沖擊地壓災(zāi)害的成因

沖擊地壓災(zāi)害的成因來隨采深增加,沖擊地壓次數(shù)明顯增加,特別是1級以上沖擊地壓次數(shù)大幅度上升,從1993年的466次增加到2023年的2024次。

從沖擊地壓發(fā)生實際狀況分析,假如單從重力開采深度角度分析,總的看沖擊地壓發(fā)生次數(shù)和震級是與采深成正比,但在簡潔的地質(zhì)構(gòu)造帶四周,沖擊地壓發(fā)生的次數(shù)和震級有時與采深并不成正比。

如礦井東部區(qū)54003綜放面距地表深度630回采階段—540,預(yù)備及回采期間發(fā)生一級以上沖擊地壓30次;與其同標(biāo)高的東翼相鄰的54002綜放面,預(yù)備及回采期間一級以上沖擊地壓僅發(fā)生8次。

同一采區(qū)內(nèi),采深相同的不同工作面沖擊地壓發(fā)生的次數(shù)差別比較明顯。

3煤層性質(zhì)的因素沖擊地壓的發(fā)生與煤的物理機(jī)械性能親熱相關(guān)。

煤質(zhì)中硬以下,彈性、脆性較大,光澤較強(qiáng)的煤易發(fā)生小型沖擊地壓;煤質(zhì)中硬,較均質(zhì)、致密,裂隙、層節(jié)理較不發(fā)育的煤易發(fā)生較大沖擊地壓;硬度很高的不易發(fā)生沖擊地壓。

依據(jù)測試、試驗及多年實踐證明:礦井本層煤中三分層屬于中硬煤,彈、脆性較大,層、節(jié)理不很發(fā)育,易于發(fā)生沖擊地壓;四分層煤質(zhì)中硬,上述性質(zhì)較差,沖擊地壓發(fā)生次之;五分層屬于中硬以上煤,不易發(fā)生沖擊地壓。

從上述分析得出:礦井沖擊地壓不屬于單一重力型沖擊地壓。

4采掘活動的因素1炮采與沖擊地壓關(guān)系。

以往炮采水運水砂充填采煤法開采時,接受的是分組開采,不但一分層發(fā)生沖擊地壓,而且二、三分層也發(fā)生沖擊地壓。

1996年以前,沖擊地壓90%以上發(fā)生在炮采的采掘工作面,對采掘面的破壞特別嚴(yán)峻,多次造成傷亡事故。

分析其緣由,一是開采過程中每個階段50段高形成11個區(qū)間煤柱和12個段間煤柱,同時每個階段東西翼遺留一個孤島煤柱采區(qū),這些煤柱都是高應(yīng)力集中區(qū),在此進(jìn)行采掘活動,極易引發(fā)沖擊地壓。

二是炮采時存在跨階段、跨水平開采,單位采區(qū)范圍小走向300~500,開采強(qiáng)度大,受此影響,井田區(qū)域內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)變化較大,采區(qū)間動壓相互影響,為沖擊地壓的發(fā)生供應(yīng)了條件。

三是炮采接受木支護(hù)管理頂板,水砂充填管理采空區(qū),木支護(hù)屬剛性支護(hù),抗沖擊力氣低,無可縮性,充填河砂及頁巖使頂板不能自然垮落,不利于釋放頂板積聚的大量彈性能。

四是炮采工作面接受爆破落煤,放炮震動極易引發(fā)沖擊地壓。

所以,炮采水砂充填采煤法不適合沖擊地壓煤層開采。

2綜放開采與沖擊地壓的關(guān)系。

綜放開采是目前特厚煤層較為先進(jìn)的采煤方法。

接受高強(qiáng)度液壓支架管理工作面頂板,采煤機(jī)割煤,自然垮落法管理采空區(qū),巷道接受先進(jìn)的錨網(wǎng)型棚復(fù)合支護(hù),這種采煤方法有利于防止沖擊地壓的發(fā)生。

一是可以布置長距離大工作面,采區(qū)個數(shù)削減,使得礦井生產(chǎn)布局及開采程序更加合理。

二是礦井區(qū)間煤柱削減,無段間煤柱,區(qū)內(nèi)條帶間實現(xiàn)無煤柱開采,采空區(qū)內(nèi)不殘留煤柱及支柱,煤柱高應(yīng)力區(qū)大幅度削減,采區(qū)內(nèi)部也不會形成新的應(yīng)力集中區(qū)。

三是工作面液壓支架強(qiáng)度高6000型,具有可縮性,采空區(qū)接受自然垮落法管理頂板,有利于釋放頂板內(nèi)積聚的大量彈性能。

3不同采煤方法與沖擊地壓關(guān)系。

正如***、煤塵和自然發(fā)火一樣,沖擊地壓是與煤礦開采伴生的自然災(zāi)難,只要進(jìn)行采掘活動,就必定程序不同的引發(fā)沖擊地壓。

20世紀(jì)70年月初,國內(nèi)煤礦開頭接受放頂卸壓措施,通過放頂使頂板彈性能得到充分釋放,大大緩解了沖擊地壓發(fā)生的頻率及震級。

撫順礦區(qū)以往炮采時,