冲击地压,又称岩爆,是指在井巷或工作面周围,岩体因弹性变形能的瞬时释放而突然剧烈破坏的动力现象,常伴随煤岩体抛出、巨响及气浪等。这种现象具有极大的破坏性,是煤矿中一种重大的灾害。冲击地压可以分为一般冲击地压和严重冲击地压,前者表现为矿体、岩体振动和产生粉尘、裂隙,后者则导致矿体、岩体严重破碎,并伴随强烈的爆炸性振动。
冲击地压的发生主要受到地质构造、矿体和围岩结构性质、开采深度、水文地质条件等多种因素的影响。在褶皱和断裂构造带,矿体弹性高、强度(硬度)大,顶底板岩石致密、坚硬、裂隙少、厚度大,围岩含水量高,开采深度大的矿井更易发生冲击地压。
煤矿冲击地压的显现特征包括:
1. 突发性:冲击地压通常没有明显的前兆,冲击过程短暂,持续时间从几秒到几十秒不等。
2. 表现形式:常见的有煤壁爆裂和小块抛射,浅部冲击(发生在煤壁2m~6m范围内)和深部冲击(发生在煤体深处,声如闷雷,破坏程度不同)也有发生。煤层冲击中,多数情况下煤块会被抛出,有时整个煤体数十平方米的区域会整体移动,并伴有巨响、岩体震动和冲击波。
3. 破坏性:冲击地压可能导致煤壁片帮、顶板下沉、底鼓、支架损坏、巷道堵塞和人员伤亡。
4. 复杂性:在自然地质条件上,除褐煤外,其他各煤种,采深从200m到1000m,地质构造从简单到复杂,煤层厚度从薄层到特厚层,倾角从水平到急斜,顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等,都发生过冲击地压。在采煤方法和采煤工艺等技术条件方面,无论是水采、炮采、普采还是综采,采空区处理采用全部垮落法或水力充填法,长壁、短壁、房柱式开采或柱式开采,都可能发生冲击地压。不过,无煤柱长壁开采法的冲击次数相对较少。
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