國外沖擊礦壓概況
煤礦沖擊礦壓災(zāi)害最嚴(yán)重而且防治工作最有成效的國家是前蘇聯(lián)、波蘭和德國。
(1)前蘇聯(lián)
前蘇聯(lián)的沖擊礦壓最早于1947年發(fā)生在古謝羅夫礦區(qū)此后共有9個(gè)礦區(qū)出現(xiàn)了沖擊礦壓問題。 發(fā)生沖擊礦壓的一般條件是:初始深度為400~1860 m,煤厚0.5~20m,在各種傾角、各個(gè)煤種(包括褐煤)中都記錄到?jīng)_擊礦壓現(xiàn)象:多數(shù)情況下頂板為堅(jiān)硬砂巖.也有一些煤田是破碎頂板。開采技術(shù)條件涉及到刀柱式或長壁式等開采方法;充填或垮落等頂板管理方法;整層或分層開采情況。
自1951年起,全蘇地質(zhì)力學(xué)及礦山測量研究院以及其他研究單位和高等院校等幾十個(gè)單位配合國家技術(shù)監(jiān)察部門與生產(chǎn)單位—起著手解決煤礦的沖擊礦壓問題。經(jīng)過25年的努力,基本上形成了一整套防治沖擊礦壓的組織管理系統(tǒng)、并制定了有關(guān)技術(shù)規(guī)程,發(fā)展并逐步完善了—整套行之有效的防治措施和預(yù)報(bào)方法.取得了良好效果,沖擊次數(shù)大為減少。1955~1977年沖擊危險(xiǎn)礦井?dāng)?shù)由8個(gè)增至36個(gè).而年沖擊次數(shù)則由83次降至7次,1980年以后又降至5~6次。
在前蘇聯(lián)金屬礦,沖擊礦壓的頻度比煤礦要小得多,其主要形式為巖石彈射、震動(dòng)和微沖擊,主要發(fā)生在北烏拉爾鋁土礦等20余個(gè)礦山。開始出現(xiàn)的深度為300~700 m.主要巖石種類為輝綠巖、正長巖、花崗巖、凝灰?guī)r以及鐵礦石、鋁土礦石、銅礦付、鉀鹽礦石等,平均單向抗壓強(qiáng)度100~250 MPa,最低25~30 MPa。前蘇聯(lián)金屬礦防治沖擊礦壓的基本措施原則上同煤礦的沒有差別。
(2)波蘭
波蘭有三個(gè)井工開采煤田:上西里西亞、下西里西亞和魯布林。產(chǎn)量的98%來自上西里西亞煤田。該煤田中煤的強(qiáng)度為10~35MPa,煤厚0.5~20 m (般1.5~3.5m),傾角0°~45°(一般5°~15°),平均采深600m,頂板大都為堅(jiān)硬砂巖。長壁工作面產(chǎn)量占99%,其中70%為垮落法開采,其余為水砂允填。工作面平均長
150m,日產(chǎn)1300~1400t商品煤。機(jī)械化程度96.2%,其中綜采占83.7%。
沖擊礦壓是波蘭煤礦重大災(zāi)害之一,最早記載于l958年。目前開采的400號(hào)、500號(hào)、600號(hào)、700號(hào)和800號(hào)煤層組中45%以上的煤層有沖擊礦壓傾向,其中500號(hào)煤層組最為嚴(yán)重。開始發(fā)生沖擊礦壓災(zāi)害的平均采深約為400 m,隨著采深的增加,沖擊礦壓危險(xiǎn)越來越嚴(yán)重。沖擊礦壓強(qiáng)度一般為105~109J,最大是1011J。l949~1982年,共發(fā)生破壞性沖擊礦壓3097次,造成死亡401人,并巷破壞13萬m。
波蘭很重視沖擊礦壓問題,早在20世紀(jì)60年代初期就著手大力開展科學(xué)研究和防治工作。煤層的沖擊傾向?qū)嶒?yàn)室測定和井下測定是波蘭學(xué)者首先倡導(dǎo)并大力發(fā)展的。此外,在將巖體聲學(xué)以及地震法用于礦山?jīng)_擊危險(xiǎn)探測和監(jiān)測方面、居世界領(lǐng)先地位。由于采取綜合防治措施,保證了安全、促進(jìn)了生產(chǎn)。
(3)德國
魯爾礦區(qū)是德國的主要產(chǎn)煤區(qū),也是發(fā)生沖擊礦壓的主要礦區(qū)。1910~1978年間共記載了危害性沖擊礦壓283次,有沖擊傾向或危險(xiǎn)的煤層20余個(gè),其中底克班克、陽光和依達(dá)煤層具有最強(qiáng)的沖擊傾向,其抗壓強(qiáng)度l0~20 MPa,煤種為長焰煤、氣煤和肥煤等。沖擊礦壓發(fā)生深度590~1100 m,其中850~1000 m沖擊礦壓數(shù)占75%左右,最大拋出量2000m3。發(fā)生沖擊礦壓的煤厚為1~6m,其中主要為1.5~2m,傾角4°~44°。
在德國,產(chǎn)生沖擊礦壓的煤層頂板絕大部分是5~40 m較厚的砂巖或其他堅(jiān)硬巖層,因而,認(rèn)為砂巖頂板是沖擊礦壓危險(xiǎn)煤層的主要標(biāo)志。
德國是防治沖擊礦壓較有成效的國家,其主要的工作點(diǎn)在于實(shí)用。由德國所發(fā)展的鉆孔卸載法、鉆屑法以及其他方法在國際上享有較高聲譽(yù)。