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矿山开采动力灾害

/mining dynamic disaster/
最后更新 2022-01-20
浏览 180
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矿山开采过程引发的呈现冲击性和动力学特征的矿山灾害的统称。

英文名称
mining dynamic disaster
所属学科
矿业工程

矿山开采动力灾害有岩爆、井水突出、顶部冒落、矿柱失稳、地表塌陷,在煤矿中还有冲击地压、煤与瓦斯突出等。这类灾害的显著特征是突发性、冲击性和破坏性。矿山开采动力灾害是诱发矿震的主要原因,而矿震有时也诱发次生的动力灾害。形成矿山开采动力灾害的原因和机理相当复杂,主要因素有地质构造环境、原岩应力条件、矿山岩体物理力学性能以及瓦斯、地下水等流体介质的含量、赋存状态等。同时,采场覆岩、工程围岩在开采扰动作用下的变形、移动和破坏特征等工程动力响应,矿山开采的扰动作用引起的采动应力场时空演化、矿压显现、能量积聚等,都是导致矿山开采动力灾害发生的重要因素。除此之外,大规模的动力灾害也与区域应力场、构造活动有关。

在矿山生产中,对矿山开采动力灾害的防控主要采取开采布局调整、开采顺序优化、开采速度控制等主动性控制措施,其次是通过强化支护、强化探测、实施瓦斯预抽放、卸压调压、适当避让等综合防控措施,实现对动力灾害的被动防护。通过灾变前后的动力响应特征信息监测(包括压力变化监测、变形位移监测、微震监测、声发射监测和电磁辐射监测等),获取动力灾害演化过程的动态信息,把握其活动规律,实现对开采动力灾害的灾前预警和灾后评价。

进入深部开采以后,随着地层中应力水平的增高,地层岩体处于强压缩状态,岩体对工程扰动更加敏感,开挖或开采扰动作用引起的动力学响应更加剧烈,诱发各种动力灾害的危险性显著增加。同时,不同动力灾害的相互诱发、触发作用也显著增强。

  • 何满朝,谢和平,彭苏萍,等.深部开采岩体力学研究.岩石力学与工程学报,2005,24(16):2803-2813.
  • 纪洪广,王金安,蔡美峰.冲击地压事件物理特征与几何特征的相关性与统一性.煤炭学报,2003,28(1):31-36.
  • 姜耀东,潘一山,姜福兴,等.中国煤炭开采中的冲击地压机理和防治.煤炭学报,2014,39(2):206-213.

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