近年来，随着我国煤矿开采深度的不断增加冲击地压的显现不断发生，这种自然灾害一旦发生，给人身安全造成极大威胁，笔者根据自己的工作经验并参阅部分资料就矿井冲击地压形成的原因、影响的因素、发生的机理和冲击地压危险综合防治的预测和预报予以浅谈。
1、煤矿冲击地压的分类
按煤矿动力现象分主要有四类：冲击地压；煤（岩）与瓦斯突出；大冒顶或老顶突然来压；矿震。
冲击地压是矿山坑道周围岩体在其力学平衡状态破坏时，由于弹性变形能突然释放而产生的急剧、猛烈的动力现象。它具有很大的破坏性。
按冲击地压发生地点分为：顶板冲击地压一发生在煤层顶板的冲击地压；底板冲击地压一发生在煤层底板的冲击地压；煤层冲击地压一发生在煤层的冲击地压；矿体冲击地压一发生在矿体内的冲击地压；岩爆一发生在岩巷或隧道内的冲击地压。
按发生原因分为：压力型冲击地压一主要由开采引起的支承压力而造成的冲击地压；构造型冲击地压一主要由地质构造应力引起的冲击地压；混合型冲击地压一由开采支承压力和地质构造应力引起的冲击地压。
2、影响冲击地压发生的原因及因素：
（1）自然地质因素：主要包括受采深、地质构造及煤岩结构和力学影响
一般在达到一定开采深度后才开始发生冲击地压，此深度称为冲击地压临界深度。临界深度值随条件不同而异，一般大雨200m。总的趋势是随采深度增加，冲击危险性增加。这主要是由于随采深增加，原岩应力增大缘故。
地质构造如褶曲、断裂、煤层倾角及厚度突然变化等也影响冲击地压的发生。宽缓向斜轴部抑郁形成冲击地压；断裂犹如一个开采边界，若回采方向朝向断层面，则冲击危险增加；煤层倾角和厚度局部突然发生变化地带，实际是局部地质构造应力积聚地带，因而极易发生冲击地压。
（2）开采技术因素：开采多层煤时，任何造成应力集中的因素，如开采程序不合理、本层回采不干净、相邻两层开采错距不合适等，均对防治冲击地压不利。
从防治冲击地压的角度而言，壁式开采优于柱式开采，旱采优与水采；直线工作面优于曲线工作面，冒落法优于充填法。
煤柱和开采边界是最主要的应力集中因素，应尽量避免和减少这些因素的有害影响。
一般讲，随开采速度和开采强度增加，冲击危险性有家大的趋势。
3、冲击地压的发生机理
冲击地压机理是指形成冲击地压的内在规律，它不同于一般的外部影响因素或发生条件，也有别于诱导因素。
根据力学观点，也可将冲击地压简单的理解为煤岩体的突然破坏，据资料显示，也可用强度准则、能量准则和冲击倾向度准则加以概括。
强度准则：即矿山压力大于煤体-围岩力学系统的综合强度。
能量准则：即煤体-围岩力学系统所释放的能量大于其破坏所消耗的能量。
冲击倾向度准则：即煤体的冲击倾向度大于试验所确定的极限值。
强度准则是煤体破坏准则，能量准则和冲击倾向度准则是突然破坏准则。三个准则同时成立，才是产生冲击地压的充分和必要条件。
根据资料，冲击地压往往伴随着井下生产过程的某些工序的进行，如爆破、冒顶、采煤等而发生，这些因素称为诱导因素，诱导因素本身的能量可能很小，但其诱发冲击地压的放大作用是可观的，因而诱导因素也是发生冲击地压的一个不可忽视的因素。
3、综合防治
综合防治是对冲击地压全面和有效的处理，包括冲击地压预测、对已测出的冲击地压危险处理以及对已采取的治理措施的 检查等3个有机联系的环节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4、冲击地压的综合防治、危险预测和预报
综合防治是对冲击地压全面和有效的处理，包括冲击地压预测、对已测出的冲击地压危险处理以及对已采取的治理措施的检查等3个有机联系的环节。
（1）经验法。综合自然地质和开采技术条件，根据生产经验，预测冲击地压。
（2）煤粉钻孔法。煤粉钻孔法是通过在煤体中钻小直径钻孔（直径40－50mm），根据钻孔时在不同深度排除的煤粉量及变化规律以及有关动力现象，达到探测目的的施工方法。这一方法的主要功能是鉴别冲击危险。
煤粉钻孔法是具有简单、易行、直观、可靠和适应性强等优点。
（3）流动地音监测法。材料受力产生变形或断裂时，以弹性波的形式释放应变能的现象称为声发射。在矿山条件下，声发射通常指的是岩体微破裂和宏观破裂时释放应变能的现象，亦称地音。
5、冲击地压的防范及治理措施
（1）合理的开拓巷道布置和正确的开采方法，许多冲击地压是在不合理的开采技术条件下造成的。为了防治冲击地压，合理的开拓巷道布置和正确的采煤方法是带有根本性的防治措施，一般要考虑以下几项原则：
开采有冲击倾向的煤层群时，开拓巷道布置应有利于保护层开采；划分采区时，避免形成应力集中的煤柱和不规则的开采边界；应尽量采用长壁开采和全部冒落法管理顶板；避免在集中压力区布置井巷，尽量将基本巷道布置在岩石中；避免形成由塑性煤体包围的集中压力带；避免邻近的回采工作面相向推进，杜绝应力叠加；在有断层和采空区的条件下，应尽量采取由断层或采空区开始回采的程序；应尽量采用宽幅掘进；回采线应尽量呈直线，且有规律的按正常回采速度推进；多煤层开采时，上下煤层工作面应有合理的错距；工作面支架应有足够的支护强度；在进行了地应力测量地区，应根据地应力测量结果布置井巷工程位置，并采取合理的几何形状；在地质构造区，应尽量避免构造应力的有害影响，避免向宽缓向斜轴部采掘。
（2）开采保护层，使有冲击危险的煤层处于减压区内，减弱或失去冲击倾向。
开采保护层法有上方保护层法、下方保护层法及上下方保护层法。保护层选择及合理开采要考虑以下原则：
保护层最好为无冲击倾向煤层，至少应为弱冲击倾向煤层；保护层应优先采用冒落法开采，其厚度一般不应小于1.5－2.0m。采用下方保护层的法时，保护层与被保护层间距H一般不应小于5倍保护层采高，且不大于50－70m，采用上方保护层法时，此距离一般不大于30－50m；用充填法开采保护层时，上述H的极限值一般不得大于30－50m（下方保护层法）和15－30m（上方保护层法）；保护层应干净的开采；保护层的保护作用随时间的增加而减弱。采用冒落法时，自保护层采完时算起，有效保护期一般为3年，采用充填法时为两年。
3）顶板预处理。可采用以下方法：
顶板松动爆破。它是待采煤体上方顶板内进行爆破，使顶板岩层产生裂隙的方法。本法适用于坚硬厚层整体性顶板，采用松动爆破的炮眼布置及装药量，既应保证达到消除冲击危险的效果，又要防止由于过度爆破，导致开采后容易发生冒顶。此外，为了提高爆破效果，装药爆破区最好顶板岩层的拉应力分布区。
（4） 煤层预处理。工作面回采前，对煤层预注水，煤层预注水是在采掘工作面前方，向有潜在冲击危险的煤体进行较低压力和较长时间的注水，通过物理、化学以及力学等方面的综合作用，改变煤体性质，减弱或消除其冲击能力的一种防范措施。该法适用于地址构造较简单，有注水空间及足够的注水时间，直接顶为非水弱化岩层，直接底为非遇水膨胀岩层，煤体结构较均一的条件。
6、解危措施
卸载爆破。在确认有冲击危险的地带，对煤体进行松动爆破，使具有冲击危险的煤体部分卸载，改变其应力分布状况和力学特性。卸载爆破法通常与煤粉钻孔法配套使用，一旦煤粉探测钻孔测出有冲击危险时，这些钻孔就作为卸载爆破孔使用。煤粉探测钻孔（第一次检查孔）经探测后，若冲击危险还为解除，则利用该探测孔作为爆破孔，进行第二次爆破。如此反复循环，直至冲击危险解除为止。采用此方法时，爆破孔间距不得小于2m，否则应考虑采取其他卸载措施。
论文作者:姜海龙
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/13
标签：地压论文; 保护层论文; 煤层论文; 应力论文; 顶板论文; 发生论文; 钻孔论文; 《中国西部科技》2019年第1期论文;