急倾斜厚煤层中分层开采冲击地压发生机理及防治技术

倾斜中厚煤层掘进工作面冲击地压防治研究1. 引言1.1 研究背景煤矿开采是我国能源产业的重要环节，而煤层掘进工作面的冲击地压问题一直是研究和解决的焦点之一。

倾斜中厚煤层因地质条件复杂，掘进工作面的应力分布及变形规律与水平煤层有明显差异，导致冲击地压问题更为突出。

在煤矿开采过程中，高强度的冲击地压常常造成工作面严重变形、支护设施受损，甚至发生事故，严重影响煤矿生产的安全和效率。

为了解决倾斜中厚煤层掘进工作面的冲击地压问题，需要开展深入的研究工作，探究其特点和机理，制定有效的防治措施。

通过数值模拟分析和试验研究，可以为煤矿生产提供科学依据和支撑，优化参数和技术方案，提高开采效率和安全性。

对倾斜中厚煤层掘进工作面冲击地压的研究具有重要的现实意义和深远的意义。

提出了这一研究领域的重要性和紧迫性，为接下来的研究工作奠定了基础。

1.2 研究意义倾斜中厚煤层掘进工作面冲击地压是煤矿生产中常见的问题之一，其具有较高的危险性和复杂性。

有效地防治倾斜中厚煤层掘进工作面冲击地压对保障矿工安全和提高生产效率具有重要意义。

倾斜中厚煤层掘进工作面冲击地压防治能够减少事故风险，保障矿工的生命安全。

在倾斜工作面，地压变化较为复杂，冲击地压容易引发地质灾害，对矿工造成伤害甚至生命危险。

研究和实施有效的防治措施对减少矿山事故具有重要意义。

倾斜中厚煤层掘进工作面冲击地压防治也能够提高煤矿生产效率。

冲击地压的存在会影响到矿井的正常生产，降低煤矿的产能和生产效率。

通过科学合理地防治冲击地压，可以减少生产中的停顿时间，提高生产效率，从而带动经济效益的提升。

开展倾斜中厚煤层掘进工作面冲击地压防治研究具有重要意义，对矿山安全生产和经济效益的提升都具有积极作用。

.2. 正文2.1 倾斜中厚煤层掘进工作面冲击地压特点分析倾斜中厚煤层在掘进过程中，由于地质条件的复杂性，冲击地压问题尤为突出。

倾斜中厚煤层的岩层结构不稳定，易发生冲击地压事故。

倾斜工作面在掘进过程中，受到地质构造的影响，地层岩性较硬，导致地压较大。

冲击地压的机理及其防治冲击地压的机理及其防治摘要：冲击地压时⼀种特殊的矿⼭压⼒显现形式，现在已成为煤矿开采特别时深部矿井开采的主要灾害，严重威胁到煤矿的安全⽣产。

⽬前，我国北京、辽源、⼤同、⾩新、开滦、徐州、抚顺、⼤屯等不少煤矿都发⽣过冲击地压。

且冲击矿压发⽣条件极为复杂，除褐煤以外的其他各种煤层均发⽣过冲击地压。

采深从200～1000 m，地质构造从简单到复杂，煤层由薄到特厚，倾⾓由⽔平到急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母岩等，都发⽣过冲击矿压；在⽣产技术条件上，不论⽔采、炮采、普采或是综采，全部垮落法或⽔⼒充填等各种采煤⼯艺，还是长壁、短壁，巷柱、倾斜分层、⽔平分层、倒台阶、房式等各种采煤⽅法都出现过冲击地压。

因此，研究冲击地压发⽣条件与防⽌技术，具有⼗分重要的任务。

关键词：冲击地压、形成机理、防治措施、影响条件冲击地压是矿⼭压⼒的⼀种特殊显现形式，可以定义为：矿⼭井巷和采场周围煤岩体，由于变形能的释放⽽产⽣的突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动⼒现象。

简单的讲，冲击地压就是煤（岩）体得突然破坏现象。

实例表明，冲击地压是最危险的矿⼭动⼒现象。

它⼀般⽆明显宏观前兆⽽突然发⽣，冲击过程急剧⽽短暂，伴随巨⼤声响和强烈震动，对矿⼯安全有很⼤威胁，给⽣产往往造成严重破坏。

⼀些矿井在开采边⾓煤、保护煤柱的条件下，甚⾄在设计不合理的⼯作⾯开采中或巷道掘进中都容易发⽣冲击矿压，造成严重的⾃然灾害。

⼀、冲击地压成因的机理所谓冲击地压发⽣机理，就是指冲击地压发⽣的原因、条件、机制和物理过程，冲击地压的发⽣机理就其主要⽅⾯来讲，就是在⼀定的地质因数和开采条件下，煤（岩）受外⼒引起变形，发⽣突然破坏的⼒学过程。

对冲击地压成因和机理的解释主要有强度理论、刚度理论、能量理论、冲击倾向性理论和失稳理论。

1、强度理论该理论认为，冲击地压发⽣的条件是矿⼭压⼒⼤于煤体—围岩⼒学系统的综合强度。

较坚硬的顶底板可将煤体夹紧，阻碍了深部煤体⾃⾝或煤体—围岩交界处的变形。

煤矿冲击地压产生原因及防治措施董宇智摘要：冲击地压是矿山压力显现的一种特殊形式，又称岩爆或煤炮，是地下采矿工程中最具威胁的动力灾害之一。

冲击地压不仅损坏支架和巷道，导致矿井不能维持正常生产，严重时会危及井下人员的生命安全。

因而系统的、深刻的对冲击地压进行研究具有重要的理论意义和实际意义。

关键词：煤矿冲击；地压；防治措施；1冲击地压具有以下明显的显现特征1）突发性。

没有明显的宏观前兆而突然发生，过程短暂（持续几秒到几十秒），难以事先准确确定发生时间、地点和强度。

2）瞬时震动性。

过程急剧而短暂，伴有巨大声响和强烈震动，重型设备被移动，人员被弹起摔倒，震动范围可达几千米甚至几十千米，地面有震感，但震动持续时间一般不超过几十秒。

3）巨大破坏性。

顶板可能瞬间明显下沉，但一般不冒落；底板可能突然开裂鼓起甚至接顶；常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎从煤壁抛出，堵塞巷道，损坏设备。

造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。

4）复杂性。

在自然地质条件上，除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象，采深从200-1000m，地质构造从简单到复杂，煤层从薄到厚，倾角从水平到急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发生过冲击地压。

2对冲击地压产生的理论分析2.1强度理论早期的理论表示采场周围应力集中现象较严重，煤岩所承受的应力达到极限时，岩体突然被破坏即产生冲击地压。

近代理论则认为，高应力的突然变大或阻力突然减小会使煤体产生突然的运动破坏，煤体发生抛射，形成冲击地压。

所以，煤岩体的应力大于等于其系统强度是冲击地压发生的强度条件。

2.2能量理论能量理论认为矿体与围岩释放的大量能量是冲击地压所需要的能。

随着矿业活动的进行，整个系统的平衡遭到破坏时，冲击地压形成的条件是释放的能量大于消耗的能量。

2.3冲击倾向理论煤岩介质具有破坏的能力叫作冲击倾向。

冲击倾向需要用一些实验测量得到数据，这些数据反映出的冲击地压发生的可能度称为冲击倾向度。

煤矿冲击地压产生原因及防治措施【摘要】冲击地压是矿山开采中发生的煤岩动力现象，是威胁煤矿安全生产的严重灾害之一。

这种动力灾害通常是在煤岩力学系统达到极限强度时，聚积在煤岩体中的弹性能量以突然、急剧、猛烈的形式释放，在井巷发生爆炸性事故，造成煤岩体振动和破坏，动力将煤岩抛向井巷，同时发生强烈声响，造成设备、井巷的破坏，人员的伤亡等。

冲击地压可能还会引发其它矿井灾害，尤其是瓦斯煤尘爆炸、火灾以及水灾，破坏通风系统，严重时造成地面震动和建筑物损坏等。

【关键词】冲击地压；防治措施1.冲击地压具有以下明显的显现特征（1）突发性没有明显的宏观前兆而突然发生，过程短暂（持续几秒到几十秒），难以事先准确确定发生时间、地点和强度。

（2）瞬时震动性过程急剧而短暂，伴有巨大声响和强烈震动，重型设备被移动，人员被弹起摔倒，震动范围可达几千米甚至几十千米，地面有震感，但震动持续时间一般不超过几十秒。

（3）巨大破坏性顶板可能瞬间明显下沉，但一般不冒落；底板可能突然开裂鼓起甚至接顶；常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎从煤壁抛出，堵塞巷道，损坏设备。

造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。

（4）复杂性在自然地质条件上，除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象，采深从200～1000m，地质构造从简单到复杂，煤层从薄到厚，倾角从水平到急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发生过冲击地压。

七煤集团公司桃山矿2005年5月13日发生第一次冲击地压，随着煤层开采深度的增加，冲击地压发生频繁。

冲击地压现已成为七煤集团制约生产的重大安全隐患之一。

2.采区工作面地质条件概况桃山煤矿三水平一采区位于井田中部偏东，采区走向长约1800～1900m，倾斜长约2000m，采区面积约3.6km2。

可采煤层分别为85层、90层、95层。

一采区首采煤层为85煤层，煤层厚度0.65～0.92米，平均厚度0.8m，85煤层顶板以中砂岩、细砂岩、粉砂岩为主，直接顶为灰白色粉砂岩，厚度0-7m，坚固性系数f值为4～6。

阐述煤矿冲击地压发生机理与防治措施1 煤矿冲击地压的特征1.1 突发性煤矿冲击地压在发生之前都没有明显的征兆，整个过程也十分短暂，一般会持续在几秒到十几秒，短暂的冲击往往会带来巨大的经济损失和人员伤亡。

1.2 多样性煤矿冲击地压一般可以分为煤爆、浅部冲击和深部冲击三种，不同的冲击方式会对煤矿造成不同程度的危害。

煤爆会破坏煤壁，在爆裂的过程中还会出现煤岩块随能量一同喷出煤岩体的现象；浅部冲击大部分会发生在煤壁上，其能量释放较大，破坏较严重；深部冲击主要发生在煤矿的深处，往往释放出的能量巨大，会给采掘巷道造成致命的打击。

1.3 破坏性冲击地压会出现顶板下沉、支架受损、设备移动以及巷道堵塞的情况，不仅会直接影响到煤矿的正常工作，更严重的是会危害到工作人员的生命安全。

1.4 复杂性不同的开采深度，地质结构、煤层厚度以及倾斜角度等都有所不同，这给实际的采煤工作带来很大的难度。

顶板的砂、石灰岩都能引发冲击地压，水采、炮采、普采以及综采各种采煤工艺都会给煤矿的岩石结构造成影响，使岩石的内部结构应力集中释放而发生冲击地压，给矿井造成巨大的危害。

2 煤矿冲击地压的发生机理分析2.1 开采条件以及围岩结构煤矿冲击地压发生机理的原因多种多样，地质条件、开采条件以及围岩结构等都会产生直接的作用，具体的原因可以分为以下三种：2.1.1 煤矿开采的深度过大。

随着矿井服务年限的增加，采煤的深度也在不断增加，一般发生冲击地压的地点在距地面800m以下，过大的深度会加大煤岩体的荷载，在开采的过程中巷道周围煤岩体要承受过大的压力，一旦压力超过岩体或煤体所能承载的弹性极限，很容易在瞬间发生能量释放，最终发生冲击地压。

煤矿的坚硬顶板一般会有26m的砂质泥岩，顶上为24m的坚硬砾岩层，为了支撑顶板的压力，需要在煤矿的底部设置底板，但是大部分是没有支护的煤层。

图中的顶板条件很容易引起冲击地压，发生冲击地压之后工作面会出现顶板变形、弹性积累以及压力释放的情况。

煤矿冲击地压产生机理及防治措施探讨煤矿地压是指在煤矿开采过程中，由于煤层失稳或者岩层运移等原因造成的地质压力增加，从而给采煤工作面和巷道带来压力的现象。

地压问题一直是困扰煤矿生产的重要难题，尤其是冲击地压更是造成矿井事故的主要原因之一。

煤矿冲击地压产生机理的研究以及相应的防治措施显得至关重要。

一、煤矿冲击地压产生机理1.地质构造因素地质构造是冲击地压产生的基础。

构造简单的煤层往往地压较小，而构造复杂的煤层则容易发生地压。

构造因素是冲击地压产生的基础，冲击地压的程度也很大程度上取决于地质构造状况。

2.煤层及其周围地层的力学性质煤层及其周围地层的力学性质也是影响冲击地压产生的重要因素。

不同地层的力学性质不同，其中以围岩的稳定性最为重要。

当围岩稳定性较差，易发生破裂、变形，从而引起冲击地压。

3.煤层开采方法煤层开采方法对冲击地压起到了重要的作用。

目前常用的采煤方法主要有综采法和釅放法。

综采法在开采过程中会对煤田构造、地质条件造成破坏，加剧地质压力，从而增加了冲击地压的危险性。

4.采空区域的规模采空区域的规模也是造成冲击地压的重要原因。

当采空区规模太大，超过了围岩承载的能力时，就会发生冲击地压。

二、煤矿冲击地压的防治措施面对煤矿冲击地压的严峻形势，科研工作者们通过长期的研究和实践，总结出了一系列的防治措施，以期减少冲击地压带来的危害，保障煤矿生产的顺利进行。

1. 合理的采煤方法选择选择合适的采煤方法对于防治冲击地压至关重要。

在煤层围岩条件相对较差时，可以选择合理的采煤方法，如适量放煤、顺层多次回采、分段采煤等，以减小围岩开采扰动的影响，降低冲击地压的危险性。

2. 优化的矿山结构设计通过合理的矿山结构设计，可以减小冲击地压的危害。

在设计巷道时，应合理设置支柱、预留足够的空间以及科学合理的布置，以增加巷道的稳定性，减小地压的危害。

3. 强化巷道支护对于具有一定规模的巷道，需要进行加强支护措施。

通过加强巷道的支护，包括加固巷道结构、增加支柱数量以及设置合理的支护材料等方法，可以有效地提高巷道的稳定性，从而减小地压的危害。

煤矿冲击地压产生机理及防治措施探讨一、引言煤矿冲击地压是指煤矿开采过程中由于矿体失稳、岩层移动等因素造成的地下压力突然释放，导致矿井内部岩层发生错动或破裂，对矿井设施和人员安全造成严重威胁的一种地压灾害。

煤矿冲击地压是煤矿生产中常见的一种地压灾害，严重影响了煤矿生产的安全和稳定。

深入了解煤矿冲击地压的产生机理，并探讨相应的防治措施具有重要意义。

二、冲击地压的产生机理1. 煤层、顶板和底板岩层的相互作用煤矿冲击地压的产生机理首先与煤层、顶板和底板岩层的相互作用有关。

煤层开采会破坏原有的地质构造，使得煤层、顶板和底板岩层之间的应力分布发生变化，导致地下应力集中和释放，从而引发冲击地压。

2. 动力学因素在煤矿开采过程中，爆破、钻孔、支架移动等作业会产生动力学因素，这些因素在煤层和岩层中的传播、积累和释放过程中可能引发冲击地压。

3. 矿柱失稳煤矿中的矿柱是支撑煤层周围岩体的重要构造，矿柱失稳会引发岩层错动和破裂，从而引发冲击地压。

4. 地表活动地表活动如采煤沉陷、地震等也会引发冲击地压的产生。

煤矿冲击地压的产生机理是多种因素综合作用的结果，包括煤层、顶板和底板岩层的相互作用、动力学因素、矿柱失稳以及地表活动等。

三、冲击地压的防治措施1. 采用先进的开采技术采用先进的开采技术是预防冲击地压的重要手段之一。

采用局部开采、宽厚煤柱和安全柱等技术可以有效地减轻地压的影响。

2. 加强地质预测和监测加强地质预测和监测工作是防治冲击地压的关键。

通过对矿井地质情况和岩层移动进行精准的预测和监测，可以及时发现地质异常现象，为防治冲击地压提供有效的信息支持。

3. 合理布置支护措施合理布置支护措施也是防治冲击地压的重要措施之一。

采用强化支柱、注浆加固、岩层打压等支护措施可以有效减轻地压的影响、保障矿井设施和人员的安全。

4. 完善应急预案建立完善的地压应急预案是防治冲击地压的重要保障。

在发生冲击地压事故时，能够及时、迅速、有效地组织应急救援，最大程度减少损失。

煤矿冲击地压产生机理及防治措施探讨随着煤矿深部开采的不断推进，煤矿冲击地压也成为了矿井安全生产中的一大难题。

冲击地压是指在煤矿开采过程中，由于地表和底板的相对位移而引起的瞬时地压现象。

冲击地压不仅对矿井设备和采矿工作面造成严重的破坏，还容易导致采掘工作面的事故和人员伤亡。

深入研究冲击地压的产生机理并制定相应的防治措施势在必行。

一、冲击地压产生机理冲击地压的产生机理非常复杂，主要包括矿层重力失稳、采动岩层动态破裂和煤岩体变形三个方面。

1.矿层重力失稳在煤炭开采过程中，由于矿体受到矿井综采工作面的作用而产生重力失稳，导致矿层发生垮落和变形。

这种失稳使得矿体内部应力得不到平衡，从而形成地压。

2.采动岩层动态破裂3.煤岩体变形煤岩体在采煤过程中容易发生变形，尤其是在局部煤体变形不均匀的情况下，就会引起冲击地压。

二、冲击地压的防治措施为了减少和避免冲击地压对矿井安全生产造成的危害，必须采取一系列的预防和控制措施。

1.合理布置采煤工作面在煤矿开采中，需要合理配置工作面，保持矿体的相对稳定。

避免工作面附近矿体过于集中，导致地压集中，从而减少了地压的产生。

2.采用支护技术支护是指利用木架、钢架、砌砖、灌浆等方法将矿井中的空腔和岩层稳固起来，保证矿井工作面和巷道的稳定。

对于容易发生冲击地压的区域，可以采用更加牢固的支护材料和设备，以增强地质体的稳定性。

3.开展地压监测与预警采用先进的地压监测技术，对矿井地质条件进行实时监测，及时掌握地质体的状态变化，以预警的方式对潜在的地压危险进行预测和预防。

4.加强人员培训和安全生产标准加强对煤矿工作人员的培训，提高他们对冲击地压危害的认识，以及有效的应对措施。

加强煤矿安全生产管理，完善相关的安全生产标准和规范，确保煤矿生产的安全。

5.开展科学研究和技术创新加强对冲击地压产生机理的科学研究，探索新的防治技术和方法，不断提高对冲击地压的识别和处理能力，提高煤矿安全生产水平。

冲击地压对煤矿安全生产构成了严重的威胁，必须高度重视并采取有效的预防和控制措施。

煤矿冲击地压产生机理及防治措施探讨煤矿冲击地压是一种地质灾害，常常导致矿井事故和矿井生产安全事故。

尤其是在采煤工作面出现冲击地压时，更容易出现事故。

因此，对煤矿冲击地压的产生机理及防治措施进行探讨，具有重要的理论和应用价值。

1.地质因素煤矿冲击地压主要是由地质条件导致的。

地质条件包括矿井周边的岩层、构造、断层等地质因素，地质因素会影响周边岩层的强度和稳定性。

当地质因素不稳定时，岩层易于破裂和塌陷，导致煤矿冲击地压的发生。

2.采煤因素采煤因素是导致煤矿冲击地压产生的主要因素之一。

采煤作业会破坏地层结构，当采煤作业不规范时，会导致各个层位之间的角度变化，煤层出现变形和滑动，从而引发地层失稳，产生煤矿冲击地压。

3.矿区架设管道、电缆和水系工程等矿区架设管道、电缆和水系工程等，会形成孔隙和空洞，从而导致周边岩层的稳定性降低。

空洞中的压力分布不均，当周边岩体压力超过一定限制时，就会产生煤矿冲击地压。

地震因素也是导致煤矿冲击地压产生的原因。

地震会导致地层的变形和破裂，从而引起煤矿冲击地压的发生。

尤其是在地震发生后的煤矿进路，容易出现煤矿冲击地压。

在煤矿的生产过程中，要采取多种防治措施来避免煤矿冲击地压的产生。

1.地质勘察和岩层管理在煤矿采煤前进行地质勘察，掌握矿井周边的地质情况，选择地质条件较好的采煤区域，尽量避免煤矿冲击地压的发生。

同时，对岩层进行有效管理，修补损坏的岩层，并对煤层周边的冲击范围进行预判和控制。

在采煤作业过程中，要严格执行规定的技术规程，尽量避免采煤过程中对岩层的损坏。

在煤层开采过程中，严格控制采煤高度和采煤速度，避免过快过高的煤层开采过程对岩层造成巨大压力，导致岩层塌陷。

3.水文资源管理矿区架设管道、电缆和水系工程等，应当按照规定的技术规程进行架设。

同时，对水资源进行合理的管理和利用，保证流量合理分配，避免它们对周围岩层的影响。

4.地震预警技术当地震随时可能发生时，需要对受地震影响的区域进行地震预警。

深部煤层工作面冲击地压分析与防治发布时间：2021-10-28T02:53:31.761Z 来源：《工程管理前沿》2021年第15期作者：王腾飞[导读] 冲击地压是煤矿开采过程中特别严重的动力灾害，由于产生冲击地压的因素多元性王腾飞济宁矿业集团有限公司安居煤矿山东省济宁市 272100摘要：冲击地压是煤矿开采过程中特别严重的动力灾害，由于产生冲击地压的因素多元性，无法预测冲击地压的产生，只能结合现场环境采取相应的卸压措施。

冲击地压与埋深呈线性相关，埋深越大，冲击地压越容易发生；坚硬顶板也是诱发煤矿冲击地压的因素；较厚煤层回采后产生的大面积采空区也会加大冲击地压的产生几率。

文章重点就深部煤层工作面冲击地压防治技术和措施进行研究分析，以供参考。

关键字：深部煤层；工作面；冲击地压；防治技术引言山东某矿5304工作面是530采区的第4个大采高工作面，位于南部回风大巷西北侧，走向长1565m、倾向长230m。

东北5m为5303工作面采空区，东北210m为5302工作面采空区，西、南部为未开拓的实体煤区。

地面标高为+35.5～+39.5m，工作面3上煤层底板标高－926.0～－885.4m。

沉积较稳定，全部可采，平均厚4．26m。

3上煤层具有强冲击性，顶、底板具有弱冲击倾向性。

5304工作面属于沿空开采，冲击危险等级为Ⅳ级，即强冲击危险。

5304工作面选用综合机械化一次采全高走向长壁后退式采煤法开采，全部垮落法管理顶板。

1深部煤层工作面冲击地压防治原则第一，降低、转移、避开和抵消应力条件。

通过优化生产布局与开采程序，选择合理的开拓与开采方式，尽可能地避开冲击地压发生的力源因素。

通过卸压处理能够引起应力和能量的分散与转移，降低或转移冲击地压发生的力源因素，如松动帮部煤体、强制放顶、强制巷道断底等；第二，提前释放能量。

采用大直径钻孔、煤层注水、爆破卸压等方式人为造成围岩积聚能量的提前缓慢释放，释放或消除冲击地压发生的能量源；第三，消除物质条件。