摘要：冲击地压也叫作“岩爆”，冲击地压的出现主要是由于聚集在岩石中的弹性变形势能在特定的情况下发生突然的剧烈释放，最终导致的是岩石的爆裂并随着这种势能弹射开来。与此同时，在岩石爆裂发生的同时，还会带有一定程度的震动。冲击地压所带来的岩石爆裂现象而产生的震感不仅仅发生在岩石爆裂的瞬间，而是延续时间较长的震感。如果在煤矿中出现冲击地压的情况，对于身处煤矿深处的工作人员是一种极大的安全威胁。本文主要分析了煤矿的冲击地压的防治技术研究现状以及展望。
关键词：煤矿；冲击地压；防治技术；现状；展望
地球自形成以来，一直处于不断运动和变化之中。有些地质作用进行的非常迅速，在短时间内就可以发生急剧变化，如地震和火山爆发；有些地质作用却进行的非常缓慢，往往不易被察觉，如华北大平原根据钻探资料证实从第四纪以来，已下沉达1000多米。许多自然现象证明：各种地质作用既有破坏性，又有建设性。在破坏中进行新的建设，在建设中又同时遭到破坏。而我们煤矿中就有这么一项地质运动—冲击地压，其会给开采带来危险，故消除其运动意义深远。
1影响冲击地压的因素
1.1煤岩体的物理性质
煤岩体的弹性、硬度和湿度等都是影响其发生冲击地压事故的重要物理性质。岩体弹性的变形程度与能量聚集程度密切相关，在一定程度上可以表明发生冲击地压可能性的大小。煤岩体的弹性变形程度大，发生事故的可能性就大。在弹性变形小的煤岩体中，其变形大部分都是塑性变形，发生事故的可能性就大大降低。此外，如果煤岩体中含有的水分较少，变形的能力就会增大，从而更容易积聚能量发生冲击地压事故。
1.2人为因素分析
事故地点为强冲击危险区域，综放工作面防冲专项设计规定了人员管控措施。事故发生前，班长违章指挥专职把口工兼干其他工作，工人违章进入工作面下巷人员管控区；跟班队长没有及时查处违章指挥、违章作业行为。
1.3地质构造
冲击地压事故在复杂的地质环境下，比如断层、褶皱、煤层厚度发生改变等地应力较大的地方发生的概率比较大。当工作面推进到具有断层、褶皱等地应力高度集中的区域内时，在超前采动压力的影响下，煤岩体积聚的弹性能量极易突然释放，造成冲击地压。而在构造应力已经得到释放的区域，比如背斜侧方向上宽缓的地方，由于应力的提前释放，发生冲击地压的危险性会大幅度降低，甚至不会发生冲击地压。
2我国煤矿冲击地压防治技术
2.1加强防冲技术管理
健全防冲技术措施编制审批管理办法，确保措施编制科学、合理，切实消除技术措施漏洞；建立防冲技术管理制度和防冲技术责任追究制度，确保把技术措施规定内容落到实处。
2.2改变煤层物理力学性能
采取高压注水的办法，软化煤岩，增加其塑性变形量；钻孔开槽卸压，减少压力聚积；放松动炮，采取人工方式诱发冲击地压，使压力提前释放；在煤壁前方保持破碎保护带，使最大支承应力转入煤体深处，即使出现冲击地压，其对掘进工作面和采场的威胁和破坏也不大。
2.3局部综合性的防治措施
通过采取瓦斯抽放、煤层注水、切顶卸压等一系列局部综合性措施，可以大幅度降低冲击地压事故发生的可能性。在工作面开采之前，先对前方的煤体进行钻孔施工，抽取煤层中的瓦斯，使煤层中的瓦斯压力降低。同时，还需要在超前工作面选择合适的距离和密度设置卸压钻孔，切断应力的传播途径，使应力在可控的范围内得到释放，并且将这些钻孔作为高压注水孔。钻孔在施工以及卸压的过程中，其孔壁上会产生一系列裂缝，注入钻孔的水可以在煤体的裂隙与空隙之中渗透、运动，增加煤体中水分的含量，从而改变煤岩体的物理力学性质，减少弹性能量的聚集。
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2.4监测预警技术与方法
2.4.1多参量监测预警技术
煤岩的受压破坏过程，对“震动场－应力场”进行多参数归一化的监测预警，在不同的发展阶段，与煤岩微地震裂缝应建立、声、电等参数监测、预测进行的，分析预警方法响应的预警方式是基于震动波CT、弹性波、冲击波、钻屑等综合参数实时监测预警和应力指标；声音，微震、电磁辐射和地音应力波的监测与预警。风险的影响程度分为无冲击危险，弱冲击危险，中等冲击危险，强冲击危险四级，四级是统一通过风险准则的影响进行划分，将根据风险程度的不同，采取相应的对策。
2.4.2应力在线监测预警技术与装备
冲击地压发生的根本原因是在地应力和采动应力综合作用下形成了高度的应力集中，采动应力受采掘工作面的动态改变而不断变化，因此可以通过煤岩体应力的长期在线监测来实现冲击地压的预警。
2.4.3电磁辐射监测技术
煤在荷载作用下，岩石会变形破坏，并且生成电磁辐射，这一现象引发于应力，由于应力作用，对非均质性煤岩体产生非均匀变速形变，从而导致这种情况，电磁辐射强度和脉冲与载荷和变形速度有关，载荷和变形的电磁波辐射强度和脉冲上升率将增加，煤岩试样在冲击破坏前，电磁辐射的强度一般会保持在一定的值，但是在冲击破坏时，电磁辐射的强度会突然增加。煤的变形和破坏的电磁辐射和煤体的应力状态是耦合关系。为此，建立了电磁辐射的分类预报技术和监测风险的监测技术。
2.5加强防冲现场管理
健全并执行各项防冲工作流程；优化劳动组织，明确各工作地点的劳动定员，建立并严格执行人员准入和管控制度；禁止在采掘作业区域附近同时开展巷修、打钻、拉底等扰动作业；改进工作面供电方式和转载机操控方式；健全并落实防冲隐患排查治理制度。
2.6冲击地压防护措施
（1）工作面需要使得超前支护和端头支护具有一定的加强强度，来增强切顶线与上下端头的支护强度，增大两巷之间超前支护的范围。（2）有冲击地压危险的采煤工作面向外150m继续随着不完全顺槽的煤壁，不允许防止钢性设备和材料，已经在进行使用的设备需牢固连接，顶网需要和支柱连接成为一体从而防止倾倒。（3）当爆破作业产生在冲击地压危害非常大的区域时，应当先使躲炮时间与躲炮距离相匹配，躲炮时间大于等于30min，躲炮半径大于等于150m。（4）工作面如果存在于冲击区域停产三天以上时间，在前一班要恢复生产状况时，必须操作冲击地压危险监测（其中包含电磁辐射的监测），当监测的结果出来没有危险时，才能生产照常，如若不然，需要采取补救解决危机的措施。（5）在煤层冲击地压的高危工作区域，必须悬挂冲击危险警示牌，为了使危险内部行走的工作人员注意到危险，应当挂设防止冲击地压危险的警告牌，尽可能地缩短工作人员在危险区内的走动和停留的时间，以免发生危险事故。
随着我国煤炭行业的不断发展，加深矿井深度成为煤矿企业维持发展的主要途径，但是随着矿井的加深，危险也在逐渐增多，出现冲击地压的概率也会随之变大。因此，相关部门一定要加大力度，关注煤矿冲击地压情况，这不仅仅是对煤炭行业以及资源的保护，也是对井下从业人员的一种负责的态度。
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论文作者:夏宏根
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; 工作面论文; 危险论文; 电磁辐射论文; 煤层论文; 发生论文; 《基层建设》2017年第25期论文;