摘要：所谓的煤矿冲击地压一般是指在煤矿资源开采地下应力过大，造成了地下煤矿在高地应力作用下发生了较大的压缩变形，进而积累了较大的弹性能量，当煤炭开挖时由于开挖卸荷作用就会导致煤炭内积累的弹性能量在极短的时间内释放出来。研究表明，在这个地应力瞬间释放的过程当中，会造成煤矿破坏、冒落或抛出，而且呈现声响、震动以及气浪等动力效应。
关键词：深部煤层；冲击地压机理；防治对策
1国内煤矿冲击地压基本特点
在我国，煤矿冲击地压出现于回采工作面的情况较少，出现于回采巷道、掘进巷道的情况较多，其原因是综放开采法推广和应用以后，综采的支架可以对冲击低压产生的动载进行抵抗，岩巷的煤矿冲击地压一般表现出岩爆的形式，比如徐州庞庄煤矿。近些年，含瓦斯煤层也频繁出现煤矿冲击地压，例如，我国有多个矿井由于异常的瓦斯涌出而产生煤矿冲击地压，这些矿井包括阜新孙家湾、兖州北宿等，同时，我国鹤岗南山、平顶山十矿等矿井出现煤矿冲击地压后诱发出大量的瓦斯和煤，这些都是我国冲击地压的特征。
2工程概述
A矿1302回采面埋藏深度680m，位于井下一采区南翼，回采面南侧为一采区运输巷，东侧为采区辅助运输巷，西侧为回采面运输巷。整个1302回采面倾向长度120m，走向长度840m，主采3#煤层，煤层整体赋存条件稳定，储量丰富，但井田中部至煤层地层露头范围内煤层存在不同程度的岩浆侵入现象。在1302回采面掘进区域内，煤岩倾角3°~8°，参照巷道相邻作业面实际勘测结果和三维地震勘探数据，1302回采面巷道掘进中将揭露断层，存在较强的冲击地压风险，对冲击地压进行有效防治至关重要。
3 煤矿冲击地压产生的原因
3.1煤矿地质因素
（1）开采深度。现有研究表明[1]，造成了地下煤矿冲击地压的主要发生在高地应力付村环境下。这主要是因为在高地应力作用下煤矿层会发生较大的压缩变形，进而积累了较大的弹性能量，当煤炭开挖时由于开挖卸荷作用就会导致煤炭内积累的弹性能量在极短的时间内释放出来。目前学术界公认为，当埋深在低于350米时，属于浅埋地应力较小，发生煤矿冲击地压的概率较小。当埋深大于350米时。煤矿冲击地压发生的概率会随着地应力的急剧增加而急剧增加，埋深越大发生的概率越大。（2）煤岩层的结构特点。煤矿冲击地压往往会发生在硬顶—硬煤—硬底和硬顶—薄软层—煤层的煤层当中，这主要是这两种煤层结构由于其自身特殊的结构特点会很容易引发可冒性和冲击危险性，存在较大的煤矿冲击地压的潜在可能性。
3.2 开采技术因素
其次，由于开采技术的影响因素也是造成煤矿冲击地压。开采技术造成的煤矿冲击地压的主要有以下两种表现形式：首先由于开采技术不当造成开采区域煤矿发生了较大的应力积聚，形成较大的应力集中；其次由于开挖造成了地应力的瞬间释放，诱发了煤矿冲击地压。对于这两种表现形式都会增加和诱发煤矿冲击地压发生。
3.3组织管理因素
煤矿的开采离不开组织严谨科学高效的管理系统。同样的由于组织管理不够严谨科学就会造成煤矿冲击地压发生。通过对目前我国发生的众多的煤矿冲击地压事故进行对比分析，可以发现均或多或少的存在着组织管理松散的情况发生，造成煤矿开采出现不合理的问题频发。例如，对于煤矿开采而言，当开采掌子面接近已有的采空区域一定范围内时就会急剧增加冲击地压的发生概率。一般情况下，当这个距离在30米时就应当采取相应的管理措施，来避免事故的发生。
4冲击地压防治分析
4.1预防煤矿冲击地压的技术
一是钻孔煤粉法。钻孔煤粉法主要是对煤层钻一个40毫米左右的孔，打钻过程中会排出煤粉，工作人员参考这些钻屑量，结合煤矿各种动力现象，对是否存在煤矿冲击地压风险进行预测。该方法的工作原理是借助钻屑多少确定媒体的应力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二是微震预测法。运用微震法的过程中，应将矿山出现的震动情况记录下来，有目的、针对性地加以解释，对所记录的信息充分利用与分析，从而预报、预测煤矿冲击地压。
三是动态顶板法。该方法为矿压常见的观测方法，可将动态顶板仪、钢卷尺、测力计、液压枕当作观测的工具，对煤矿监测区的采空区悬顶、板炮、顶板下沉量、顶板压力进行记录与观测，通过记录来分析、处理、判断该监测地区煤矿冲击地压出现的可能性。
四是直观判断法。使用直观判断法时，应按照某个矿与邻矿、某个煤层与相邻煤层出现的冲击地压状况，结合地质构造与开采条件等多个方面，对当前地区冲击地压出现与发展的趋势进行推测、判断。
五是电磁监测法。通常来讲，煤矿冲击地压产生前，其电磁辐射通常保持在特定强度范围，当煤矿冲击地压即将产生时，其电磁辐射将会改变强度值。大量研究显示，煤岩变形、冲击释放出的能量值和电磁辐射脉冲、幅值存在正比例关系，工作人员可按照电磁辐射强弱情况预测煤矿冲击地压。
六是地音预测法。该方法将地音探头设置在煤矿的监测区中，使用监测装置对地音信号进行自动、连续的收集，通过一系列加工和处理，使地音信号成为图表或报告的形式。相关工作人员需要全面分析与整理这些数据，从而预测该监测地区是否具有煤矿冲击地压危险性。
4.2治理煤矿冲击地压的技术
一是保护层的开采。开展多煤层开采的工作时，应将保护层作为优先开采对象，这是因为该层不具备冲击风险，而且能将存在冲击地压危险性的煤层解放，使潜在的煤矿冲击地压危险降低。
二是煤矿卸压爆破。煤矿卸压爆破是一种有效的冲击地压预防技术，通过爆破的方式，让存在煤矿冲击地压的部分危险地区改变应力集中现状，使该地区煤层应力减少，起到解危、降危的作用。
三是煤矿爆破诱发。当工作人员宏观、直接判断和监测出煤矿冲击地压存在危险时，可以对煤层进行爆破工作，从人为角度主动将煤矿冲击地压诱发出来，并出现在工作人员设计好的地点与时间，防止开采过程中被动遭受煤矿冲击地压带来的巨大损失，因此，该方法是一种有效的解危与防治举措。
四是科学开采和布置。一般来说，将煤矿冲击地压应力控制在一定范围内是防止煤矿冲击地压产生的重要环节。科学选取开采煤矿的方法并进行合理的布置，能够避免出现能量积聚、应力集中等情况，从而实现预防煤矿冲击地压的目的。
五是煤层的预注水。对煤层进行预注水，能借助水具备的化学作用和物理作用使煤层自身力学性质、物理性质产生一定改变，并减小其冲击倾向、降低其应力状态。
六是煤矿钻孔卸压。该方法主要是以钻孔的形式将煤矿冲击地压风险减轻或是消除，从本质上讲，煤层在高应力的状况下会聚积大量弹性，钻孔卸压正是利用这种弹性的能量对钻孔附近煤体造成破坏，让煤层释放出能量并卸压，从而将煤矿冲击地压风险有效消除。
结束语
近些年，伴随煤矿生产由浅层开采逐渐进入深部开采，井下回采中作业面顶板应力集中现象越发显著，覆岩垂直应力持续增加，覆岩岩体破碎性增强，回采面遭受冲击地压的频率及强度均大幅提升。对冲击地压的有效防治成为关系到矿井现代生产持续开展的关键要素。因此，充分结合以往矿井冲击地压防治相关研究理论，探索深部煤层冲击地压机理，并总结针对性防治措施意义重大。
参考文献：
[1]梁敏.重大冲击地压事故原因分析及防治措施[J].山东煤炭科技，2018（12）：90-92.
[2]高新，苗德俊，宋大川.深部煤层冲击地压机理与防治技术[J].煤矿安全，2018，49（12）：75-78.
[3]简军峰.陕西煤矿冲击地压现状分析及防治对策[J].陕西煤炭，2018，37（06）：9-12.
[4]高伟林.煤矿冲击地压发生机理及安全防治措施[J].内蒙古煤炭经济，2018（20）：110+117.
论文作者:满操,刘庆来
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/8
标签：地压论文; 煤矿论文; 煤层论文; 应力论文; 发生论文; 顶板论文; 钻孔论文; 《基层建设》2019年第20期论文;