煤巖動力災(zāi)害－沖擊地壓

沖擊地壓：煤巖體突然動力破壞，釋放大量能量的災(zāi)害動力現(xiàn)象，可摧毀巷道、引發(fā)其他礦井災(zāi)害，造成人員傷亡

沖擊地壓研究

沖擊地壓發(fā)生原因機(jī)理研究

沖擊地壓危險性評價及預(yù)測預(yù)報研究

沖擊地壓治理措施研究

1）沖擊地壓機(jī)理研究

地質(zhì)與開采影響沖擊地壓的發(fā)生

強(qiáng)度理論、剛度理論、能量理論、沖擊傾向理論、三準(zhǔn)則和變形失穩(wěn)理論

2）沖擊地壓預(yù)測預(yù)報研究

沖擊地壓可能發(fā)生地點位置，可達(dá)到準(zhǔn)確預(yù)測

沖擊地壓發(fā)生強(qiáng)度和震動釋放能量，可較準(zhǔn)確確定

可確定沖擊地壓的危險程度、危險性大小

3）沖擊地壓治理研究

長期防御性措施—開采順序、開采方法、采煤工藝、開采保護(hù)層等

主動解危措施—卸壓爆破、煤層注水、鉆孔卸壓、定向裂縫法等

動力災(zāi)害沖擊地壓防治

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

二、沖擊地壓發(fā)生原因

三、沖擊地壓機(jī)理研究

四、沖擊危險的預(yù)測預(yù)報

五、沖擊地壓解危與治理

沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

1、災(zāi)害現(xiàn)象與嚴(yán)重程度

沖擊地壓作為人為誘發(fā)的地震，危害性很大。采礦誘發(fā)的地震達(dá)3~4級，最大5.6級

沖擊地壓：大量煤巖體突然劇烈破壞并向采掘空間劇烈運動的災(zāi)害動力現(xiàn)象，可摧毀巷道、引發(fā)其他礦井災(zāi)害，造成人員傷亡。

1738年英國史塔夫礦首次記錄，我國1938年撫順。煤礦，有沖擊地壓危險礦井占20%以上。

中國是世界上煤巖動力災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

開采引發(fā)地震震級，最大5.6級。我國4級。

一次性破壞巷道500m。

一次3.7級，造成588幢房屋倒塌。

煤巖動力現(xiàn)象與沖擊地壓

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

直接將煤巖動力拋向巷道，引起強(qiáng)烈震動，產(chǎn)生強(qiáng)烈聲響，造成巖體的破斷和裂縫擴(kuò)展

突發(fā)性。無預(yù)兆，過程短暫，持續(xù)時間幾秒到幾十秒，難于準(zhǔn)確預(yù)報發(fā)生時間、地點和強(qiáng)度

瞬時震動性。像爆炸強(qiáng)烈震動，重型設(shè)備被移動，人員被彈起摔倒，震動波及范圍可達(dá)幾公里甚至幾十公里，地面有地震感覺

巨大破壞性。大量煤體突然拋出，堵塞巷道，破壞支架；造成慘重的人員傷亡和巨大的生產(chǎn)損失

復(fù)雜性。 各種條件和采煤方法均出現(xiàn)過  

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

沖擊地壓對井下巷道的影響主要是動力將煤巖拋向巷道，破壞巷道周圍煤巖的結(jié)構(gòu)及支護(hù)系統(tǒng)，使其失去功能。

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

沖擊地壓、震動使人體各器官產(chǎn)生共振而損傷。

醫(yī)學(xué)分析表明：

 腦部，91%；

 胸部，60%；

 內(nèi)部器官，18%；

 上下肢，18%。

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

能量為1×10^3 J的震動，造成大部分人員腦部、臉部損傷，其次為心臟、胃、脊柱、腎等損傷。

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

人體在垂直方向承受的加速度比水平方向的大。

震動加速度使人體撞擊受傷。

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

沖擊地壓對將造成類似于地震那樣的災(zāi)害。

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

能量為7×106J的震動，在地表記錄到的最大加速度為300mm/s2，對地表的影響強(qiáng)度為6級。

動力災(zāi)害沖擊地壓防治

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

二、沖擊地壓發(fā)生原因

三、沖擊地壓機(jī)理研究

四、沖擊危險的預(yù)測預(yù)報

五、沖擊地壓解危與治理

沖擊地壓發(fā)生原因分析

二、沖擊地壓發(fā)生原因

2.煤體力學(xué)特性的影響

在一定的圍巖與壓力條件下，任何煤層中的巷道或采場可能發(fā)生沖擊地壓

煤的強(qiáng)度越高，引發(fā)沖擊地壓所要求的應(yīng)力越小，反過來說，若煤的強(qiáng)度越小，要引發(fā)沖擊地壓，就需要比硬煤高得多的應(yīng)力

煤的沖擊傾向性是評價煤層沖擊性的特征參數(shù)之一

(1).沖擊能指數(shù)

沖擊能指數(shù)KE—在單軸壓縮狀態(tài)下，煤樣的全“應(yīng)力—應(yīng)變”曲線峰值C 前所積聚的變形能 Fs 與峰值后所消耗的變形能 Fx 之比值

(2).彈性能指數(shù)

彈性能指數(shù)WET  —煤樣在單軸壓縮條件下破壞前所積蓄的變形能與產(chǎn)生塑性變形消耗的能量的比值

(3).動態(tài)破壞時間

動態(tài)破壞時間 DT  —煤樣在常規(guī)單軸壓縮試驗條件下，從極限載荷到完全破壞所經(jīng)歷的時間DT

《中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》MT/T174-2000

(4).單向抗壓強(qiáng)度

 WET = a+eb+cRc

3.頂板巖層結(jié)構(gòu)的影響

     堅硬厚層砂巖頂板容易聚積大量的彈性能。在其破斷過程中或滑移過程中，大量的彈性能突然釋放，形成強(qiáng)烈震動，導(dǎo)致頂板煤層型頂板型沖擊地壓。

開采初期，堅硬頂板呈梁或板的形態(tài)，其下產(chǎn)生離層。隨工作面的推進(jìn)，離層量不斷增加，最大離層量位于采空區(qū)中部。當(dāng)工作面推進(jìn)到一定程度后，堅硬頂板斷裂垮落，中部的離層量消失

堅硬巖層來壓時，頂板下沉是非常劇烈，工作面及其周圍巷道的礦壓顯現(xiàn)是非常明顯的

初次來壓的頂板下沉量是正?；夭善陂g的5~6倍

在堅硬頂板條件下，頂板運動速度是非常快的，其動能是非常大的

    堅硬頂板破斷時，產(chǎn)生的能量部分被損失，部分到達(dá)巷道或工作面。到達(dá)工作面的能量

新汶華豐煤礦的實例

  埋深700－800m，煤層上覆巖層為500m左右的沙礫巖。

4.地質(zhì)構(gòu)造的影響

地層動力運動形成各種各樣的地質(zhì)構(gòu)造，如斷層、皺曲等對煤礦沖擊地壓的發(fā)生有較大的影響

龍風(fēng)礦，當(dāng)巷道接近斷層時，沖擊地壓發(fā)生的次數(shù)明顯上升，且強(qiáng)度加大 

煤層分叉和斷層附近沖擊危險

皺曲附近沖擊危險

5.沖擊地壓多發(fā)區(qū)域

上層煤停采線和煤柱

煤柱區(qū)應(yīng)力的高度集中

煤柱區(qū)應(yīng)力的高度集中

煤柱區(qū)應(yīng)力的高度集中

煤柱區(qū)應(yīng)力的高度集中

上層煤遺留煤柱和停采線

停采線或邊角形成的非穩(wěn)定區(qū)。當(dāng)工作面推進(jìn)到該區(qū)域后，停采線上方的巖體將移動，形成二次應(yīng)力重新分布，就有可能，形成沖擊地壓。

采空區(qū)和老巷影響

當(dāng)兩層煤間布置的巷道相互平行時，在其投影間距很小，只有十幾米的情況下，就形成了煤柱，會造成應(yīng)力集中現(xiàn)象，不僅在一個煤層，而且在另一個煤層中，均可能會發(fā)生沖擊地壓。此外，在兩個煤層的巷道交叉時，也會發(fā)生這種情況

開采面積的影響

工作面推進(jìn)速度的影響

工作面的推進(jìn)速度越快，產(chǎn)生的礦山震動就越多

推進(jìn)速度小于1m/d或3m/d左右時，沖擊地壓發(fā)生的次數(shù)最少；

推進(jìn)速度為1.3<υ<2.5m/d時，防沖最不利

工作面推進(jìn)速度的影響

回采工作面勻速推進(jìn)對防治沖擊地壓的發(fā)生是有利的

動力災(zāi)害沖擊地壓防治

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

二、沖擊地壓發(fā)生原因

三、沖擊地壓機(jī)理研究

四、沖擊危險的預(yù)測預(yù)報

五、沖擊地壓解危與治理

沖擊地壓發(fā)生機(jī)理研究

三、沖擊地壓機(jī)理研究

強(qiáng)度理論：井巷和采場周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到煤巖體的強(qiáng)度極限時，煤巖體就會突然發(fā)生破壞，形成沖擊地壓

剛度理論：礦山結(jié)構(gòu)(礦體)的剛度大于礦山負(fù)荷系統(tǒng)(圍巖)的剛度是產(chǎn)生沖擊地壓的必要條件

能量理論：礦體—圍巖系統(tǒng)在其力學(xué)平衡狀態(tài)破壞時所釋放的能量大于所消耗的能量時就發(fā)生沖擊地壓

沖擊傾向性理論：煤巖介質(zhì)產(chǎn)生沖擊破壞的固有能力或?qū)傩?，是沖擊地壓發(fā)生的必要條件 

“三準(zhǔn)則”機(jī)理模型

強(qiáng)度準(zhǔn)則是煤體的破壞準(zhǔn)則，而能量準(zhǔn)則和沖擊傾向性是突然破壞準(zhǔn)則。三個準(zhǔn)則同時滿足，才是發(fā)生沖擊地壓的充分必要條件

1、壓力型沖擊地壓模型

力：   P1=P2

能量：A1≤A2

煤柱穩(wěn)定    k+f′(u2，t)>0

煤柱亞穩(wěn)定  k+f′(u2，t)>0

煤柱動態(tài)破壞   k+f′(u2，t)<0

頂板加速運動

2.彈塑脆性模型

彈塑脆性模型       彈塑性 P-t 模型

沖擊地壓過程是煤巖的流變—突變過程

脆性破壞--載荷發(fā)生跳躍，應(yīng)力總和超過σl ，整個模型立刻破壞（—突變）。

延時破壞--常載荷作用σl<σ<σl (1+EM/EH)，經(jīng)過時間△t2 后破壞（—流變     突變）。

彈脆性場的Kaiser效應(yīng)

損傷因子— 微裂隙密度及應(yīng)力集中效應(yīng)的反映

                   D(t)=Sz(t)/S0

有效應(yīng)力— σf  = σ(1-D(t))

有效應(yīng)變—ε= σ[E(1-D(t))]

有效彈模— EH(t)=E0H[1-D(t)]

因為破壞是不可逆的，D值是非減的，故彈脆性場表現(xiàn)為 Kaiser 效應(yīng)。

破壞損傷與聲電耦合

煤巖體的損傷速度與巖體活動性（聲發(fā)射事件數(shù)或電磁輻射脈沖數(shù)）成正比。

當(dāng)△t→0 時

煤巖體的損傷速度與瞬間釋放的能量、變形速度成正比。

 

 

沖擊破壞危險性預(yù)測

滿足破壞的條件:

脆性單元破壞條件：σ=σl

動力災(zāi)害沖擊地壓防治

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

二、沖擊地壓發(fā)生原因

三、沖擊地壓機(jī)理研究

四、沖擊危險的預(yù)測預(yù)報

五、沖擊地壓解危與治理

沖擊地壓危險預(yù)測預(yù)報

沖擊地壓危險的防治

1. 綜合指數(shù)法－危險程度分析與早期預(yù)報

沖擊地壓危險狀態(tài)決定因素：

地質(zhì)因素影響及指數(shù)

開采因素影響及指數(shù)

沖擊危險狀態(tài)等級的綜合指數(shù)

2.鉆屑法－局部監(jiān)測方法

支承壓力達(dá)到臨界值，且煤層又具有中等以上沖擊傾向性，沖擊地壓就可能發(fā)生

支承壓力峰值大小及其距煤壁的遠(yuǎn)近，可采用鉆屑法探測

鉆屑法是通過在煤層中打直徑42~50mm的鉆孔，根據(jù)排出的煤粉量及其變化規(guī)律和有關(guān)動力效應(yīng)，鑒別沖擊危險的一種方法

鉆屑規(guī)律

當(dāng)鉆孔進(jìn)入煤壁一定距離處，鉆孔周圍煤體過渡到極限應(yīng)力狀態(tài)，并伴隨出現(xiàn)鉆孔動力效應(yīng)。

應(yīng)力越大，過渡到極限應(yīng)力狀態(tài)的煤體越多，鉆孔周圍的破碎帶不斷擴(kuò)大，排粉量不斷增多。

鉆屑量的變化曲線和支承壓力分布曲線十分相似

鉆屑量指標(biāo)

鉆屑量指數(shù)：鉆出煤粉量與正常排粉量之比

動力效應(yīng)：如鉆桿卡死、跳動、出現(xiàn)震動或聲響等現(xiàn)象

記錄鉆孔時所發(fā)生的動力效應(yīng)，可更加準(zhǔn)確地判斷危險位置

3.微震法－區(qū)域性監(jiān)測方法

自動記錄微震活動，實時進(jìn)行震源定位和微震能量計算

利用拾震儀站接收的直達(dá)P波起始點的時間差，在特定條件的波速場條件下進(jìn)行二維或三維定位，以判定破壞點，同時利用震相持續(xù)時間計算所釋放的能量和震級

標(biāo)入采掘工程圖和上報顯示給生產(chǎn)指揮體系，以便及時采取措施

微震波形圖

微震與沖擊地壓關(guān)系

沖擊地壓是礦山震動的事件集合之一

沖擊地壓是巖體震動集合中的子集

每一次沖擊地壓的發(fā)生都與巖體震動有關(guān)， 但并不是每一次巖體震動都會引發(fā)沖擊地壓

震動與沖擊地壓

震動頻次與能量級之間的關(guān)系；

沖擊地壓和震動的頻次之比

  與能量級之間的關(guān)系。

沖擊危險預(yù)測

微震活動的頻度和能級出現(xiàn)急劇增加，持續(xù)2~3d后，會出現(xiàn)大的震動

微震活動保持一定水平(＜l0^4J)，突然出現(xiàn)平衡期，持續(xù)2~3d后，會出現(xiàn)大的震動和沖擊

沖擊地壓的最小能量   >5×l0^3J

4.地音（聲發(fā)射）法－局部監(jiān)測預(yù)報方法

根據(jù)的巖體地音的參數(shù)與局部應(yīng)力場的變化來進(jìn)行

巖石破壞的不穩(wěn)定階段是巖石中裂縫擴(kuò)展的結(jié)果，而地音現(xiàn)象則是微擴(kuò)漲（巖體中出現(xiàn)的破裂和零量裂隙縫）超過界限的表征，而該現(xiàn)象的進(jìn)一步發(fā)展則表明巖石的最終斷裂。

最終斷裂可引發(fā)高能量的震動，也可引發(fā)沖擊地壓

地音波形和頻譜

煤層和煤樣中試驗記錄的波形

連續(xù)地音監(jiān)測

地音探頭布置

地音預(yù)測沖擊危險

地音變化與煤體應(yīng)力變化過程相似

地音活動三階段是時間過程，即相對平靜、急劇增加、顯著減弱

地音活動集中在采區(qū)某一部位，且地音事件的強(qiáng)度逐漸增加時，預(yù)示著沖擊地壓危險

激發(fā)地音監(jiān)測

巖體受壓時，局部較小應(yīng)力的變化（例如少量炸藥的爆炸）將引起巖體微裂隙的產(chǎn)生

應(yīng)力越高，形成的裂縫就越大持續(xù)時間就越長，巖體中能量的聚積和釋放程度就越高，沖擊地壓發(fā)生的危險程度就越高

流動地音監(jiān)測結(jié)果

1，2—煤層注水以前

 3，4—煤層注水以后

流動地音監(jiān)測結(jié)果

(1)處沖擊危險最大，(3)點較小，而(2)最小

與實際的結(jié)果一致

5.電磁輻射－局部監(jiān)測預(yù)報方法

實驗發(fā)現(xiàn)各種煤巖混凝土流變破裂時均有寬頻電磁輻射產(chǎn)生,電磁輻射較聲發(fā)射信號敏感。具有Kaiser記憶效應(yīng)。

電磁輻射與載荷及煤巖流變破壞程度間呈正相關(guān)

  流變破壞電磁輻射主頻段是變化的(用點頻監(jiān)測 不可行), 隨破壞程度增加而向高頻段遷移

徐州孔莊原煤電磁輻射頻譜隨載荷變化

電磁輻射與聲發(fā)射間具有很好的相關(guān)性

非接觸、定向區(qū)域性連續(xù)監(jiān)測的寬頻電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)

現(xiàn)場有災(zāi)害和無災(zāi)害危險時的電磁輻射對比

工作面有沖擊危險時的電磁輻射

現(xiàn)場應(yīng)用

預(yù)測有危險, 采取措施不到位發(fā)生動力災(zāi)害

礦震、沖擊地壓與電磁輻射規(guī)律：在礦震、沖擊地壓發(fā)生前，電磁輻射值有較大幅度的增長。

電磁輻射偏差法監(jiān)測理論基礎(chǔ)

煤巖破壞速度與電磁輻射能量率成正比。

煤巖破壞的危險狀態(tài)為：

煤巖破壞速度與工作面推進(jìn)速度呈平衡狀態(tài)。

電磁輻射的較大和較長變化證明平衡狀態(tài)變化和沖擊危險性的變化。

電磁輻射偏差監(jiān)測指標(biāo)

某觀測點的平均幅值最大值;

某觀測點的平均幅值平均值;

某觀測點的平均脈沖數(shù)值。

依偏差值的變化，確定沖擊地壓的危險程度。

電磁輻射偏差預(yù)測指數(shù)的確定

各指標(biāo)預(yù)測沖擊地壓危險指數(shù)：

電磁輻射偏差法確定沖擊地壓危險：

3406震、沖擊地壓與電磁輻射偏差變化

3406電磁輻射預(yù)測分析

根據(jù)確定的電磁輻射監(jiān)測偏差值指標(biāo)，對3406工作面各觀測點進(jìn)行沖擊地壓危險性判斷。

如果將監(jiān)測到的Ⅲ級沖擊地壓危險作為預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)，則采用電磁輻射監(jiān)測的偏差值法，對1.0級以上礦震及沖擊地壓危險預(yù)測的準(zhǔn)確率為100%；

如果將監(jiān)測到的Ⅳ級沖擊地壓危險作為預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)，則沖擊地壓危險預(yù)測的準(zhǔn)確率為73%。

2408電磁輻射預(yù)測分析

根據(jù)確定的電磁輻射監(jiān)測偏差值指標(biāo)，對2408工作面各觀測點進(jìn)行沖擊地壓危險性判斷。

如果將監(jiān)測到的Ⅲ級沖擊地壓危險作為預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)，則采用電磁輻射監(jiān)測的偏差值法，對1.0級以上礦震及沖擊地壓危險預(yù)測的準(zhǔn)確率為100%；

如果將監(jiān)測到的Ⅳ級沖擊地壓危險作為預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)，則沖擊地壓危險預(yù)測的準(zhǔn)確率為69%。

6.沖擊地壓的系統(tǒng)綜合預(yù)測

沖擊地壓的隨機(jī)性和突發(fā)性，破壞形式的多樣性，單憑一種方法預(yù)測是不可靠的

必須結(jié)合沖擊地壓危險的區(qū)域預(yù)報與局部預(yù)報，早期預(yù)報與及時預(yù)報

沖擊地壓的系統(tǒng)綜合預(yù)測

動力災(zāi)害沖擊地壓防治

一、沖擊地壓動力災(zāi)害現(xiàn)象

二、沖擊地壓發(fā)生原因

三、沖擊地壓機(jī)理研究

四、沖擊危險的預(yù)測預(yù)報

五、沖擊地壓解危與治理

沖擊地壓解危與治理

1. 沖擊地壓防范措施

1.1  合理的開拓布置和開采方式

1.1  合理的開拓布置和開采方式

(1) 開采煤層群時，開拓布置應(yīng)有利于解放層開采.首先開采無沖擊危險或沖擊危險小的煤層作為解放層。且優(yōu)先開采上解放層 

(2) 劃分采區(qū)時，應(yīng)保證合理的開采順序，最大限度地避免形成煤柱等應(yīng)力集中區(qū)

(3) 采區(qū)或盤區(qū)的采面應(yīng)朝一個方向推進(jìn)，避免相向開采，以免應(yīng)力疊加

(4) 在地質(zhì)構(gòu)造等特殊部位，應(yīng)采取能避免或減緩應(yīng)力集中和疊加的開采程序.在向斜和背斜構(gòu)造區(qū)，應(yīng)從軸部開始回采，在構(gòu)造盆地應(yīng)從盆底開始回采；在有斷層和采空區(qū)的條件下應(yīng)從采用斷層或采空區(qū)開始回采的開采程序 

(5) 有沖擊危險的煤層的開拓或準(zhǔn)備巷道、永久硐室、主要上(下)山、主要溜煤巷和回風(fēng)巷應(yīng)布置在底板巖層或無沖擊危險煤層中，以利于維護(hù)和減小沖擊危險

(6) 開采有沖擊危險的煤層，應(yīng)采用不留煤柱垮落法管理頂板的長壁開采法

(7) 頂板管理采用全部垮落法，工作面支架采用具有整體性和防護(hù)能力的可縮性支架

1.2  開采解放層

一個煤層(或分層)先采，能使臨近煤層得到一定時間的卸載

先采的解放層必須根據(jù)煤層賦存條件選擇無沖擊傾向或弱沖擊傾向的煤層

實施時必須保證開采的時間和空間有效性（全垮3年，全充2年）

不得在采空區(qū)內(nèi)留煤柱，以使每一個先采煤層的卸載作用能依次地使后采煤層得到最大限度的“解放” 

1.2  開采解放層

2. 沖擊地壓解危措施

2.1  卸壓爆破

2.1  卸壓爆破

振動卸壓爆破：引發(fā)沖擊地壓、轉(zhuǎn)移應(yīng)力集中區(qū)、松動煤體

振動落煤爆破：引發(fā)沖擊地壓、減緩或移去深部煤體或采煤機(jī)截深范圍內(nèi)的支承壓力區(qū)

振動卸壓落煤爆破：組合了振動、卸壓爆破和振動、落煤爆破兩種

頂板爆破：將頂板破斷，降低其強(qiáng)度，釋放聚集的能量，減少對煤層和支架的沖擊振動

卸壓爆破炮眼布置

炸藥的布置應(yīng)從煤層內(nèi)應(yīng)力最高點開始向里，而外部全部用炮泥封孔。這樣可擴(kuò)大塑性區(qū)，將應(yīng)力最高點向深部轉(zhuǎn)移

鉆孔深度與應(yīng)力分布

鉆孔深度L與應(yīng)力峰值距煤壁距離s關(guān)系

   L=a ln(s)+b

鉆孔越深，爆破力度越大，效果越好

卸壓爆破誘發(fā)沖擊地壓

部分誘發(fā)沖擊示意圖

通過卸壓爆破前后電磁輻射的連續(xù)觀測表明，卸壓爆破后的30分鐘內(nèi)，電磁輻射的脈沖數(shù)變化劇烈。說明，在這期間煤壁內(nèi)變形破壞變化劇烈，有可能發(fā)生沖擊地壓。

對特厚堅硬巖層進(jìn)行處理

對堅硬巖層進(jìn)行處理

2.2  煤層注水

煤的強(qiáng)度與沖擊傾向指數(shù)WET也隨煤的濕度的增加而降低

短鉆孔注水法

鉆孔通常垂直煤壁，且在煤層中線附近。注水時，依次在每一個鉆孔放入注水槍，水壓通常為20-25Mpa。注水孔間距為6-10m，注水鉆孔深不小于10m，封孔封在破裂帶以外

優(yōu)點：容易鉆孔注水；可在煤層的任意部分進(jìn)行；可在難打長鉆孔的薄煤層進(jìn)行注水；可在其他不方便的條件下注水

缺點：注水工作在機(jī)道進(jìn)行，影響采煤；注水工作須在沖擊最危險的區(qū)域進(jìn)行；注水范圍小 

長鉆孔注水法

通過平行工作面的鉆孔，對原煤體進(jìn)行高壓注水，鉆孔長度應(yīng)覆蓋整個工作面范圍。注水鉆孔間距應(yīng)為10-20m

注水槍應(yīng)布置在破碎帶以外，注水區(qū)應(yīng)在工作面前方60m外進(jìn)行

優(yōu)點：工作面前方區(qū)域內(nèi)的注水是均勻的，注水工作在兩巷進(jìn)行，不影響采煤作業(yè)。注水的有效時間為三個月 

聯(lián)合注水法

長、短鉆孔注水法的相互聯(lián)合

采面部分區(qū)域采用長鉆孔注水，部分區(qū)域采用短鉆孔注水，水壓不小于10Mpa，當(dāng)降至5Mpa時，認(rèn)為該鉆孔水已注好

2.3  鉆孔卸壓

鉆孔卸壓

2.4  定向裂縫法

定向水力裂縫法

定向水力裂縫法就是人為地在巖層中，預(yù)先制造一個裂縫。在較短的時間內(nèi)，采用高壓水，將巖體沿預(yù)先制造的裂縫破裂。在高壓水的作用下，巖體的破裂半徑范圍可達(dá)15~25m，有的甚至更大。

定向裂縫法

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