磁輻射工作面有沖擊危險(xiǎn)時(shí)的電磁輻射第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定七、電磁輻射局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法預(yù)測(cè)有危險(xiǎn), 采取卸壓爆破措施消除危險(xiǎn).第三節(jié) 沖擊礦壓

21、的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定七、電磁輻射局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法預(yù)測(cè)有危險(xiǎn), 采取措施不到位發(fā)生動(dòng)力災(zāi)害徐州三河尖礦10月26日發(fā)生沖擊地壓實(shí)測(cè)結(jié)果（在24日中班預(yù)報(bào)有危險(xiǎn)，安排25日卸壓，需8個(gè)鉆孔，僅打4個(gè)，卸壓未到位，在26日中班發(fā)生沖擊地壓)第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定七、電磁輻射局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定七、電磁輻射局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定七、電磁輻射局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法沖擊地壓的隨機(jī)性和突發(fā)性，破壞形式的多樣性，單一方法預(yù)測(cè)不可靠，必須結(jié)合沖擊地壓危險(xiǎn)的區(qū)域預(yù)報(bào)與局部預(yù)報(bào)，早期預(yù)報(bào)與及時(shí)預(yù)報(bào)。首先分析地質(zhì)開采條件，根據(jù)綜合指數(shù)法和計(jì)

22、算機(jī)模擬，預(yù)先劃分出沖擊地壓危險(xiǎn)及重點(diǎn)防止區(qū)域，提出沖擊地壓的早期區(qū)域性預(yù)報(bào)采用微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)礦井沖擊危險(xiǎn)提出區(qū)域和及時(shí)預(yù)報(bào)采用地音監(jiān)測(cè)法、電磁輻射監(jiān)測(cè)法等地球物理監(jiān)測(cè)手段，對(duì)礦井回采和掘進(jìn)工作面進(jìn)行局部地點(diǎn)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)然后采用鉆屑法，對(duì)沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)報(bào)對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域和地點(diǎn)進(jìn)行處理 第三節(jié) 沖擊礦壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及危險(xiǎn)性評(píng)定八、綜合預(yù)測(cè)方法第四節(jié) 沖擊礦壓的防治1. 合理的開拓布置和開采方式 一、沖擊礦壓防范措施開采煤層群時(shí)，開拓布置應(yīng)有利于解放層開采。劃分采區(qū)時(shí)，應(yīng)保證合理的開采順序，最大限度地避免形成煤柱等應(yīng)力集中區(qū) 采區(qū)或盤區(qū)的采面避免相向開采，以免應(yīng)力疊加 在地質(zhì)構(gòu)造等特殊部位，

23、應(yīng)采取能避免或減緩應(yīng)力集中和疊加的開采程序。在向斜和背斜構(gòu)造區(qū)，應(yīng)從軸部開始回采，在構(gòu)造盆地應(yīng)從盆底開始回采；在有斷層和采空區(qū)的條件下應(yīng)從采用斷層或采空區(qū)開始回采的開采程序 有沖擊危險(xiǎn)的煤層的開拓或準(zhǔn)備巷道、永久硐室、主要上(下)山、主要溜煤巷和回風(fēng)巷應(yīng)布置在底板巖層或無沖擊危險(xiǎn)煤層中，以利于維護(hù)和減小沖擊危險(xiǎn) 開采有沖擊危險(xiǎn)的煤層，應(yīng)采用不留煤柱垮落法管理頂板的長(zhǎng)壁開采法 頂板管理采用全部垮落法，工作面支架采用具有整體性和防護(hù)能力的可縮性支架 第四節(jié) 沖擊礦壓的防治1. 合理的開拓布置和開采方式 一、沖擊礦壓防范措施一個(gè)煤層(或分層)先采，能使臨近煤層得到一定時(shí)間的卸載 解放層必須選擇無沖擊

24、傾向或弱沖擊傾向的煤層 實(shí)施時(shí)必須保證開采的時(shí)間和空間有效性（全垮3年，全充2年）不得在采空區(qū)內(nèi)留煤柱，以使后采煤層得到最大限度的卸壓 第四節(jié) 沖擊礦壓的防治2. 開采解放層一、沖擊礦壓防范措施第四節(jié) 沖擊礦壓的防治2. 開采解放層一、沖擊礦壓防范措施最大限度地釋放聚積在煤體中的彈性能，在煤幫附近形成卸壓破壞區(qū)，使壓力升高區(qū)向煤體深部轉(zhuǎn)移。合理布置及裝藥量能形成巖體震動(dòng)，并在一定程度上形成煤體的松動(dòng)帶，落煤方便，爆炸形成的壓力與開采形成的壓力疊加，超過其極限狀態(tài)，使巖體卸壓或引發(fā)沖擊地壓振動(dòng)卸壓爆破：引發(fā)沖擊地壓、轉(zhuǎn)移應(yīng)力集中區(qū)、松動(dòng)煤體 振動(dòng)落煤爆破：引發(fā)沖擊地壓、減緩或移去深部煤體或采煤機(jī)

25、截深范圍內(nèi)的支承壓力區(qū)振動(dòng)卸壓落煤爆破：組合了振動(dòng)、卸壓爆破和振動(dòng)、落煤爆破兩種 頂板爆破：將頂板破斷，降低其強(qiáng)度，釋放聚集的能量，減少對(duì)煤層和支架的沖擊振動(dòng) 第四節(jié) 沖擊礦壓的防治二、沖擊礦壓解危措施1. 振動(dòng)爆破炸藥的布置應(yīng)從煤層內(nèi)應(yīng)力最高點(diǎn)開始向里，而外部全部用炮泥封孔?？蓴U(kuò)大塑性區(qū)，將應(yīng)力最高點(diǎn)向深部轉(zhuǎn)移第四節(jié) 沖擊礦壓的防治二、沖擊礦壓解危措施1. 振動(dòng)爆破鉆孔深度L與應(yīng)力峰值距煤壁距離s關(guān)系 L=a ln(s)+b 鉆孔越深，爆破力度越大，效果越好 第四節(jié) 沖擊礦壓的防治二、沖擊礦壓解危措施1. 振動(dòng)爆破卸壓爆破誘發(fā)沖擊地壓三河尖7204工作面從10月17日工作面開始回采，至3月14日，共推進(jìn)120m，其中進(jìn)行了卸壓爆破54次。成功的誘發(fā)沖擊地壓15次。第四節(jié) 沖擊礦壓的防治二、沖擊礦壓解危措施通過卸壓爆破前后電磁輻射的連續(xù)觀測(cè)表明，卸壓爆破后的30分鐘內(nèi)，電磁輻射的脈沖數(shù)變化劇烈。說明，在這期間煤壁內(nèi)變形破壞劇烈，有可能發(fā)生沖擊地壓 第四節(jié) 沖擊礦壓的防治二、沖擊礦壓解危措施對(duì)特厚堅(jiān)硬巖層進(jìn)行處理第四節(jié) 沖擊礦壓的防治二、沖擊礦壓解危措施對(duì)特厚堅(jiān)硬巖層進(jìn)行處理第四節(jié) 沖擊礦壓的防治二、沖擊礦壓解危措施2. 煤層注水二、