深井矿压与冲击地压ppt

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1、（山东省煤矿矿长、总工等高层技、管人员培训用）n5、在我国已探明的储量中，埋深在、在我国已探明的储量中，埋深在1000m以下的储量为以下的储量为2.95万亿吨，占资源总量的万亿吨，占资源总量的53%。n6、预计在未来、预计在未来20年，我国很多煤矿将进年，我国很多煤矿将进入到入到10001500米深度。米深度。n7、开滦林西矿一切眼埋深大于、开滦林西矿一切眼埋深大于700米，开米，开掘在一煤层掘在一煤层10m宽的煤柱下方，顶底板移宽的煤柱下方，顶底板移近速度为近速度为40mm/d。n8、原苏联认为，由于深度增加、原苏联认为，由于深度增加n（1）开采费用增加了）开采费用增加了1.4倍；倍；n（2

2、）成本提高了）成本提高了1.3倍；倍；n（3）井巷工程提高了）井巷工程提高了1.5倍；倍；n（4）采深每增加）采深每增加100m，工作矿量降低，工作矿量降低4%5%；n（5）工作面采煤工效下降）工作面采煤工效下降6%8%；n（6）吨煤成本提高）吨煤成本提高3%4%；n（7）巷道维修率增加）巷道维修率增加4.5%；n9、深井工作面，当垮落带只有直接顶、深井工作面，当垮落带只有直接顶时，选用掩护式支架。时，选用掩护式支架。n当垮浇带有直接顶和部分老顶时，选用当垮浇带有直接顶和部分老顶时，选用支掩式支架。支掩式支架。n10、沿煤层法线方向，顶板强烈破坏带、沿煤层法线方向，顶板强烈破坏带的高度增加的高

3、度增加77%，（平均增量为，（平均增量为4.6 m /100 m）。）。3.6138H纵向应变横向应变ad0.5111 0.5表表6-1 6-1 不同巷道断面压力集中系数一览表不同巷道断面压力集中系数一览表2HHRcK2HR cKH2HRcKKgH 超过各类围岩的极限深度后，埋深每增加超过各类围岩的极限深度后，埋深每增加100m，其，其围岩移近量的增量如表围岩移近量的增量如表6-3所示：所示：图6-1 埋深与巷道围岩变形量的关系l煤岩体抗压强度与采深的关系：煤岩体抗压强度与采深的关系：l根据波兰三十多年来对深井巷道的研究结果根据波兰三十多年来对深井巷道的研究结果表明，中硬岩石两帮压力（巷道压力

4、），煤表明，中硬岩石两帮压力（巷道压力），煤岩平均抗压强度与采深的对比关系如表岩平均抗压强度与采深的对比关系如表6-46-4所所示：示：表6-4 中硬岩石两帮压力、煤岩平均抗压强度与采深的关系图6-2 巷帮最大压力与煤岩平均抗压强度关系图页从图中可以看出：从图中可以看出：n硬煤初次显现极限深度为硬煤初次显现极限深度为300m，深度达，深度达到到350m时，巷帮压力就超过了煤的平均抗时，巷帮压力就超过了煤的平均抗压强度。因此，就会产生维护煤帮的困难，压强度。因此，就会产生维护煤帮的困难，越往深处，被压坏的可能性就越大。由于减越往深处，被压坏的可能性就越大。由于减少了巷帮顶底板之间的磨擦力及顶底板

5、移近少了巷帮顶底板之间的磨擦力及顶底板移近产生的夹持力，同时距巷帮深处的弹性能进产生的夹持力，同时距巷帮深处的弹性能进一步提高，故更可产生煤的突出。一步提高，故更可产生煤的突出。n页岩初次显现的极限深度为页岩初次显现的极限深度为600 m，在，在1300 m以下的深处才出现类似于岩石突出的以下的深处才出现类似于岩石突出的压力超限现象；而砂岩初次显现的极限深度为压力超限现象；而砂岩初次显现的极限深度为900m，不过类似于岩石突出的压力超限现象，不过类似于岩石突出的压力超限现象，目前的开采深度通常不应出现。目前的开采深度通常不应出现。n由于砂岩抗压强度随采深的增加而增加的梯由于砂岩抗压强度随采深的

6、增加而增加的梯度较大，故在深井开采中，应设法把巷道布置度较大，故在深井开采中，应设法把巷道布置在均质的坚硬砂岩中，尽量避开薄弱环节，以在均质的坚硬砂岩中，尽量避开薄弱环节，以减少挤出、突出。减少挤出、突出。 n在很多矿井中，煤巷的比例较大，故随采深在很多矿井中，煤巷的比例较大，故随采深的增加，防止煤巷片帮将成为深井开采中的主的增加，防止煤巷片帮将成为深井开采中的主要问题。于是深井煤巷的支护应加强研究。要问题。于是深井煤巷的支护应加强研究。n在有软底的煤层中，大深度巷道中的底膨现在有软底的煤层中，大深度巷道中的底膨现象要比浅部巷道中多。因此，降低巷道两帮的象要比浅部巷道中多。因此，降低巷道两帮的

7、压力是防止底臌的基本方法。当然，巷道围岩压力是防止底臌的基本方法。当然，巷道围岩压力的大小不仅仅是赋存深度，与老塘的相对压力的大小不仅仅是赋存深度，与老塘的相对位置关系及巷道的支护形式、维护方法也有关。位置关系及巷道的支护形式、维护方法也有关。 n 开采深度的增加，工作面矿山压力显现情况有别开采深度的增加，工作面矿山压力显现情况有别于巷道，其不同点主要是工作面上方岩层（老顶）于巷道，其不同点主要是工作面上方岩层（老顶）断裂后，通常情况下，能形成断裂后，通常情况下，能形成“梁梁”和和“拱拱”的结的结构，上覆岩层的重量由构，上覆岩层的重量由“传递岩梁传递岩梁”传到前后的煤传到前后的煤体上及堆积的直

8、接顶碎矸上，或者，由体上及堆积的直接顶碎矸上，或者，由“拱拱”将重将重量转嫁到前后的拱角处。对于工作面来说，一般不量转嫁到前后的拱角处。对于工作面来说，一般不受上位岩层重量的直接作用。而且是动态的，巷道受上位岩层重量的直接作用。而且是动态的，巷道服务时间是较长时期的。因此，工作面支架的载荷服务时间是较长时期的。因此，工作面支架的载荷及下缩量无明显增大。但是由于工作面前后方支承及下缩量无明显增大。但是由于工作面前后方支承点承受较大的载荷，结果导致工作面前方支承压力点承受较大的载荷，结果导致工作面前方支承压力升高。升高。n 由于煤及直接顶的自身强度所限，有可能使直接顶超前煤由于煤及直接顶的自身强度

9、所限，有可能使直接顶超前煤壁发生破坏，而且工作面前方支承压力又为超前移动力支承压壁发生破坏，而且工作面前方支承压力又为超前移动力支承压力，所以这种破坏既不是一次性的，也不是周期性的，而是连力，所以这种破坏既不是一次性的，也不是周期性的，而是连续不断的，即成为恶性循环工作面后方采空区倒是与生产管理续不断的，即成为恶性循环工作面后方采空区倒是与生产管理联系不大。（两侧的固定支承压力也随开深的增加而增加，故联系不大。（两侧的固定支承压力也随开深的增加而增加，故巷道顶板的完整性也可能受到不同程度的破坏，造成维护巷道巷道顶板的完整性也可能受到不同程度的破坏，造成维护巷道的困难。）的困难。）n 工作面前方

10、的这种屡遭破坏导致工作面煤壁的屡工作面前方的这种屡遭破坏导致工作面煤壁的屡次片帮，由于片帮的出现，顶板失控面增大（直接次片帮，由于片帮的出现，顶板失控面增大（直接顶由于高支压的存在已被破坏），漏顶现象严重，顶由于高支压的存在已被破坏），漏顶现象严重，台阶下沉现象比较突出，所以深井采场矿压的特点台阶下沉现象比较突出，所以深井采场矿压的特点是再现在煤壁片帮，新暴露顶板的管理。因此深部是再现在煤壁片帮，新暴露顶板的管理。因此深部开采主要是对煤壁片帮、新暴露顶板的管理、支架开采主要是对煤壁片帮、新暴露顶板的管理、支架选型、上方垮落高度、压力峰值距煤壁的距离、固选型、上方垮落高度、压力峰值距煤壁的距离、

11、固定支承压力的分布范围及压力集中程度、回采巷道定支承压力的分布范围及压力集中程度、回采巷道上、下出口的支护形式等问题加强研究。上、下出口的支护形式等问题加强研究。表表6-5 6-5 回采工作面前方压力峰值随采深采厚变化表回采工作面前方压力峰值随采深采厚变化表表表6-6 6-6 被采煤层上方垮落高度的变化被采煤层上方垮落高度的变化 日产量Q(t/d)采深(m)图6-3 采深与支护形式、工作面日产量的关系图中：白色柱支撑式支架的日产量；黑色柱掩护式支架的日产量n 总之，巷道难以支护的主要变形是以上两种，即碎体总之，巷道难以支护的主要变形是以上两种，即碎体压力（松脱地压）及膨胀压力，而膨胀压力又可归