煤层注水预防冲击地压的机理探讨

煤层注水是防治冲击地压的一种主要措施。通过水的物理化学等作用,煤体的结构和物理力学性质将发生改变。据试验测定,当含水率增加到3％时,煤样单轴抗压强度下降32％;煤样强度下降与煤样浸水时间的关系式为σ_c=34.82×e^(-0.0771),说明湿润时间对煤的强度有不容忽视的影响。浸水软化后的煤样出现明显塑化,C,φ值分别降低了10％和70％,煤的冲击倾向显著减弱。有限元模拟的结果表明,注水后支承压力高峰位置由距煤壁9m向煤体深部移至14m,应力集中系数由3.68降至2.74。注水软化显著改善了煤层开采过程中的能量释放的均匀性和稳定性;这是煤层注水防治冲击地压的机理。从现场实测和对比试验结果也能得出同样的结论。

以动态破坏时间鉴定煤的冲击倾向

一、引言我国煤矿发生冲击地压的条件极为复杂。从地质条件来看,除褐煤以外的各煤种,采深从200～1000m,地质构造从极简单至极复杂,各种厚度、各种倾角的煤层,顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等各种情况都记录到冲击现象;从生产条件来看,各种工艺和各种采煤方法都发生了冲击地压。同时,大量的冲击地压实例表明,同一矿井,

中国煤矿冲击地压预测和防治的研究

我国有33个煤矿发生过冲击地压,其显现特征为突发性、瞬时震动性和极大的破坏性。我国煤矿冲击地压类型多种多样;发生条件极为复杂;发生趋势是矿井数量逐渐增加,灾害程度逐渐严重。现有的预测方法主要有煤(岩)冲击倾向鉴定、煤粉钻孔法、地音与微震监测方法等。常用的防治措施有煤层注水、煤层卸载爆破、顶板注水、顶板爆破以及开采解放层、合理地进行开采设计等。实际工作中,经常同时采用几种方法与措施进行综合预测和综合防治,以取得良好的效果。解决我国煤矿冲击地压问题的主要途径是:从根本上提高防治工作的水平;继续加强预测预报工作;深入研究冲击地压机理。本文总结了10年来我国冲击地压的科研成果,并讨论了今后的科研方向。