摘要：冲击地压是世界范围内煤矿矿井中最严重的自然灾害之一，发生前一般没有宏观预兆，而是以突然、急剧、猛烈的形式将煤岩体抛出，造成支架损坏、片帮冒顶、巷道堵塞、伤及人员，导致施工人员被砸伤、摔伤、挤伤，甚至由于巷道堵塞窒息死亡。目前，随着我国煤矿开采深度的不断增加，冲击地压灾害呈现越来越严重的发展态势，给煤矿安全生产和广大煤矿职工的生命安全造成了极大的威胁。
关键词：煤矿采掘；冲击地压；防治技术
1 煤矿采掘冲击地压的基本概念
冲击地压也被称为冲击矿压，在煤矿的开采过程中它属于比较典型的一种灾害。当煤炭力学系统到达一定的极限和强度时，它就会以猛烈、急剧、突然的形式将能量释放出来，造成煤岩层在较短的时间被破坏掉，同时还会伴有煤粉冲击的现象，最终会形成一些事故，比如：人身伤亡事故和井巷的破坏。简而言之，冲击地压其实就是，菜场四周煤岩体和矿山井巷因为变形能的释放，所诱发的猛烈、急剧、突然的一种破坏现象。在冲击地压发生之前，不会出现比较显著的征兆。在发生冲击地压时，会使井下煤岩体在较短的时间中遭到破坏，出现巷道赌赛、片帮冒顶、支架折损等一些现象，同时还会有较大的震动和轰鸣声。如果情况严重后，还会造成人员伤亡事故。
2 冲击地压的显著特征和分类
煤矿采掘的冲击地压主要有以下一些特征：
（1）具有较大的破坏性。煤矿采掘的冲击地压现象发生时，可能会使顶板突然间下沉，底板也会马上鼓起开裂。此时，大量的煤体会瞬间破碎并被抛出煤壁，会造成一些机器设备的破坏、人员伤亡，并使巷道堵塞。
（2）会引发瞬时的震动。冲击地压发生的时间特别短暂，并且在发生前没有明显的征兆。发生时会引发强烈的震动和较大的轰鸣声，此时地面也会有震动的感觉，但是时间比较短暂。其三，发生时没有任何的征兆。煤矿采掘冲击地压在发生之前几乎没有征兆，从而也很难精准的确定发生的强度、地点和时间。煤矿采掘冲击地压是一个具有较强的复杂性的现象，它的很多因素都是无法确定的，比如：引发的后果、显示的强度、发生的地点、生成的环境等。所以不可以运用一样的机理解释冲击地压形成的原因，更不可以运用相同的解决措施去解决不同的问题。煤矿采掘冲击地压的分类主要有下面这几种。依照微震监测或者是地震仪系统的观测记录所确定的显示强度，根据里氏地震记可以分成六级；按照冲击的力源大概可以分为三种，分别是：中间型、构造型以及重力型；按照所参与的冲击岩体主要可以分为两种，分别是：岩层冲击和煤层冲击；按照冲击地压所具有的能量进行区分，主要是是根据地震能量所释放的大小进行分类。
3 煤矿冲击地压的防治技术分析
防治冲击地压的措施应根据发生冲击地压的成因和机理制定，首先应注意在采掘工作面附近降低应力集中的程度，如采用无煤柱开采，超前开采保护层，合理安排开采顺序等方法均可降低应力集中。孤岛煤柱是主要的应力集中因素，开采中应尽量避免出现孤岛现象。在煤层开采中，生产地质条件极为复杂，往往由于人们对一冲击地压发生条件不能完全掌握，没有预先采取防范措施或防范措施不完善，形成局部煤层地段的高应力集中。因此，在煤层开采过程中必须对这些地段进行及时处理，以保证安全生产。这种对已经形成冲击危险或具有潜在冲击危险地段的处理措施称为解危措施。它属于暂时的局部性措施，包括煤层爆破卸压、钻孔卸压和诱发爆破等。
3.1 防治冲击地压的原则
（1）避免高应力的形成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在开采过程中，应当合理地调整开采顺序和工作面的布置，
实现无煤柱开采，从而避免应力的高度集中。（2）保持开采方向与最大地应力方向平行。在开采过程中，切忌不能使两者形成垂直方向或产生较大倾角，否则就有产生冲击地压的危险。（3）扩大应力释放范围。在开采过程中，既要尽可能地避免应力形成集中，又要尽可能地释放已经形成的应力，通过降低应力集中程度与应力释放速度，从而避免冲击危险的发生。
3.2 冲击地压解危技术
（1）煤层注水技术。煤层注水既可以最大限度地使用机械，又可以在危险区域外作业，因此是一项非常有效的解危技术。煤层本身具有一定的孔隙率和亲水性，通过对其注水，可以达到改变煤层结构、降低煤体强度、降低煤体积蓄弹性能力的目的，进而解决冲击地压的危险。顶板注水和压注化学溶液是在实践中比较常用的两种注水方式，通过这两种方式，可有效防治和减弱冲击地压的危险性。在注水时，应科学地安排注水时间，这个时间应低于 3M，因为随着时间的推移，注水效果会降低[1]。（2）卸压爆破技术。卸压爆破是指煤层中实施钻孔爆破，以消除或减缓冲击危险。卸压爆破作用主要体现在：使煤层产生大量裂隙，使煤体的力学性质发生变化，使弹性强度和弹性能量降低，使冲击地压发生的强度条件和能量条件得以局部解除。在实行卸压爆破时，应当做好事前准备和事后反馈工作，事前进行钻屑法检测，以确认是否有冲击地压的危险，事后用钻屑法检查泄压效果，以保证真正实现爆破目的。（3）钻孔卸压技术。钻孔卸压是指在高应力条件下，利用煤层中积聚的弹性能来破坏钻孔周围的煤体，从而使煤层泄压、释放能量，达到消除冲击危险目的的一种解危技术。钻孔卸压技术可以释放煤体中积聚的弹性能，消除应力的集中和升高。同时，钻孔卸压技术还可以通过钻孔使原来作用于周边围岩的高应力向卸压区以外的岩体深部转移[1]。
4冲击地压治理效果检验
4.1 电磁辐射法
在煤岩层破裂的过程中，它会向外辐射电磁能量。利用这个特性，通过对其电磁辐射能量的检测，可以确认其是否处在破裂状态，是否有发生冲击地压的危险。在开采作业中，主要通过 2个指标来完成这种检测，一个是电磁辐射强度，另一个是脉冲数。电磁辐射强度主要反映了煤岩层的受载程度及变形破裂强度，而脉冲数主要反映了煤岩体变形及微破裂的频次。通过对这 2种信息的综合，可以有效地检验冲击地压治理效果。
4.2 钻屑法
煤的冲击倾向性和支承应力带状况是检验冲击地压状况的主要依据。而钻屑法恰好可以实现这两项指标的检验。因此，在操作中，它也是被普遍采用的一种治理效果检验方法。如果支承压力指数达到临界值，且煤层又有中等以上冲击倾向性，冲击地压就可能发生。而如果检测到的煤粉量超过以上临界指标，应认定煤体处于临界危险状态，必须立即采取解危措施。
5 结论
冲击地压通常发生在煤矿开采时，是一种岩体中聚积的弹性变形所产生的势能，在突然发生猛烈释放的情况下，导致岩石破裂、爆裂并弹射出来的现象。冲击地压通常伴随煤岩抛飞、巨响、气浪。冲击地压轻则导致岩石脱落，重则会有明显震感，它具有很大的破坏力，是煤矿灾害之一。冲击地压问题复杂，世界上目前仍未建立一套比较实际的冲击地压发生和破坏理论，因而预测、预报及防止冲击地压并未完善。
参考文献：
[1]孙亮.关于煤矿采掘冲击地压防治的技术研究[J].工程技术：引文版，2016（07）：00306-00306.
[2]施锦辉.关于煤矿采掘冲击地压防治的技术研究[J].建筑工程技术与设计，2015（23）.
[3]李彭波，邓强，孟令琪.煤矿井下冲击地压防治技术与现场应用[J].山东煤炭科技，2017（4）：49-50.
[4]孔令军.探讨煤矿采掘冲击地压防治技术[J].地球，2013（10）.
论文作者:赵自强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/11
标签：地压论文; 应力论文; 煤层论文; 煤矿论文; 发生论文; 钻孔论文; 强度论文; 《基层建设》2017年第25期论文;