沖擊低壓，又成為巖爆，是一種巖體中聚積的彈性變形勢(shì)能在一定條件下的突然猛烈釋放，導(dǎo)致巖石爆裂并彈射出來(lái)的現(xiàn)象。本文是一篇工程師職稱論文范文，主要論述了煤礦沖擊地壓的機(jī)理及未來(lái)的研究方向。
　　【摘要】本文主要講述了研究煤巖體系發(fā)生沖擊地壓理論方面的進(jìn)展，沖擊地壓發(fā)生的主要因素和特點(diǎn)，探討了在沖擊機(jī)理方面研究的趨勢(shì)，并對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)今所采用的預(yù)測(cè)和防治措施進(jìn)行了分析，并提出了防治的方法，展望了今后在預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作和防治措施研究及實(shí)踐方面的發(fā)展方向。

　　【關(guān)鍵詞】沖擊地壓,巖石力學(xué),預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),強(qiáng)度,剛度,能量

　　引言

　　煤礦沖擊地壓往往造成采掘空間中支護(hù)設(shè)備的破壞以及采掘空間的變形，嚴(yán)重時(shí)造成人員傷亡和井巷的毀壞，甚至引起地表塌陷而造成局部地震。

　　1對(duì)煤礦沖擊地壓災(zāi)害及其理論研究現(xiàn)狀的評(píng)述

　　1.1煤礦沖擊地壓災(zāi)害評(píng)述。煤礦沖擊地壓和巖爆是一個(gè)世界性的災(zāi)害現(xiàn)象。我國(guó)從1933～1996年的60多年間，全國(guó)共有36個(gè)礦井累計(jì)發(fā)生過(guò)4000余次破壞性的沖擊地壓，造成400多人死亡，200多人受重傷，破壞巷道20km之多，其經(jīng)濟(jì)損失十分嚴(yán)重。

　　1.2沖擊地壓理論研究現(xiàn)狀的評(píng)述。通過(guò)廣大科技工作者和研究人員的共同努力，已使我國(guó)對(duì)沖擊地壓機(jī)理和防治措施的研究有了較大的進(jìn)展，對(duì)煤、巖體沖擊地壓和巖爆機(jī)理的研究，國(guó)內(nèi)外曾提出了多種理論。

　　2沖擊地壓發(fā)生的主要因素和特點(diǎn)

　　2.1沖擊地壓的分類及顯現(xiàn)特性。煤礦沖擊地壓按產(chǎn)生沖擊地壓的力源劃分，沖擊地壓可分為動(dòng)型、構(gòu)造應(yīng)力型和動(dòng)構(gòu)造應(yīng)力并有的中間型三類按礦體變形破壞范圍的大小劃分，沖擊地壓可分為局部崩落和大面積爆發(fā)兩類按沖擊地壓發(fā)生的地點(diǎn)劃分，又可分為巷道沖擊地壓和工作面沖擊地壓。沖擊地壓的特征是煤壁拋射性塌落，頂板下沉或底板撇裂，板炮頻繁，煤體移動(dòng)，彈性振動(dòng)，設(shè)備震搬，煤塵飛揚(yáng)，無(wú)明顯預(yù)兆突然爆發(fā)，伴有巨大響聲和地震，沖擊風(fēng)波引起構(gòu)筑物損壞，易于出現(xiàn)較大損失和傷亡。

　　2.2發(fā)生沖擊地壓的地質(zhì)及開(kāi)采條件。各礦沖擊地壓的特點(diǎn)是煤質(zhì)較堅(jiān)硬，礦體圍巖厚而堅(jiān)硬，開(kāi)采深度較大采煤方法多數(shù)是沿傾斜推長(zhǎng)壁、型、漏斗和房柱法等，少數(shù)是沿走向推進(jìn)的長(zhǎng)壁、短壁和刀柱法等采空區(qū)處理方法多數(shù)是垮落法和多水平分區(qū)開(kāi)拓。

　　2.3沖擊地壓發(fā)生的地點(diǎn)及影響范圍。沖擊地壓多發(fā)生在采煤工作面的材料道、地質(zhì)構(gòu)造帶，殘留島形或半島形煤柱、三面采空的孤立采面、支承壓力升高區(qū)內(nèi)。在煤壁前方130m、煤壁后方40m、煤層下限60m的范圍內(nèi)，是沖擊地壓多發(fā)地點(diǎn)。

　　2.4沖擊地壓產(chǎn)生的因素。影響沖擊地壓發(fā)生的開(kāi)采技術(shù)因素有采煤方法、采掘程序、頂板管理、煤柱大小、放炮等。

　　2.5選取防治沖擊地壓措施的原則。在掌握沖擊地壓顯現(xiàn)特征，發(fā)生沖擊地壓條件的前提下，按照沖擊地壓發(fā)生的地點(diǎn)、影響范圍及沖擊地壓產(chǎn)生的原因，對(duì)癥下藥，采取有效措施，借以減緩或防止沖擊地壓。但是，不同地方用同一技術(shù)措施的做法和效果不盡相同。一般說(shuō)來(lái)，選取防治沖擊地壓技術(shù)措施的原則有3條：

　　2.5.1改變煤巖物理力學(xué)性質(zhì)。目的在于減少煤巖彈性壓縮勢(shì)能的積聚，提高煤巖塑性變形能力，降低煤巖的脆性，減緩彈性能量的釋放速度。具體措施有向煤體內(nèi)進(jìn)行高壓注水，打卸壓鉆孔放震動(dòng)炮開(kāi)保護(hù)層等。

　　2.5.2遙免或減少采掘空間圍宕內(nèi)的應(yīng)力集中。目的在于減輕沖擊地壓破壞程度，具體的措施有適當(dāng)掌握采面開(kāi)采強(qiáng)度，降低集中應(yīng)力系數(shù)加大巷道斷面和支架可縮性，減少?zèng)_擊地壓所引起的巷道圍巖變形破壞加強(qiáng)巷道底板控制，減緩巷道底鼓嚴(yán)格執(zhí)行放炮安全措施，防止放炮誘出沖擊地壓而危及人身安全。

　　2.5.3加強(qiáng)礦壓觀測(cè)。提前預(yù)報(bào)有沖擊地壓危險(xiǎn)的地段提前測(cè)出有沖擊地壓危險(xiǎn)的地段，其方法有微震監(jiān)測(cè)、地音監(jiān)測(cè)、鉆屑煤粉法及巷道變形量的觀測(cè)等。

　　3、對(duì)沖擊地壓理論研究的展望

　　3.1由于沖擊地壓?jiǎn)栴}的復(fù)雜性，沖擊地壓發(fā)生機(jī)理的研究進(jìn)展仍比較緩慢，人們對(duì)沖擊地壓理論的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了強(qiáng)度理論到剛度理論、能量理論、沖擊傾向性理論，近十年又創(chuàng)立了“三準(zhǔn)則”理論和變形系統(tǒng)失穩(wěn)理論。

　　預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法主要有：綜合指數(shù)法(危險(xiǎn)程度分析與早期預(yù)報(bào))、鉆屑法(局部監(jiān)測(cè)方法)、微震法(區(qū)域性監(jiān)測(cè)方法)、地音法即聲發(fā)射法(局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法)、電磁輻射(局部監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法)。

　　3.2三準(zhǔn)則”理論是對(duì)強(qiáng)度理論、剛度理論和能量理論的綜合;變形系統(tǒng)失穩(wěn)理論是對(duì)強(qiáng)度、剛度和能量理論的更深入總結(jié)和發(fā)展，用這兩種理論可以對(duì)沖擊地壓發(fā)生的條件進(jìn)行數(shù)值模擬，但“三準(zhǔn)則”理論不具備可操作性，變形系統(tǒng)失穩(wěn)理論在必要條件上還不夠具體;突變理論本質(zhì)上也是對(duì)能量、強(qiáng)度和剛度理論的進(jìn)一步發(fā)展，但對(duì)沖擊地壓發(fā)生的充要條件還解釋不夠;分形理論只是一種可預(yù)測(cè)性和相關(guān)性的研究尚未上升到機(jī)理上的認(rèn)識(shí);“三因素”理論不是獨(dú)立的理論，它是對(duì)沖擊傾向理論和能量理論的綜合與發(fā)展。

　　3.3此外，煤巖體在外載荷作用下所發(fā)生的流變特性也是導(dǎo)致其發(fā)生破壞和形成沖擊動(dòng)力現(xiàn)象的一個(gè)主要影響因素。實(shí)際上，煤礦井下層狀煤巖體受到集中應(yīng)力的作用，在某一時(shí)期內(nèi)，這種應(yīng)力狀態(tài)是相對(duì)穩(wěn)定的，使煤巖體發(fā)生穩(wěn)定蠕變，不會(huì)導(dǎo)致其破壞和形成沖擊地壓。而在另一時(shí)期，由于受采掘活動(dòng)的影響改變了煤巖體的受力狀態(tài)，使其發(fā)生非穩(wěn)定或亞穩(wěn)定蠕變，并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的加速蠕變而失穩(wěn)破壞形成沖擊地壓。因此，研究煤巖體發(fā)生的沖擊地壓也應(yīng)當(dāng)從煤巖體發(fā)生的流變特別是蠕變損傷這一角度來(lái)開(kāi)展工作，況且國(guó)內(nèi)外在這方面的研究并不多見(jiàn)。

　　4、對(duì)國(guó)內(nèi)外煤礦沖擊地壓防治措施及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究現(xiàn)狀的評(píng)述

　　4.1沖擊地壓防治措施的基本原理。國(guó)內(nèi)外學(xué)者共同的觀點(diǎn)認(rèn)為要防治煤礦沖擊地壓和巖土工程中的巖爆，必須從改變煤巖體的應(yīng)力狀態(tài)和它們本身的物理力學(xué)性質(zhì)上著手。

　　4.2沖擊地壓的防治措施。結(jié)合沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理和防治措施的基本原理，國(guó)內(nèi)外提出和實(shí)踐了眾多的防治煤巖體發(fā)生沖擊地壓和巖爆的措施。這些措施的實(shí)質(zhì)就是利用各種技術(shù)途徑，人為地改變煤巖體中的應(yīng)力狀態(tài)和其物理力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而達(dá)到防治沖擊發(fā)生或減少發(fā)生的次數(shù)及強(qiáng)度的目的。

　　煤層注水是我國(guó)最早采用的措施之一。此外還采用了在煤體中開(kāi)槽卸壓、誘導(dǎo)爆破和鉆孔卸壓等防治措施。目前國(guó)內(nèi)外防治沖擊地壓的措施主要有煤巖體注水、鉆孔卸壓、深孔松動(dòng)爆破、卸載誘導(dǎo)爆破、煤巖體掏槽卸壓、頂板預(yù)斷裂、巷道切槽卸壓、加固軟煤層、加強(qiáng)采掘支護(hù)、開(kāi)采保護(hù)層、合理選擇開(kāi)采方法和安排采掘設(shè)計(jì)及工藝進(jìn)度等。
　　工程師職稱論文發(fā)表期刊推薦《礦物學(xué)報(bào)》創(chuàng)刊于1981年，中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所和中國(guó)礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦，季刊，國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行。本刊是我國(guó)最有影響的礦物學(xué)專業(yè)核心期刊，主要報(bào)道礦物學(xué)及其相關(guān)學(xué)科的高水平研究成果，內(nèi)容包括礦物學(xué)與結(jié)晶學(xué)理論研究，新礦物的發(fā)現(xiàn)與研究，礦物學(xué)在地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)中的應(yīng)用，礦物合成、加工與利用，以及礦物學(xué)科學(xué)研究的現(xiàn)狀綜述和動(dòng)態(tài)分析等。

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