煤矿冲击地压发生机理与防治技术的解读

煤矿冲击地压发生机理与防治技术的解读

董龙磊王龙江

山东能源临沂矿业集团菏泽煤电公司郭屯煤矿山东菏泽274700

摘要：随着煤矿开采的加深，冲击地压会面对更加明显，其造成的危害也将会变得更大，这会对矿井的安全运行造成较为严重的危险。可见，为了确保煤矿生产的安全性，应当从实际情况出发，加强对冲击地压防治技术内容的合理分析。

关键词：煤矿开采；冲击地压；防治技术；安装生产

冲击地压是煤矿开采中一项常见自然灾害，该类型灾害的发生会对作业人员的人身安全造成较为严重的威胁，也会对矿井的生产造成影响。在煤矿开采期间，要做好冲击地压相应内容的分析。

1煤矿冲击地压的具体特点

（1）突发性

发生煤矿冲击地压前不会出现明显征兆，过程短，通常会持续到几秒到几十秒，并且会造成严重的人员伤亡，以及重大的经济损失。

（2）多样性

煤矿冲击地压分为以下几种类型：①煤爆。会对煤壁造成严重破坏，并且在爆裂期间，会发生煤岩块随着能量同时喷出大量岩体现象，会造成较为严重的影响。②浅部冲击。主要发生在煤壁上，并会释放大量的能量，会对造成较为严重的破坏，对开采作业的正常开展造成不良影响[1]。③深部冲击。主要发生在煤矿深处，释放能量大，会严重破坏采掘巷道。

（3）破坏性

冲击地压会发生底板下沉、设备移动等各种不良情况，这一方面会对煤矿正常工作的开展造成不良影响，另一方面也会对具体开采作业的中工作人员的生命造成威胁。

2冲击地压发生机理

2.1强度理论

在未开采煤层前，煤层处于顶板和坚硬顶板两者的支持前，这会形成高弹性能和高压力，这会使产生的能量全部都集中在煤壁区域范围内[2]。受开采作用影响，将会导致压力出现突然性增大，这会使原平衡系统会受到严重破坏，有可能会引发冲灾。

2.2能量理论

推进采煤工作面期间，会破坏媒体与围岩间平衡，在该期间将会释放大量能量，如果释放能量超过了消耗能量，可能会导致采煤工作面发生冲击地压。

2.3冲击倾向性理论

判断媒体冲击倾向性的指标如下有冲击能量指数、煤样产生动态破坏的时间、弹性能指数，利用以上三项指标可以对冲击倾向性分类，若实际冲击倾向超过了极限值，此时煤岩体发生冲击危险性的几率将会加大。

3防治煤矿冲击地压的合理技术

3.1根本性防治措施

（1）制定合理的开采计划

近几年，我国采煤技术得到了显著提升，在一个新区域进行开采作业时，要制定一套合理的开采计划，具体作业过程中的开采技术和顺序都必须符合相应的规范，使煤柱能够处于应力集中状态，为下一步工作的顺利进行提供强有力的支持。采煤作业期间，脱回风平巷无法满足具体需求，要对挖掘位置进行重新确定，最好位于煤柱附近，以免不同方向出现支撑力，导致煤柱处会出现额外压力[3]。针对安全区域应当尽量采集更多的煤，不得预留煤柱，在未处理煤柱前，不得在集中区域进行挖掘。

（2）控制煤层中的具体水量

部分煤层硬度高、塑性差，在外界压力达到一定值时，会导致岩层发生崩溃，可见，采煤作业期间，要做好注水作业[4]。从实际作业情况来看，通过合理注水，一方面可以使煤层的结构得到合理转变，另一方面也可以使煤层的塑形得到提升，因此，通过注水能够在有效减少煤层弹性和强度，同时，还能够减少冲击地压对煤矿的损害，在将一定量水注入到煤层中后，也会降低冲击等级，从而降低采煤风险，确保采煤作业的顺利进行。

（3）做好巷道支护

采煤作业中巷道能够发挥出关键作用，具体作业过程中，可以通过拱形支架支护、顶板锚网索支护等不同进行处理，从而提升支护强度，为采煤工作的开提供便利条件。在对巷道加固前，要对煤矿地质的具体情况有一个清楚认识，做好相应的加预测和监测工作，尤其是针对冲击地压影响区域，针对不同巷道或同一巷的不同地段，要采取具有针对性的措施，加强支护，从而降低冲击地压强度，减少冲击地压次数。

3.2解危冲击地压的措施

解危就是对容易发生冲击地压的区域，采取相应的措施进行处理，常见的解决措施就是振动爆破和松动爆破。前者就是通过振动波影响应力集中区域，从而诱发小规模冲击地压，使煤岩体的能量得到释放，有效避免大规模事故情况的发生。后者就是通过炸药的能量进行应用，从而扩大岩体间空隙，实现对岩体性质的改变。

3.3组织一支专业能力过硬的防冲队伍

针对采煤作业的开展制造一套合理的措施，在实际作业中，不仅要适当引进采煤技术，使采煤的生产效率好质量都能够得到进一步提升，而且要提升安全防范意识，加强对防冲人才的引进与培养[5]。同时，工程技术人员在实际作业期间看应当加强对冲击地压防治技术的分析与应用，对现场作业人员进行监督和管理，培养作业人员的防范技能和安全意识，使工作人员的整体能力可以得到全面提升，减少冲击地压带来各项危害。

3.4其它防护冲击地压的措施

防护措施在实际应用期间应当具有一定的预见性，具体措施如下，将设备和物料捆绑在棚腿上，针对采掘工作面采取限员管理，工作人员在实际作业期间，应当穿防冲衣服，佩戴防冲帽，合理应用防冲技术，从而降低才没作业各种危害的发生。深井采掘容易引发冲击低压，但是目前采用的防治技术，无法对冲击地压的时间、地点、规模等各项内容进行明确，因此，在日常作业期间，要加强研究，对经验进行积累，对新防治技术进行探索，合理应用，提升煤矿采掘的安全性。

4结束语

煤矿冲击地压是煤矿开采中的一项常见问题，加强对该项内容的防治迫在眉睫。在进行防治方案制定前，要对冲击地压的形成有一个清楚的认知，明确问题，从而采取相应的措施进行防治，最大程度减少煤矿冲击地压对采煤作业开采造成的不良影响。

参考文献：

[1]李伟.煤矿冲击地压防治技术研究与应用研究[J].山东工业技术，2019（03）：79.

[2]李宏艳，莫云龙，孙中学，等.煤矿冲击地压灾害防控技术研究现状及展望[J].煤炭科学技术，2019，47（01）：62-68.

[3]王志强，乔建永，武超，等.基于负煤柱巷道布置的煤矿冲击地压防治技术研究[J].煤炭科学技术，2019，47（01）：69-78.

[4]潘俊锋.煤矿冲击地压启动理论及其成套技术体系研究[J].煤炭学报，2019，44（01）：173-182.

[5]杨光宇，姜福兴，李琳，等.煤矿冲击地压危险性的工程判据研究[J].采矿与安全工程学报，2018，35（06）：1200-1207+1216.