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冲击地压

发布时间:2018-10-23

10月21日,山东郓城龙郓煤矿发生冲击地压事故,截至目前,事故已致3人死亡,1人正在接受治疗,仍有18人被困。

10月22日中午,龙郓煤业“10.20”冲击地压应急救援指挥部举行第二次新闻发布会,通报最新救援情况。救援专家组组长王端武表示,目前的救援难度很大,救援面临着较大风险,因此救援的时间可能比较长

龙郓煤业“10.20”冲击地压发生后,很多人想了解“冲击地压”方面的相关知识。煤炭科学技术研究院总工程师齐庆新在新闻发布会上介绍了此次冲击地压产生的原因。

他说,冲击地压是煤矿井巷或工作面周围煤岩体由于弹性变形能的突然瞬时释放而产生的剧烈破坏的动力现象。它具有以下几个特征:

1.由采矿活动引起,与采矿活动密切相关。地震大家都知道,是地球在天体运动中地球内部应力变化的结果。冲击地压是采矿引起的应力变化的结果,只不过冲击地压发生的范围更小,能量与地震相比更小,所以,预测更难,就这次冲击地压而言,矿方尽管上了ARAMIS等微震监测系统,但还无法准确预测。

2.巨大的破坏性。煤矿井下井巷或工作面空间是有限的,但冲击地压的破坏范围通常可达上百米,破坏会导致两帮破坏、底鼓甚至冒顶。此次除冲击地压的基本特征外,现场冒顶严重,给救援带来了难度。

3.冲击地压发生机理的复杂性。世界范围内对冲击地压的研究已有70年,而我国只有40年,尽管如此,我国在冲击地压发生机理方面的研究走在世界前列。齐庆新经过30多年的研究,认为冲击地压发生的影响因素很多很多,甚至都数不过来,但有三个主要因素,就是“三因素”机理:冲击倾向性因素是内在因素;高应力集中与动态扰动是力学因素;煤岩体中软层的存在是结构因素。这三个因素是引发冲击地压的主要因素。

冲击地压即一般说的岩爆,是指地下开采的深部或构造应力很高的区域,在临空岩体中发生突发式破坏的现象。

发生的原因是临空岩体积聚的应变能突然而猛烈地全部释放,致使岩体发生像爆炸一样的脆性断裂。冲击地压造成大量岩石崩落,并产生巨大声响和气浪冲击,不但可将矿井破坏,而且震动波可危及地面建筑物。

岩爆是深井矿山面临的主要安全隐患之一。轻微的岩爆仅有剥落岩片,无弹射现象,严重的可测到4.6级的震级,烈度达7-8度, 使地面建筑遭受破坏,并伴有很大的声响。岩爆可瞬间突然发生,也可以持续几天到几个月。发生岩爆的条件是岩体中有较高的地应力,并且超过了岩石本身的强度,同时岩石具有较高的脆性度和弹性,在这种条件下,一旦地下工程活动破坏了岩体原有的平衡状态,岩体中积聚的能量释放就会导致岩石破坏,并将破碎岩石抛出。

冲击地压是煤矿井下复杂动力现象之一,它严重威胁井下安全生产,是煤矿井下开采过程中严重的灾害之一。

2018年4月16日国家煤矿安监局第14次局长办公会议审议通过《防治煤矿冲击地压细则》,自2018年8月1日起施行。

《细则》介绍,冲击地压是指煤矿井巷或工作面周围煤(岩)体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象,常伴有煤(岩)体瞬间位移、抛出、巨响及气浪等。

冲击地压可按照煤(岩)体弹性能释放的主体、载荷类型等进行分类,对不同的冲击地压类型采取针对性的防治措施,实现分类防治。

在矿井井田范围内发生过冲击地压现象的煤层,或者经鉴定煤层(或者其顶底板岩层)具有冲击倾向性且评价具有冲击危险性的煤层为冲击地压煤层。有冲击地压煤层的矿井为冲击地压矿井。

有下列情况之一的,应当进行煤层(岩层)冲击倾向性鉴定:

(一)有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。

(二)埋深超过400米的煤层,且煤层上方100米范围内存在单层厚度超过10米、单轴抗压强度大于60MPa的坚硬岩层。

(三)相邻矿井开采的同一煤层发生过冲击地压或经鉴定为冲击地压煤层的。

(四)冲击地压矿井开采新水平、新煤层。

《细则》指出,煤矿企业(煤矿)应当委托能够执行国家标准(GB/T 25217.1、GB/T 25217.2)的机构开展煤层(岩层)冲击倾向性的鉴定工作。鉴定单位应当在接受委托之日起90天内提交鉴定报告,并对鉴定结果负责。煤矿企业应当将鉴定结果报省级煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部门和煤矿安全监察机构。

开采具有冲击倾向性的煤层,必须进行冲击危险性评价。煤矿企业应当将评价结果报省级煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部门和煤矿安全监察机构。

开采冲击地压煤层必须进行采区、采掘工作面冲击危险性评价。

有冲击地压矿井的煤矿企业必须明确分管冲击地压防治工作的负责人及业务主管部门,配备相关的业务管理人员。冲击地压矿井必须明确分管冲击地压防治工作的负责人,设立专门的防冲机构,并配备专业防冲技术人员与施工队伍,防冲队伍人数必须满足矿井防冲工作的需要,建立防冲监测系统,配备防冲装备,完善安全设施和管理制度,加强现场管理。



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