復(fù)雜開(kāi)采條件下沖擊地壓及其防治技術(shù)

前言

“沖擊地壓”或“沖擊礦壓”，非煤礦山也稱之為“巖爆”，是井工礦山開(kāi)采過(guò)程中典型的動(dòng)力災(zāi)害之一，通常是在巖石工程系統(tǒng)達(dá)到極限強(qiáng)度時(shí)，以突然、急劇、猛烈的形式釋放能量，導(dǎo)致煤巖體瞬時(shí)破壞并伴隨煤粉沖擊，造成井巷的破壞及人身傷亡事故。煤礦沖擊地壓更為嚴(yán)重的后果是還可能誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸等災(zāi)害性事故。煤礦沖擊地壓是一個(gè)世界性的災(zāi)害問(wèn)題，從1738年英國(guó)的南史塔福煤田發(fā)生世界上第一次沖擊地壓以來(lái)，已有270年的歷史了。其間，很多國(guó)家發(fā)生了沖擊地壓，而我國(guó)最早記錄沖擊地壓是1933年在撫順勝利煤礦。截至目前，我國(guó)有十幾個(gè)省近百個(gè)礦山發(fā)生了沖擊地壓。隨著一些老礦區(qū)開(kāi)采深度增大，再加上特殊的地質(zhì)構(gòu)造、厚煤層開(kāi)采等諸多因素的共同影響和作用，沖擊地壓災(zāi)害日趨嚴(yán)重，其發(fā)生的頻率越加頻繁，沖擊強(qiáng)度也越來(lái)越大。嚴(yán)重地影響到礦山安全生產(chǎn)和作業(yè)人員的安全。我國(guó)93％的能源、80％的工業(yè)原料、70％的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料以礦產(chǎn)品為原料。目前我國(guó)有礦山企業(yè)153萬(wàn)個(gè)，2001年全國(guó)礦業(yè)產(chǎn)值達(dá)460l億元，占全國(guó)GDt’的49％，約占全國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值的93％。2l世紀(jì)礦山企業(yè)仍然是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)化建設(shè)的重要力量。其中，能源是礦產(chǎn)資源的重要組成部分，煤炭又排在能源礦產(chǎn)之首，占我國(guó)一次能源消費(fèi)的67％，是我國(guó)最主要的能源。1949年全國(guó)原煤產(chǎn)量為32.0Mt，1980年全國(guó)原煤產(chǎn)量為620.0Mt，平均每年產(chǎn)量增加19.19％；1996年全國(guó)原煤產(chǎn)量達(dá)到了1396.7Mt，是1980年原煤產(chǎn)量的2.25倍。

內(nèi)容概要

《復(fù)雜開(kāi)采條件下沖擊地壓及其防治技術(shù)》共分為5章，其中第1章介紹沖擊地壓研究現(xiàn)狀與撫順礦區(qū)沖擊地壓特點(diǎn)，第2章著重介紹特厚煤層沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理及老虎臺(tái)礦沖擊地壓誘發(fā)因素，第3章著重介紹沖擊地壓危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)與撫順礦區(qū)沖擊地壓的識(shí)別技術(shù)，第4章著重介紹沖擊地壓的防治措施，第5章為事故案例分析。
《復(fù)雜開(kāi)采條件下沖擊地壓及其防治技術(shù)》具有很強(qiáng)的可讀性，可供礦山、科研設(shè)計(jì)院所、高等院校的采礦專業(yè)的科技人員、教學(xué)人員和管理人員閱讀。

書籍目錄

1 沖擊地壓研究現(xiàn)狀與撫順礦區(qū)沖擊地壓特點(diǎn)1.1 國(guó)內(nèi)外沖擊地壓發(fā)生概況1.2 沖擊地壓的特征1.3 沖擊地壓研究現(xiàn)狀1.4 沖擊地壓隨開(kāi)采深度與順序發(fā)生的規(guī)律特點(diǎn)1.5 撫順礦區(qū)礦震活動(dòng)概況1.6 撫順礦區(qū)工程地質(zhì)概況1.6.1 礦井地質(zhì)概況1.6.2 煤層1.6.3 水文地質(zhì)2 特厚煤層沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理及老虎臺(tái)礦沖擊地壓誘發(fā)因素2.1 沖擊地壓的分類2.2 沖擊地壓發(fā)生機(jī)理2.2.1 巖石類材料壓縮破壞機(jī)制2.2.2 沖擊地壓發(fā)生的原因及實(shí)現(xiàn)的條件2.3 應(yīng)力狀態(tài)與煤巖體的擴(kuò)容破壞機(jī)制2.3.1 巖石的擴(kuò)容特性2.3.2 煤體的擴(kuò)容特性2.3.3 擴(kuò)容模式的實(shí)測(cè)特性2.3.4 沖擊擴(kuò)容模型的建立2.3.5 擴(kuò)容模型的理論分析2.4 沖擊地壓發(fā)生的理論2.4.1 強(qiáng)度理論2.4.2 剛度理論2.4.3 能量理論2.4.4 沖擊傾向性理論2.4.5 三準(zhǔn)則理論2.4.6 失穩(wěn)理論2.4.7 其他理論2.5 撫順老虎臺(tái)煤礦沖擊地壓的誘發(fā)機(jī)制2.5.1 自重壓力影響2.5.2 井下放炮對(duì)沖擊地壓的影響2.5.3 采幅與沖擊地壓次數(shù)的關(guān)系2.5.4 沖擊地壓次數(shù)與斷層的關(guān)系2.5.5 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)老虎臺(tái)煤礦沖擊地壓的影響2.5.6 開(kāi)采方式對(duì)沖擊地壓的影響3 沖擊地壓危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)與撫順礦區(qū)沖擊地壓的識(shí)別技術(shù)3.1 沖擊地壓危險(xiǎn)性劃分與評(píng)價(jià)3.1.1 沖擊地壓危險(xiǎn)性等級(jí)劃分原則3.1.2 沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法3.2 沖擊地壓危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)技術(shù)3.2.1 沖擊地壓危險(xiǎn)預(yù)測(cè)的基本原則3.2.2 鉆屑法3.2.3 撫順老虎臺(tái)礦“鉆屑法”實(shí)測(cè)結(jié)果分析與危險(xiǎn)性判別3.2.4 綜合指數(shù)法3.2.5 經(jīng)驗(yàn)類比法3.2.6 地音與微震系統(tǒng)監(jiān)測(cè)法3.2.7 室內(nèi)聲發(fā)射研究成果及地音微震監(jiān)測(cè)原理3.2.8 地音與微震監(jiān)測(cè)方法3.2.9 煤層圍巖壓力與變形觀測(cè)法3.2.10 撫順老虎臺(tái)礦“煤巖體電磁輻射監(jiān)測(cè)法”分析3.2.11 撫順老虎臺(tái)礦煤層圍巖“壓力-變形”觀測(cè)法3.2.12 撫順老虎臺(tái)礦頂?shù)装逡平俾蕦?duì)沖擊地壓進(jìn)行預(yù)測(cè)3.2.13 撫順老虎臺(tái)礦煤層含水量變化觀測(cè)法3.2.14 巖芯“餅化”觀測(cè)法3.2.15 其他沖擊地壓預(yù)測(cè)方法3.2.16 綜合預(yù)測(cè)方法3.3 各類型沖擊地壓的理論解析與判據(jù)確定方法3.3.1 煤柱沖擊地壓理論解析與判據(jù)確定方法3.3.2 采煤工作面沖擊地壓解析分析3.3.3 圓形巷道沖擊地壓理論解析與判據(jù)確定方法3.3.4 頂?shù)装迨芾瓚?yīng)力沖擊地壓理論解析與判據(jù)確定方法3.4 沖擊地壓?jiǎn)?dòng)時(shí)幾個(gè)控制臨界值的分析3.4.1 沖擊地壓發(fā)生時(shí)臨界軟化深度3.4.2 沖擊地壓發(fā)生時(shí)臨界荷載3.4.3 沖擊地壓發(fā)生時(shí)臨界開(kāi)采深度3.4.4 沖擊地壓發(fā)生時(shí)釋放的能量3.4.5 沖擊地壓發(fā)生時(shí)臨界阻力區(qū)深度3.4.6 沖擊地壓發(fā)生時(shí)支護(hù)的影響3.5 沖擊地壓判別準(zhǔn)則及發(fā)生必要條件3.5.1 能量準(zhǔn)則3.5.2 擾動(dòng)響應(yīng)判別準(zhǔn)則3.5.3 沖擊地壓發(fā)生的煤巖材料損傷理論的數(shù)學(xué)模型3.5.4 簡(jiǎn)單煤巖結(jié)構(gòu)沖擊地壓分析4 沖擊地壓的防治措施4.1 區(qū)域性防治措施4.1.1 采場(chǎng)地壓管理方法4.1.2 生產(chǎn)技術(shù)措施4.1.3 巷道合理布置4.2 老虎臺(tái)煤礦防治沖擊地壓的措施4.2.1 巷道支護(hù)措施4.2.2 錨桿支護(hù)的作用4.2.3 老虎臺(tái)煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究4.2.4 老虎臺(tái)礦68001號(hào)工作面錨桿支護(hù)試驗(yàn)及支護(hù)效果4.2.5 采空區(qū)處理4.2.6 放頂技術(shù)4.3 局部防治措施4.3.1 爆破方法4.3.2 煤層注水防治沖擊地壓的方法4.4 老虎臺(tái)礦煤層注水防治沖擊地壓技術(shù)方法4.4.1 注水鉆孔布置4.4.2 工藝巷注水4.4.3 巷道鉆孔卸壓及注水4.4.4 注水效果分析4.4.5 注水鉆孔方法4.5 老虎臺(tái)煤礦采掘面超前排放卸壓鉆孔工程與效果4.5.1 鉆孔布置4.5.2 鉆孔卸壓4.6 定向裂縫法4.6.1 定向水力裂縫法4.6.2 定向爆破裂縫法4.7 沖擊地壓綜合防治4.7.1 對(duì)于不同機(jī)理沖擊地壓的處理措施4.7.2 綜合治理5 老虎臺(tái)礦沖擊地壓事故實(shí)例分析5.1 老虎臺(tái)礦55001號(hào)采區(qū)沖擊地壓事故分析5.1.1 采區(qū)概況5.1.2 事故造成的破壞情況5.1.3 事故原因5.2 老虎臺(tái)礦73001號(hào)沖擊地壓事故分析5.2.1 采區(qū)概況5.2.2 沖擊地壓發(fā)生的過(guò)程與破壞情況5.2.3 原因分析5.3 老虎臺(tái)礦83001號(hào)沖擊地壓事故分析5.3.1 工作面概況5.3.2 沖擊地壓發(fā)生過(guò)程與破壞特征5.3.3 原因分析5.4 老虎臺(tái)礦708號(hào)沖擊地壓事故分析5.4.1 采區(qū)概況5.4.2 沖擊地壓發(fā)生的過(guò)程與破壞特征5.4.3 事故原因5.5 值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1 沖擊地壓研究現(xiàn)狀與撫順礦區(qū)沖擊地壓特點(diǎn)1.1 國(guó)內(nèi)外沖擊地壓發(fā)生概況世界各國(guó)地下開(kāi)采發(fā)生沖擊地壓災(zāi)害十分普遍，目前包括中國(guó)在內(nèi)，德國(guó)、南非、前蘇聯(lián)、波蘭、美國(guó)、加拿大等幾十個(gè)國(guó)家和地區(qū)均受到?jīng)_擊地壓災(zāi)害的威脅。蘇聯(lián)首次發(fā)生沖擊地壓是在20世紀(jì)40年代的基澤爾煤田，20世紀(jì)80年代前194個(gè)礦井的847個(gè)煤層有沖擊危險(xiǎn)性，并發(fā)生了750次有嚴(yán)重后果的沖擊地壓。波蘭全國(guó)67個(gè)煤礦中有36個(gè)煤礦的煤層具有沖擊危險(xiǎn)性，其中，1949～1982年間，共發(fā)生破壞性沖擊地壓3097次。l949～1978年，聯(lián)邦德國(guó)共發(fā)生破壞性沖擊地壓l001次。因此，國(guó)際上對(duì)沖擊地壓的研究給予了極大的關(guān)注。我國(guó)最早記錄的沖擊地壓是1933年發(fā)生在撫順勝利煤礦，之后在北京礦務(wù)局的門頭溝、房山、城子、大溝峪、大臺(tái)、木城澗6個(gè)煤礦，開(kāi)灤礦務(wù)局的唐山礦，撫順的龍鳳礦、老虎臺(tái)礦，南桐的硯石臺(tái)、南桐礦，棗莊的陶莊、八一、柴里礦，大同忻州窯、煤峪口、永定莊等礦井，沈陽(yáng)中心臺(tái)礦，北票臺(tái)吉礦，阜新高德、五龍礦，通化鐵廠礦，舒蘭營(yíng)城礦，鶴崗南山礦，雞西滴道礦，天池、五一、擂鼓、花鼓山、冰溝、歡城等地方煤礦都發(fā)生過(guò)嚴(yán)重的沖擊地壓。

編輯推薦

《復(fù)雜開(kāi)采條件下沖擊地壓及其防治技術(shù)》是多年研究成果的集成。全書共分為5章，第1章介紹沖擊地壓特點(diǎn)與規(guī)律及其分類以及撫順礦區(qū)沖擊地壓的特殊性，第2章著重介紹特厚煤層沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理及老虎臺(tái)礦沖擊地壓誘發(fā)因素及其影響特征的分析，第3章著重介紹沖擊地壓危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)方法與撫順礦區(qū)沖擊地壓的識(shí)別技術(shù)，第4章著重介紹沖擊地壓的相關(guān)防治措施，第5章為案例分析。該書可供各大專院校作為教材使用，也可供從事相關(guān)工作的人員作為參考用書使用。

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