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我国煤矿冲击地压发展70年:理论与技术体系的建立与思考

齐庆新1,2,3,李一哲1,2,3,赵善坤2,3,张宁博2,3,4,郑伟钰2,3,5,李海涛2,3,李宏艳2,3(1.煤炭科学研究总院深部开采与冲击地压防治研究院,北京100013; 2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京100013;3.煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京100013; 4.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;5.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京100083)目录5.2局部解危方法6冲击地压法律法规与标准………………(21)7冲击地压理论与技术体系的形成………(22)8工程实践…………………………………(22)8.1冲击地压监测8.2冲击地压综合监测与预警8.3冲击地压防治8.4工程一体化实践9问题思考与展望…………………………(34)9.1问题思考9.2展望10结语………………………………………(35)摘要:文章系统全面地阐述了新中国成立70年来在冲击地压研究方...  (本文共40页) 阅读全文>>

《中国安全生产》2018年11期
中国安全生产

浅谈冲击地压

从国内外煤矿业发展历史来看,这不是第一?欠发生冲击地压事故。1783年英国在世界上首先报导了煤矿中所发生的冲击地压现象。以后在前苏联、南非、德国、美国、加拿大、印度、英国等几十个国家和地区,冲击地压现象时有发生。在我国,冲击地压现象最早于1933年发生在抚顺胜利煤矿。以后,随着开采深度的增加和范围的扩大,北京、抚顺、枣庄、开溧、大同、北票、南桐等矿区的许多矿井,都先后有冲击地压现象发生。随着开采深度的不断增加,冲击地压的危害将更加突出。距离最近的两次冲击地压事故都是发生在2011年,8月7日泥巴山隧道出口发生的强烈重度岩爆事故,造成大量岩石剥落、堆积,所幸的是未造成人员伤亡;11月3日义马集团千秋煤矿再次发生冲击地压事故,4名矿工遇难。冲击地压形成原因分析从国内外对冲击地压定义的描述来分析,冲击地压,又称岩爆,是一种物理现象,其产生的原因是煤矿井巷或工作面周围煤(岩)体突然的岩石破坏。可能造成岩石破坏的原因大致有以下几个方面:第...  (本文共2页) 阅读全文>>

《煤炭科学技术》2019年01期
煤炭科学技术

煤矿冲击地压灾害防控技术研究现状及展望

(煤炭科学研究总院),北京100013; 3.辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000)0引言冲击地压(冲击矿压)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[1]。冲击地压具有很大的破坏性,是严重威胁煤矿安全生产的典型动力灾害之一。根据国家煤矿安全监察局2017年对全国冲击地压矿井调研数据显示[2],我国已经定性的冲击地压矿井达到177座,主要分布在我国山东、陕西、山西和黑龙江等25个省份。随着我国大多数矿井进入深部开采阶段,冲击地压灾害愈发严重,而且常诱发其他煤矿重大事故,如瓦斯异常涌出、煤与瓦斯突出、突水、瓦斯爆炸等灾害,造成次生灾害。由于深部岩体具有高应力、高瓦斯、高地温、高岩溶水压力的特点,推测未来井下由冲击地压诱发的复合动力灾害将会愈发常见,且诱发灾变的阈值有可能更低。统计分析表明,各种类型的矿井都有冲击地压发生,各类煤层都发生过冲击现...  (本文共7页) 阅读全文>>

《山东工业技术》2019年03期
山东工业技术

煤矿冲击地压防治技术研究与应用研究

1冲击地压的特征及破坏机理冲击地压又被称之为岩爆,主要就是煤矿在生产中巷道和采煤工作面周边的岩体在应力的作用下将变形能释放,使得岩体产生破坏以及垮落等情况,同时还有很大的震动以及声音,会对支架造成损坏以及冒顶等问题,对于生产会造成很大的影响。冲击地压有着突发性以及瞬时爆炸和一定的复杂性等特点。岩体在受到采动对其的影响,局部应力产生变化,将原始的应力情况变为二维或者多维状态,巷道或者相应的煤矿采掘面周边的压力降低,煤岩体呈现出一定的脆性,并且煤矿内部结构也会产生碎裂,这样煤岩体由于内部的破坏而出现软弱层,将所有的能量在煤岩体中聚集,应力从平衡状态朝向动力状态发展,若是受到外界对其的影响,这种平衡状态被破坏而将能量释放,并且煤岩体从自由面被抛,使得地压事故产生。2对冲击地压产生的原因与理论分析2.1冲击地压理论(1)强度理论。最早的理论研究中表明采场周边应力集中的情况比较严重,煤岩体所能够承载的压力达到最大值,岩体在被破坏时就会出现...  (本文共1页) 阅读全文>>

《煤炭学报》2019年01期
煤炭学报

煤矿冲击地压启动理论及其成套技术体系研究

发生机理、危险性预评价、实时监测预警以及综合防治是煤矿冲击地压灾害防治的四大环节。一切与冲击地压有关的技术、装备研究以及工程施工,都离不开正确的理论指导,没有核心理论思想贯穿始终的技术与工程活动,甚至装备研发都是盲目的。因此,冲击地压研究核心分为两大部分,一是冲击地压发生的理论认识;二是基于冲击地压发生理论认识的成套技术体系。理论认识研究是冲击地压研究不可逾越的基础环节。多年来,人们一直尝试着去认识冲击地压,期间形成了“强度理论”、“刚度理论”、“能量理论”、“冲击倾向性理论[1-3]”以及后来的“失稳理论[4-5]”和“三因素机理[6]”、“强度弱化减冲理论[7-9]”等观点。这些理论都从不同侧面揭示了冲击地压发生条件与原理,对于冲击地压研究起到了很大的推进作用。但是,传统的冲击地压理论认识在与实际采场、巷道等工程结构问题相对应,下一步如何监测、如何防治等方面尚需进一步发展。冲击地压评价、监测与防治是基于理论认识的工程活动。目...  (本文共10页) 阅读全文>>

《内蒙古煤炭经济》2019年02期
内蒙古煤炭经济

煤矿冲击地压危险监测预警技术及应用

煤矿开采向深部拓展,冲击地压危险随之增加。按照冲击地压主控因素,可以将冲击地压划分为煤柱型、顶底板型、断层型和褶曲型4种类型,其中煤柱型冲击地压为常见的冲击地压类型。冲击地压发生类型多样,控制因素复杂,大采深、坚硬岩层、构造、孤岛等环境下的开采都伴随着巨大的冲击危险性。物理性质、结构、时间、能量等的变化也会造成冲击地压的发生,掘进回采过程中地质条件、技术参数的变化都会增加冲击地压发生的可能性。本文通过对冲击地压危险演化过程中的应力、塑性区范围和能量积聚的监测指标进行分析,从而得到煤柱型冲击地压危险的主控因素,并实现应力监测冲击地压危险多参量综合预警。进而对冲击地压进行有效监测,并根据现场监测推断开采过程中是否能够诱发煤柱冲击,以指导煤矿现场安全生产,为煤柱型冲击地压灾害防控提供依据。1 3305工作面概况某煤矿开采过程中由于地质等原因形成的三角形煤柱,煤柱周围多个方向受采空区侧压作用影响,在其长度突然变化或者受力不均匀区域应力异...  (本文共2页) 阅读全文>>