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国内发生冲击地压情况
煤岩动力灾难——冲击矿压以其突然、急剧、猛烈的破坏特征对煤矿、金属矿井、隧道等的安全轻则构成严峻威逼,重则造成巨大的经济损失和人员伤亡。随着井工矿井开采深度的增加,煤岩动力灾难——冲击矿压的危急也在逐步增加。原来没有发生过冲击矿压的矿井,现在也开头发生;原来发生过冲击矿压的矿井,现在冲击发生的强度越来越大,发生的次数越来越多。冲击矿压作为煤岩动人灾难,有记载的第一次发生于1738年英国南史培福煤田。200多年来,其危害几乎遍布世界各采矿国家。英国、德国、南非、波兰、前苏联、捷克、加拿大、日本、法国以及中国等20多个国家和地区都记录有冲击矿压现象。我国煤矿冲击矿压灾难极为严峻。我国最早自1933年抚顺成功矿发生冲击矿压以来,先后在北京、辽源、通化、阜新、北票、枣庄、大同、开滦、天府、南桐、徐州、大屯、新汶等矿务局部相继发生过冲击矿压现象。目前,我国有近50对矿井累计发生过4900屡次冲击矿压,造成数以百计的人员伤亡,巷道破坏达30多公里。
冲击矿压作为采矿诱发的地震,与大地地震相比,虽然震级不大,但由丁其震中距地表近、属浅表层地震,其危害性特别严峻。图1—1为按里氏震级划分的德内、南非、波兰等国以及我国抚顺矿区、三河尖煤矿、华丰煤矿等发生冲击矿压的最大强度。
1.2国内外冲击矿压概述
1.2.1国内冲击矿压历史及现状
我国最早记录的冲击矿压现象于1933年发生在抚顺成功煤矿.当时的开采深度为200m左右。从1949年以来,已发生破坏性冲击矿压4000屡次,震级从0.5~3.8级,造成大量巷道破坏和沉重的人员伤亡。近年来,我国一些金属矿山、水电与铁路隧道工程也消失厂岩爆现象。
我国煤矿发生冲击矿压有如下特征:
(1)突然性。冲击矿压发生前没有明显的征兆,突然、猛烈。
(2)多样性。煤层冲击、顶板冲击、底板冲击等两三种冲击的组合。
(3)破坏件。片帮和煤燃抛出,项板突然下沉、底鼓、破坏巷道
支炉,造成人员伤亡等。
(4)在各种采矿和地质条件下均发生过冲击矿压。
除了褐煤煤层外,我国煤矿的其他各种煤层均发生过冲击矿压,而且采深从200~1000m,、煤层厚度从薄到厚.煤层倾角从缓到急,各种顶板条件如沙岩、页岩、石灰岩等均发今过冲击矿压。我国煤矿发生冲击压的典型条件为:初始深度200~600m,煤的单向抗压强度10~30MPa,顶板一般为厚10~40m的坚硬砂岩,强度100~600MPa。
然而,详细分析起来,我国冲击矿压发生的条件极为简单。从自然地质条件来看,除褐煤以外的各煤种都记录到了冲击现象,采深从200~800m,地质构造从极简洁至极简单,煤层从薄到特厚,倾角从水平到急倾斜,顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发牛过;从生产技术条件来看,水采、水砂充填、综采、炮采、机采、手采等各种工艺,长壁、短壁、巷柱、倾斜分层、水平分层、倒台阶、房柱式等各种方法都消失了冲击现象。
1949年以前我国发生冲击矿压的矿井只有1~2个,50年月增加为7个,60年月为12个,70年月为22个,目前达50个。而随着开采深度的增加、开采范围的扩大,近年来虽然实行了不少措施,但全国矿井数和总的冲击次数并未削减。可见,我国冲击矿压的防治工作任务甚为艰难,具有现实的迫切性和长远的重大意义。
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