冲击地压理论与技术培训PPT讲稿.ppt
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1、冲击地压理论与技术培训第1页,共30页,编辑于2022年,星期五提 纲 n n1 1 基本概念基本概念n n2 2 基本理论基本理论n n3 3 冲击地压预测与防治技术冲击地压预测与防治技术n n4 4 冲击地压实例冲击地压实例第2页,共30页,编辑于2022年,星期五1 基本概念基本概念n n冲击地压n n冲击倾向性n n冲击危险性n n冲击地压、岩爆、矿震n n冲击地压预测n n冲击地压防治第3页,共30页,编辑于2022年,星期五冲击地压冲击地压:n n 矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的而产生的以突然、急
2、剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。动力现象。n n 矿山压力现象,特殊的矿山压力现象。矿山压力现象,特殊的矿山压力现象。n n 冲击地压、顶板大面积来压、岩爆、矿震、冲击地压、顶板大面积来压、岩爆、矿震、煤与瓦斯突出、地表突然塌陷等现象,由煤与瓦斯突出、地表突然塌陷等现象,由于其发生过程突然,且具有典型的动力特于其发生过程突然,且具有典型的动力特征,通常情况下,统称为矿山动力现象。征,通常情况下,统称为矿山动力现象。第4页,共30页,编辑于2022年,星期五巷道冲击地压描述巷道冲击地压描述第5页,共30页,编辑于2022年,星期五冲击地压、岩爆、矿震冲击地压、岩爆、矿震冲击地压冲击地压冲击地压冲
3、击地压:煤岩体在高应力作用下产生的动力破坏现象。煤岩体在高应力作用下产生的动力破坏现象。煤岩体在高应力作用下产生的动力破坏现象。煤岩体在高应力作用下产生的动力破坏现象。岩岩岩岩 爆爆爆爆:高地应力下硬脆性围岩因弹性应变能突然释放高地应力下硬脆性围岩因弹性应变能突然释放高地应力下硬脆性围岩因弹性应变能突然释放高地应力下硬脆性围岩因弹性应变能突然释放 而产生的爆裂、剥落、弹射甚至抛掷。而产生的爆裂、剥落、弹射甚至抛掷。而产生的爆裂、剥落、弹射甚至抛掷。而产生的爆裂、剥落、弹射甚至抛掷。矿矿矿矿 震震震震:采矿活动而引起的诱发地震。采矿活动而引起的诱发地震。采矿活动而引起的诱发地震。采矿活动而引起的
4、诱发地震。既有联系,又有显著差异既有联系,又有显著差异震级、烈度、震源震级、烈度、震源分级分类:应以破坏为主分级分类:应以破坏为主失稳、失稳、破坏、破坏、过程、过程、局部性局部性第6页,共30页,编辑于2022年,星期五岩爆现象描述岩爆现象描述 第7页,共30页,编辑于2022年,星期五n n冲击倾向性冲击倾向性n n冲击危险性冲击危险性n n冲击地压预测冲击地压预测n n冲击地压防治冲击地压防治不是单一的概念!不是单一的概念!第8页,共30页,编辑于2022年,星期五n n冲击地压发生机理冲击地压发生机理 强度理论、能量理论、冲击倾向性理论、变强度理论、能量理论、冲击倾向性理论、变形系统失稳
5、理论、三准则理论、三因素理论形系统失稳理论、三准则理论、三因素理论等等。等等。n n冲击地压基础理论冲击地压基础理论 现代数学理论现代数学理论突变理论、混沌理论突变理论、混沌理论 现代力学理论现代力学理论断裂与损伤、弹塑性力学断裂与损伤、弹塑性力学2 基本理论基本理论第9页,共30页,编辑于2022年,星期五“三因素三因素”理论理论n n内在因素(冲击倾向性)内在因素(冲击倾向性)n n力源因素(采动应力集中)力源因素(采动应力集中)n n结构因素结构因素(弱面软层结构)(弱面软层结构)结构因素是三因素理论的关键所在结构因素是三因素理论的关键所在!第10页,共30页,编辑于2022年,星期五n
6、 n组合煤岩的摩擦滑动失稳实验组合煤岩的摩擦滑动失稳实验l l岩石材料的摩擦滑动性状:两种滑动特性,岩石材料的摩擦滑动性状:两种滑动特性,即稳定滑动和粘滑即稳定滑动和粘滑l l实际发生冲击地压的煤岩体实际发生冲击地压的煤岩体:“三硬三硬”结构结构,且在顶板与煤层之间存在着一层较薄的粉状,且在顶板与煤层之间存在着一层较薄的粉状软煤软煤l l实际冲击地压多发生在断层、背向斜构造实际冲击地压多发生在断层、背向斜构造及煤层变薄带附近及煤层变薄带附近 l l冲击后主要表现为煤体的冲出冲击后主要表现为煤体的冲出 第11页,共30页,编辑于2022年,星期五n n三种试样三种试样砂岩砂岩砂岩砂岩砂岩煤砂岩煤
7、煤煤试样煤煤试样 三种试样示意图三种试样示意图第12页,共30页,编辑于2022年,星期五砂岩砂岩砂岩试样摩擦滑动曲线砂岩试样摩擦滑动曲线 砂岩砂岩煤试样摩擦滑动曲线煤试样摩擦滑动曲线 煤煤煤试样摩擦滑动曲线煤试样摩擦滑动曲线n分析结果:l砂岩煤试样:粘滑现象l砂岩砂岩 煤煤试样:稳定滑动状态 第13页,共30页,编辑于2022年,星期五 (a a)组合模型;()组合模型;()组合模型;()组合模型;(b b)、()、()、()、(c c)组合模型承压破坏的状况)组合模型承压破坏的状况)组合模型承压破坏的状况)组合模型承压破坏的状况组合模型破坏前后的状况组合模型破坏前后的状况第14页,共30页
8、,编辑于2022年,星期五 某矿煤的动态破坏时间曲线某矿煤的动态破坏时间曲线 某矿煤的冲击能量曲线某矿煤的冲击能量曲线 某矿煤的弹性能量曲线对比某矿煤的弹性能量曲线对比 第15页,共30页,编辑于2022年,星期五l冲击地压预测冲击地压预测 采用具体的方法和装备预测何时何地会不会发生冲击地采用具体的方法和装备预测何时何地会不会发生冲击地压,破坏性如何?压,破坏性如何?采动应力监测、钻屑法、地音与微震、电磁辐射等采动应力监测、钻屑法、地音与微震、电磁辐射等l冲击地压防治冲击地压防治 对具有冲击危险的区域实施具体措施以降低冲击危险对具有冲击危险的区域实施具体措施以降低冲击危险性。性。合理开拓布置、
9、保护层开采、煤岩层注水、煤层卸载爆、深合理开拓布置、保护层开采、煤岩层注水、煤层卸载爆、深孔断顶爆破等。孔断顶爆破等。3 冲击地压预测与防治冲击地压预测与防治第16页,共30页,编辑于2022年,星期五n n4.1 华丰煤矿巨厚砂砾岩坚硬顶板冲击地压华丰煤矿巨厚砂砾岩坚硬顶板冲击地压l l华丰煤矿冲击地压主要发生在华丰煤矿冲击地压主要发生在华丰煤矿冲击地压主要发生在华丰煤矿冲击地压主要发生在4 4层煤,四层煤的单轴抗压层煤,四层煤的单轴抗压层煤,四层煤的单轴抗压层煤,四层煤的单轴抗压强度为强度为强度为强度为21.75MPa21.75MPa,其直接顶为,其直接顶为,其直接顶为,其直接顶为49 m
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