山东能源新矿集团华恒矿业有限公司 山东省 271202
摘要：冲击地压是煤矿开采中遇到的灾害之一。根据多年的工作经验和大量国内外参考资料，作者总结了煤矿采掘过程中冲击地压的特点、分类、预测和管理技术，以及对未来技术前景的简要推断，被认为对从事煤矿开采的领导者和同行具有重要的参考价值和意义。
关键词：煤矿；采掘；冲击地压
冲击地压是煤矿井巷或工作面周围煤（岩）体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的以突然、剧烈破坏的动力现象，常伴有煤（岩）体瞬时位移、抛出、巨响及气浪等。是一种复杂的矿山动力现象， 是矿山压力的一种特殊显现形式。冲击地压在国内外主要井工开采煤矿都属于一种普遍的现象， 每年的发生率都比较高。国外，德国、南非、前苏联、波兰、美国、加拿大等 2 0 多个国家和地区受到冲击地压灾害的威胁。国内， 最早记录的冲击地压于 1 9 3 3 年发生在抚顺胜利煤矿， 随后， 北京矿务局的门头沟、房山煤矿， 开滦矿务局的唐山等 2 个煤矿，抚顺的龙凤、老虎台等几十个地方煤矿都相继发生了严重的冲击地压事故。徐州矿务集团自 1991 年7 月首次在权台煤矿 3 12 7 材料巷发生冲击地压现象， 至目前已累计发生冲击地压 4 0余次。近年来， 随着新汶矿业集团华丰煤矿、孙村煤矿，新巨龙公司、华恒矿业等，徐州三河尖、旗山、张集、权台煤矿，兖州东滩煤矿等矿井相继成为新的冲击地压矿井，山东省冲击地压矿井已达 42处。我国正在开采的煤矿矿井大多建于 2 0世纪 5 0 、6 0 年代， 随着时间的推移和矿产资源开发向深部转移， 这些矿井已进入深部开采或即将进入深部开采， 冲击地压灾害问题已变得越来越严重、突出和普遍，冲击地压的预测、预报及治理工作也变得越来越重要和紧迫。
1.煤矿冲击地压的表现特征及分类
1.1煤矿冲击地压的性能特征
随着煤矿开采深度的加深，许多因素会诱发煤矿冲击地压事故。煤矿冲击地的主要特点如下:首先，在煤矿开采过程中，冲击地压发生的频率随着深度的增加而增加，但是冲击地压的时间相对较短还会伴随着雷鸣般的噪音，当冲击地压发生时，地面也会有剧烈的震动。第二，在煤矿开采过程中，冲击地压造成的破坏力比较大，一般受冲击地压影响，地面会有很大面积的裂缝，煤壁表面的煤块也会脱落，煤层顶部会下沉，对巷道破坏力极大，堵塞采煤入口，还损坏采煤设备，造成巨大的经济损失，严重时还会威胁矿井工作人员的生命和安全。第三，在煤矿开采过程中，在冲击地压发生之前，不会有任何警告，很难用仪器和设备检查它。
1.2煤矿采掘过程中冲击地压的具体分类
在进行煤矿采掘过程中，经常会受到冲击地压的影响，它属于一种比较常见的矿山事故类型，并且人们很难掌握冲击地压发生的时间、强度等，没有具体的规律可以进行探寻。冲击地压的分类主要分为以下几种。第一，按照煤矿冲击地压的来源方向可以划分为:重力型冲击地压、构造型冲击地压以及中间形式的冲击地压。第二，按照冲击地压检测强度等级划分的方式可以把冲击地压分为六个等级，主要是:冲击地压微冲击地压、弱冲击地压、中等冲击地压、强烈冲击地压以及灾害性冲击地压等形式，其中微冲击地压主要表现为局部面积的矿体振动;冲击地压弱冲击地压主要表现为周围的岩体遭到轻度的破坏，并伴随着微弱的地震效应;冲击地压中等冲击地压主要是比较猛烈的破坏，大量的煤（岩）体被抛出，少量的煤矿采掘设备遭到不同程度的破坏;冲击地压强烈冲击地压主要表现为巷道内部大范围的采掘设施遭到破坏，修复难度比较大;冲击地压灾害性冲击地压很可能导致整个矿井坍塌。第三，按照煤矿冲击地压的强度，可以对冲击地压能量的大小情况进行划分。第四，按照煤矿冲击地压的煤（岩）体形状以及类型，可以划分为煤层的冲击以及岩层的冲击两种形式。
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2.冲击地压煤矿冲击地压产生的原因
2.1冲击地压煤矿地质因素
开采深度。在理论上有一个标准：当开采深度小于350m，深井开采冲击地压的可能性较小；350 m冲击地压~500m冲击地压，逐渐升高的可能性；开采深度超过冲击地压500m，这种规模的增长和前所未有的增加。通过这个标准，不难发现，开采深度越大，煤体的应力越高，岩爆的概率越大。
煤系地层结构特征。煤矿发生冲击地压事故，主要有硬煤底硬顶和薄层薄煤顶板结构冲击地压2种。这2种冲击地压结构特征是发生冲击地压的潜在条件，在一定条件下，它们容易导致开采和冲击发生的风险。
（3）地质构造。除了煤岩的构造特征外，在断层、褶皱和随煤层地质构造角度变化的区域内也容易发生冲击地压事故。这种情况的形成主要是由于构造应力场周围存在着强烈的、有人在压力下形成的地层，并最终导致冲击地压事故的发生。
2.2采矿技术因素冲击地压
冲击地压对采矿技术的影响主要有两种形式:一种是由于煤和岩石的应力的开采造成的急剧增加，导致某一区域某一范围内的高应力冲击地压集中；第二，原高应力煤层的开采条件是由冲击压力造成的。不管采用何种形式冲击地压，不合理的开采技术都会间接增加冲击地压的可能性。冲击地压例如，在开采顺序中，多个煤层的开采顺序不同于单个煤层的开采顺序。冲击地压如果采矿不科学，将导致矿压和冲击地压的分布和规模发生变化。冲击地压就煤柱开采而言，因为煤柱是应力集中的地方，所以也是多种多样的冲击地压，由于应力叠加，它也容易发生冲击地压。在综放开采技术中，冲击地压它也面临同样的问题，因为它的冲击地压是单一煤层或分层开采工作面小，冲击地压然而，由于其规模庞大，这一风险将继续上升。
3.冲击地压煤矿冲击地压的防治技术
3.1冲击地压煤层注水技术
煤层注水可以最大限度地利用机械，并能在危险区域工作，是一种非常有效的控制技术。煤层本身具有一定的孔隙率和亲水性，通过水，可以改变结构，降低煤层的强度，降低煤炭的节约灵活性，进而减轻冲击地压的危险性。在实践中常用的两种注水方式，可以用来控制和减少顶板冒落的危险性，这是过去两种方法在顶板注水和注采中普遍采用的方法。在注水时，应科学安排注水时间，此时应小于冲击地压危险区3m，因为随着时间的推移，注水效果会降低。
3.2冲击地压卸压爆破技术
卸压爆破是指利用钻孔爆破在煤层中消除或减轻冲击的危险。卸压爆破效果主要体现在：煤产生大量裂缝，煤的力学性质发生改变，弹性强度和弹性能降低，冲击地压强度和能量条件发生局部缓解。在实施卸压爆破时，应做好反馈前的准备和反馈，在钻前进行方法试验，确认是否有爆岩危险，采用钻孔法检查卸压效果后，才能保证爆破的实现。
3.3冲击地压钻孔卸压技术
钻孔卸压措施是指在高应力条件下，煤层中积聚的弹性能量破坏煤层周围的孔洞，使煤层卸压，释放能量，消除风险的一种风险获取技术。钻孔卸压技术可以释放煤体积聚的弹性能量，消除应力集中和高程。同时，钻孔卸压技术也可用于将原始岩体转移到围岩的围岩中。
4.结束语
现阶段随着开采深度的不断增加，煤矿受到冲击危害越来越严重，冲击地压发生的频率也逐渐增加，而煤矿冲击地压不仅限制了煤矿生产的安全运行，也威胁着煤矿工人的生命安全。因此，在今后的矿山开采工作中，要不断加强对煤矿冲击地压的管理和防治工作，并做好相关工作，保障矿井的安全生产。
参考文献：
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论文作者:白东东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/26
标签：地压论文; 煤矿论文; 煤层论文; 应力论文; 发生论文; 技术论文; 矿井论文; 《防护工程》2018年第32期论文;