冲击地压事故难预测、难治理的原因在于对冲击地压的类型认识不清,治理手段没有针对性。
国内已经提出的冲击地压分类方法主要有按能量特征划分、按参与冲击的岩体类别划分、按冲击力源划分、按工作空间划分等。这些方法相互之间有重叠,在科学性、明确性方面存在一些问题。
北京科技大学姜福兴教授团队认为应该采用分类治理的思路指导冲击地压的防治工作。团队在近期发表的《基于应力与围岩分类的冲击地压危险性评价研究》一文中,按照这个思路,先对冲击地压进行分类评价,再根据分类及评价结果制定了针对性的治理措施。
冲击地压分类与评价技术体系
研究人员将冲击地压的分类与评价问题转化为外部应力的评估和围岩弱结构的局部稳定性评估2个关键问题,并在随后的研究中,对影响冲击地压的外部应力进行了分类并提出了估算方法;总结了巷道–煤层的空间位置关系,在此基础上提出了围岩局部稳定性的衡量标准。
在解决了外部应力的估算和围岩弱结构的局部稳定性估算2 个关键问题后,将不同的外部应力类型和围岩破坏位置进行组合,结合煤岩体冲击倾向性,形成了一种基于应力与围岩作用关系的冲击地压综合分类方法,简称CRSS 分类评价法。
将围岩整体稳定性(权重为0.4)及围岩局部稳定性(权重为0.2)按照稳定、弱、中等、不稳定4 类分别赋值为0,1,2,3;将冲击倾向性(权重为0.4)按照无、弱、中等、强4类分别赋值为0,1,2,3,按照不同的权重加权计算出某位置的关于冲击危险性的隶属度,再根据工程经验进行调整,得到对应灾害体位置的冲击危险性分级评价结果。
冲击危险性赋值判别表
表中仅列出了部分组合的情况。根据冲击危险性赋值判别表,可以对冲击危险性进行对应于灾害体位置的分级评价。综合值0代表无冲击危险,综合值1代表弱冲击危险,综合值2代表中度冲击危险,综合值3代表强冲击危险。
这一成果已经在山东能源集团进行了应用,效果良好。