冲击地压防治研究

煤岩动力 灾害-冲击地压

冲击地压：煤岩体突然动力破坏，释放大量能量的 灾害动力现象，可摧毁巷道、引发其他矿井灾害， 造成人员伤亡

煤层冲击地压现象

顶板或底板冲击地压现象

岩爆造成损害细部

岩块嵌入水管表面

电缆被高速抛出的岩块割断(实验结果表明：岩石弹射速度>50m/s)

50年代中期印度某金矿 巷道中岩爆造成的戏剧性效果(dramatic effect)

岩爆前

中度破坏区

严重破坏区

完全闭合区

美国Lucky Friday金 属矿采场中发生的岩爆：

(埋深超过700m, 震级 3.6-4.2, 发生于1988年10 月18日)

美国Lucky Friday金 属矿采场中发生的岩爆：

(埋深超过700m, 震级 3.6-4.2, 发生于1988年10 月18日)

南非某矿岩爆对巷道的破坏 (巷道尺寸3m*3m, 埋深1540m, 震级4)

巷道尺寸3m*3m 深度2600m 震级4

震级3.7

对上图巷道破坏的推断， 估计是由巷道中部岩层 的剪切破坏引起的

动力灾害冲击地压防治一、冲击地压动力灾害现象二、冲击地压发生原因 三、冲击地压机理研究 四、冲击危险的预测预报 五、冲击地压解危与治理

冲击地压 动力灾害现象

一、冲击地压动力灾害现象1、灾害现象与严重程度

冲击地压作为人为诱发的地震，危害性很大。采 矿诱发的地震达3~4级，最大5.6级冲击地压：大量煤岩体突然剧烈破坏并向采掘空 间剧烈运动的灾害动力现象，可摧毁巷道、引发 其他矿井灾害，造成人员伤亡。 1738年英国史塔夫矿首次记录，我国1938年抚顺。 煤矿，有冲击地压危险矿井占20%以上。 中国是世界上煤岩动力灾害最严重的国家之一。

一、冲击地压动力灾害现象5.6

6 5

5.2 4.3 4 3.5 2.9

里氏震级/级

4 3 2 1 0 德国 南非 波兰 三河尖

抚顺

华丰

开采引发地震震级，最大5.6级。我国4级。 一次性破坏巷道500m。 一次3.7级，造成588幢房屋倒塌。

一、冲击地压动力灾害现象

煤岩动力现象与冲击地压

一、冲击地压动力灾害现象

冲击地压的特点 直接将煤岩动力抛向巷道，引起强烈震动，产生

强烈声响，造成岩体的破断和裂缝扩展 突发性。无预兆，过程短暂，持续时间几秒到几 十秒，难于准确预报发生时间、地点和强度 瞬时震动性。像爆炸强烈震动，重型设备被移动， 人员被弹起摔倒，震动波及范围可达几公里甚至 几十公里，地面有地震感觉 巨大破坏性。大量煤体突然抛出，堵塞巷道，破 坏支架；造成惨重的人员伤亡和巨大的生产损失 复杂性。 各种条件和采煤方法均出现过

一、冲击地压动力灾害现象

2、对井下巷道工作面的影响 冲击地压对井下巷道的影响主要是动力将煤岩抛

向巷道，破坏巷道周围

煤岩的结构及支护系统， 使其失去功能。影响程度 I IIIII

振动速度, mm/s <200 200~400>400

影响特征 对井巷无影响 对井巷影响较小，产生小破坏， 出现裂缝、剥落等现象 对井巷影响较大，出现大裂缝

振动速度对井巷的影响

一、冲击地压动力灾害现象

3、对矿工的影响 冲击地压、震

器官名称 头 眼 上下颚 喉、气管、支气管 胸 上肢 骨 腹腔 肝 膀胱 骨盆 下肢 人在坐的位置 人在站的位置

共振频率 Hz 4 7~25 60~90 6~8 12~16 5~9 3~8 4.5~10 3~4 10~18 5~9 5 5~12 4~6

动使人体各器 官产生共振而 损伤。 医学分析表明：

脑部，91%; 胸部，60%; 内部器官，18%; 上下肢，18%。

一、冲击地压动力灾害现象

4、对地表建筑物的影响 冲击地压对将造成类似于地震那样的灾害。日期1970.09.30 1981.07.12

地点Bytom Bytom

震动能量8×109 1×109

震级4.26 3.8

建筑物破坏数量427 452

1982.06.041984.02.18 1992.05.05 1994.12.09

BytomLigotakochlowice Bojszowy Kochlowice

9×1082×109 2×109 3×109

3.773.95 3.95 4.04

588241 300 140

动力灾害冲击地压防治一、冲击地压动力灾害现象二、冲击地压发生原因 三、冲击地压机理研究 四、冲击危险的预测预报 五、冲击地压解危与治理