浅谈煤矿冲击地压发生机理及防治措施

浅谈煤矿冲击地压发生机理及防治措施
摘要：本文将全面而系统的分析煤矿冲击地区的防治措施，随着煤矿开采深度的不断增加，矿压动力灾害显现日趋严重，极大的增加了煤矿开采的难度，尤其增加了煤矿发生冲击地压的风险，威胁着矿工的生命安全，给矿井的生产和安全带来极大危险。

本文针对冲击地压发生的机理和特点进行分析，重点论述其防治措施。

关键词：煤矿冲击地区机理防治措施
1 引言
随着我国经济的全面发展，对煤炭的需求量与日俱增，煤矿的开采力度逐年提高，开采深度不断加深，矿压动力灾害也日趋频繁。

由于煤矿冲击地压是矿井开采过程的一种极其复杂和难以预测的一种矿山动力学现象，它使得我们在煤矿开采时的不确定性因素增多，使得采煤作业的安全风险提高。

煤矿工人的生命安全是现代煤矿开采中最重要的注意事项，对于煤矿冲击地压的防治工作，是一个亟待解决的问题。

现在关于煤矿冲击地压主要是按照刚度理论、强度理论、能量理论来分析其特性的，煤矿开采中，煤层的冲击地压的突发性、瞬时震动性、破坏性等特征是多种多样的，灾害程度也是不尽相同的，发生的各种条件也是因地质因素的差异和采掘作业操作进程密切相关的。

本文根据现场实际，主要从人才队伍建设、冲击倾向性鉴定、煤场煤柱开采、巷道合理优
化布置、采煤工作事项等出发，浅析其防治措施，对煤矿冲击地压防治具有一定的指导意义。

2 煤矿冲击地压形成机理分析
对于煤矿开采，随着煤矿开采强度不断增加，开采深度不断加大，地层内的应力分布较浅部开采有着很大的不同。

煤岩体中积聚能量的不断释放，造成煤层的不稳定，时常发生不同种类的矿震。

当煤岩体中积聚的弹性能突然释放时，就会造成煤岩体的破坏，发生冲击地压。

能量释放理论在煤矿开采中分析其冲击地压形成机理时经常用到，其主要是能量的释放，造成应力的不均衡分布，使得煤矿开采中的煤层应力结构发生改变，导致断层、结构面的冒滑现象的发生，表格1为煤炭开采中的冲击地压机理的分析的汇总表。

第一类井巷或工作面周围岩体在开挖过程中，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象；这一种类型和地下厂房、水电硐室、地铁隧道等其他地下工程中的岩
爆机理是一样的。

第二类已开挖的处于稳定状态的井巷或工作面周围岩体，由于采动应力或顶板大面积破断或矿震诱发而产生突然剧烈破坏的动力现象，经常是煤柱或巷道围岩大面积的冲击突出。

在煤炭开采实践中，总的说来比第一类情况危害更大。

第三
类井巷或工作面周围岩体，由于周围或附近的断层、构造或结构面的冒滑错动的诱发而
产生突然剧烈破坏的动力现象。

在煤炭开采实践中，又比第一、二类情况危害大。

煤炭开采中冲击地压主要分成上述三类，在井巷或采掘工作面，当应力分布发生改变时，时常诱发剧烈的振动，导致煤矿冲击地压的发生，成为煤矿开采过程中的主要威胁之一，其安全防治成为煤矿开采中的重要任务。

从中可以看出，三类形成机理的危害程度不同，应该引起矿井相关部门重视，针对不同的类别作出合理的防治方案，确保实施过程的安全性，从而有效并有序的开展煤矿冲击灾害防治。

3 煤矿冲击地压防治措施
煤矿冲击地压主要是井巷或采掘工作面的应力集中，导致了煤岩体承受的矿压超过其强度极限，引发冲击地压的形成。

对于其冲击地压防治的具体方案，根据各煤矿地质条件、巷道布置、采掘方案的不同，而采用不同的防治措施。

本文主要是从人才队伍建设、冲击倾向性鉴定、煤场煤柱开采、巷道布置事项、采煤工作事项等出发，全面而系统的叙述其防治措施的共通点。

具体见表格2所示，
人才队伍建设冲击地压矿井必须组建专职防冲队伍，并设专职技术人员，开展正常防冲工作；健全责任制和专门管理制度；编制防冲
实施细则和季度、年度、长远防冲工作规划；编制采掘作业规程必须有完善的防冲内容及专门的防冲措施。

冲击倾向性鉴定按原煤炭部文:关于颁发《冲击地压煤层安全开采暂行规定》的要求:开采冲击地压煤层新水平，必须进行冲击倾向性鉴定，确定强烈冲击、中等冲击、无冲击倾向；编制专门防冲措施，报上级主管部门备案；已开采煤层，一经确定为冲击地压煤层，对正在开采的水平，必须在三个月内补充编制专门设计。

煤场煤柱开采优化采场布局，提前开采解放层，加大采区尺寸，减少煤柱留设，各煤层、阶段、采区应按合理顺序开采，避免相向回采和形成孤岛煤柱；开采解放层；无煤柱开采，薄煤层沿空留巷，厚煤层沿空留巷(可留3m左右的防灭火隔离煤柱)，尽量不留煤柱，少掘巷道。

巷道布置事项巷道及永久硐室，应布置在岩层或无冲击地压危险的煤层中，巷道尽可能避免布置在因采动或地质构造形成的应力集中区内。

巷道方向应与构造应力作用方向保持一致，使巷道周边应力分布较为均匀；根据地应力方向，巷道布置应与主应力方向平行。

在冲击地压煤层中，进行双巷掘进的巷道；相向掘进的巷道；同一区段采空区两侧不得同时进行采掘活动，掘进工作面不得尾随采煤工作面掘进；巷道对向掘进或采掘对向进行时，两工作面距离小至一定程度时必须停止一个工作面的生产等。

具体防治措施在煤体内进行高压注水（一般不低于6MPa）、实行大直径钻孔（钻孔直径大于100mm）卸压、进行煤岩体深孔预裂爆破，提前释放煤体内集中的弹性能。

从表格2看出，人才队伍建设是煤矿冲击地压防治的基础，合理的煤场煤柱开采方案对于煤矿冲击地压的防治起到关键性作用，
合理的巷道优化布局能够有效避免应力集中的产生，高压注水、钻孔卸压以及深孔爆破等措施都旨在释放煤岩体内积聚的弹性能量。

煤矿冲击地压的防治措施，应从上述各方面共同出发，达到防治的目的。

4 结束语
煤矿冲击地压是矿井开采过程中的一种及其复杂而难以预测的一种矿山动力学现象，导致其发生的不确定性因素很多，它使得采煤作业的安全等风险提高。

由于冲击地压具有突发性、瞬时震动性、剧烈破坏性和复杂性等诸多特点，导致其防治在全国乃至世界范围都是一个难题。

本文主要从人才队伍建设、冲击倾向性鉴定、煤场煤柱开采、巷道布置事项、具体防治措施等出发，比较全面的叙述了其防治措施，对于煤矿安全生产中冲击地压的防治具有一定的指导意义。

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