十一矿冲击地压现状以及解决方案

段炬伟++徐书航++涂坤

摘要：水，火，瓦斯，煤尘，顶板是我国煤矿生产的五大灾害， 高地温，冲击地压成为十一矿煤矿生产的另外两大灾害，长期以来冲击地压给该矿正常生产带来了诸多困难，已成为制约该矿生产的重要因素，因此，如何解决好冲击地压问题，已成为急需解决的重要问题。

关键词：岩爆 失稳理论 煤层注水 冲击倾向理论

1 冲击地压的定义

通常情况下，冲击地压是指由于瞬时释放弹性形变，在一定程度上行使得井巷或工作面周围的岩体产生剧烈的破坏现象，并且伴有煤岩体抛出、巨响、气浪等现象，因此，又称岩爆。冲击地压作为煤矿重大灾害之一，具有较强的破坏性。

2 冲击地压的特征

通常情况下，为了降低冲击地压造成的损失，需要对冲击地压的特性进行研究分析，进而在一定程度上为制定相应的预防措施提供参考依据。对于冲击地压来说，其特征通常情况下，主要表现为：突发性、煤爆性、破坏性、复杂性四个方面。

2.1 突发性

对于岩体来说，通常情况下，在发生冲击地压之前，不存在任何明显的征兆，并且发生冲击地压的过程极为短暂，在一定程度上持续时间仅为几秒到几十秒。

2.2 煤爆性

对于冲击地压来说，通常情况下分为：①浅部冲击，在煤壁2m～6m范围内通常发生浅部冲击，这种冲击通常情况下破坏性较大；②深部冲击，在煤体深处通常发生深部冲击，通常情况下，发生深部冲击的过程中，声音较大，并且破坏程度存在一定的差异。

2.3 破坏性

冲击地压通常情况下会造成煤壁片帮、顶板下沉，以及堵塞巷道等，进而在一定程度上威胁到人们群众的生命财产安全。

2.4 复杂性

受自然地质条件的影响和制约，在一定程度上使得发生冲击地压的岩体，通常情况下除褐煤以外，对于其他煤种来说，其开采深度在200m～1000m之间。

3 冲击地压的影响因素

对于岩体来说，通常情况下，开采深度、地质构造、煤岩结构和力学特性等因素在一定程度上影响和制约着冲击地压。随着煤层开采深度的不断增大，进而在一定程度上使得地应力值呈现出不断增大的趋势。对于冲击地压来说，一般情况下当开采达到一定深度后才会发生相应的冲击地压，我们将这种深度值称为冲击地压临界深度。由于条件之间存在差异，进而在一定程度上使得临界深度值也存在一定的差异，通常情况下，该值都超过200m。

通常情况下，当地质构造（褶曲、断裂、煤层倾角等）突然发生相应的变化时，进而在一定程度上会引发相应的冲击地压。在宽缓向斜轴部容易形成冲击地压；对于断裂来说，如果属于开采边界，或者回采方向朝向断层面，在这种情况下，发生冲击地压的危险性在一定程度上会增加。

另外，煤岩结构及性能也是引发冲击地压的主要因素。对于坚硬、厚层、整体性强的顶板来说，通常情况下容易形成冲击地压；如果直接顶厚度适中，并且与老顶组合性好，同时不易冒落，在这种情况下，出现冲击危险的可能性较大。

4 冲击地压的防治措施

通常情况下，防止冲击地压主要是避免出现应力集中区，采取改变煤岩体物理力学性能的方式，对产生应力集中区域或因地质构造等因素存在的高应力，进而在一定程度上降低或释放煤岩体积聚的弹性潜能。

5 冲击地压形成的机理

通常情况下，从强度理论、能量理论、冲击倾向理论，以及相应的失稳理论的角度对冲击地压的形成原因和机理进行分析和阐述。

5.1 强度理论

按照强度理论，通常情况下，发生冲击地压的条件是矿山的压力远远大于煤体的压力。其形成机理：对于煤体来说，通过采用坚硬的顶底板对煤体进行夹紧处理，进而在一定程度上抑制深部煤体自身或煤体交界处发生相应的变形，进一步降低弹性形变量。由于受到平行于层面的摩擦阻力和侧向阻力的影响和制约，进而在一定程度上阻碍了煤体沿层面发生移动，进一步对煤体进行压实处理，进而在一定程度上增加煤体的承受压力，进一步积累大量的弹性能。

5.2 能量理论

根据能量理论：当矿体与围岩系统的力学平衡被打破后，与破坏所消耗的能量相比，如果释放的能量比较大，那么在一定程度上就会产生相应的冲击地压。对于刚性理论来说，通常情况下，也是一种能量理论，按照该理论，发生冲击地压的条件是：矿山结构的刚度远远超过矿山负荷系的刚度，这时就会出现冲击地压。

5.3 冲击倾向理论

按照理论：煤体的冲击倾向度大于实验所确定的极限值这是发生冲击地压的条件。对于发生冲击矿压的可能程度，通过利用一些试验或实测指标进行估计或预测，通常情况下，这种指标的量度被称为冲击倾向度。

5.4 失稳理论

近年来，我国的一些专家学者通过研究分析岩石全应力的应变曲线，进而在一定程度上对上凸硬化阶段进行分析，在变形能力方面，煤、岩等在一定程度上逐渐增大，对于介质来说通常情况下是稳定的。

6 十一矿冲击地压现状

7 十一矿目前采取的主要措施

①加大冲击地压危害的宣传力度，使每位职工了解冲击地压对安全生产和职工生命安全造成的危害。②要求己二采区井下各队根据各自的工作环境、工作条件编制防治冲击地压措施，制定应急预案，并贯彻到每位职工。③针对容易发生冲击地压的区域采取新的支护手段，采用柔性支护，加强支护强度。④在己组煤层采掘期间采取过煤层深孔预裂爆破措施，作为防冲措施。⑤引进了波兰的SOS微震监测系统，并开展了监测工作。⑥煤层注水。⑦施工泄压孔。⑧加强个人防护，引进了一部分钢盔和防弹背心。

参考文献：

[1]潘立友.冲击地压前兆信息的可识别性研究及应用[J].山东科技大学，2003.

[2]周晓军，鲜学福.煤矿冲击地压理论与工程应用研究的进展[J].重庆大学学报（自然科学版），1998（01）.

[3]尹光志，鲜学福，金立平，刘成明.地应力对冲击地压的影响及冲击危险区域评价的研究[J].煤炭学报，1997.endprint

摘要：水，火，瓦斯，煤尘，顶板是我国煤矿生产的五大灾害， 高地温，冲击地压成为十一矿煤矿生产的另外两大灾害，长期以来冲击地压给该矿正常生产带来了诸多困难，已成为制约该矿生产的重要因素，因此，如何解决好冲击地压问题，已成为急需解决的重要问题。

关键词：岩爆 失稳理论 煤层注水 冲击倾向理论

1 冲击地压的定义

通常情况下，冲击地压是指由于瞬时释放弹性形变，在一定程度上行使得井巷或工作面周围的岩体产生剧烈的破坏现象，并且伴有煤岩体抛出、巨响、气浪等现象，因此，又称岩爆。冲击地压作为煤矿重大灾害之一，具有较强的破坏性。

2 冲击地压的特征

通常情况下，为了降低冲击地压造成的损失，需要对冲击地压的特性进行研究分析，进而在一定程度上为制定相应的预防措施提供参考依据。对于冲击地压来说，其特征通常情况下，主要表现为：突发性、煤爆性、破坏性、复杂性四个方面。

2.1 突发性

对于岩体来说，通常情况下，在发生冲击地压之前，不存在任何明显的征兆，并且发生冲击地压的过程极为短暂，在一定程度上持续时间仅为几秒到几十秒。

2.2 煤爆性

对于冲击地压来说，通常情况下分为：①浅部冲击，在煤壁2m～6m范围内通常发生浅部冲击，这种冲击通常情况下破坏性较大；②深部冲击，在煤体深处通常发生深部冲击，通常情况下，发生深部冲击的过程中，声音较大，并且破坏程度存在一定的差异。

2.3 破坏性

冲击地压通常情况下会造成煤壁片帮、顶板下沉，以及堵塞巷道等，进而在一定程度上威胁到人们群众的生命财产安全。

2.4 复杂性

受自然地质条件的影响和制约，在一定程度上使得发生冲击地压的岩体，通常情况下除褐煤以外，对于其他煤种来说，其开采深度在200m～1000m之间。

3 冲击地压的影响因素

对于岩体来说，通常情况下，开采深度、地质构造、煤岩结构和力学特性等因素在一定程度上影响和制约着冲击地压。随着煤层开采深度的不断增大，进而在一定程度上使得地应力值呈现出不断增大的趋势。对于冲击地压来说，一般情况下当开采达到一定深度后才会发生相应的冲击地压，我们将这种深度值称为冲击地压临界深度。由于条件之间存在差异，进而在一定程度上使得临界深度值也存在一定的差异，通常情况下，该值都超过200m。

通常情况下，当地质构造（褶曲、断裂、煤层倾角等）突然发生相应的变化时，进而在一定程度上会引发相应的冲击地压。在宽缓向斜轴部容易形成冲击地压；对于断裂来说，如果属于开采边界，或者回采方向朝向断层面，在这种情况下，发生冲击地压的危险性在一定程度上会增加。

另外，煤岩结构及性能也是引发冲击地压的主要因素。对于坚硬、厚层、整体性强的顶板来说，通常情况下容易形成冲击地压；如果直接顶厚度适中，并且与老顶组合性好，同时不易冒落，在这种情况下，出现冲击危险的可能性较大。

4 冲击地压的防治措施

通常情况下，防止冲击地压主要是避免出现应力集中区，采取改变煤岩体物理力学性能的方式，对产生应力集中区域或因地质构造等因素存在的高应力，进而在一定程度上降低或释放煤岩体积聚的弹性潜能。

5 冲击地压形成的机理

通常情况下，从强度理论、能量理论、冲击倾向理论，以及相应的失稳理论的角度对冲击地压的形成原因和机理进行分析和阐述。

5.1 强度理论

按照强度理论，通常情况下，发生冲击地压的条件是矿山的压力远远大于煤体的压力。其形成机理：对于煤体来说，通过采用坚硬的顶底板对煤体进行夹紧处理，进而在一定程度上抑制深部煤体自身或煤体交界处发生相应的变形，进一步降低弹性形变量。由于受到平行于层面的摩擦阻力和侧向阻力的影响和制约，进而在一定程度上阻碍了煤体沿层面发生移动，进一步对煤体进行压实处理，进而在一定程度上增加煤体的承受压力，进一步积累大量的弹性能。

5.2 能量理论

根据能量理论：当矿体与围岩系统的力学平衡被打破后，与破坏所消耗的能量相比，如果释放的能量比较大，那么在一定程度上就会产生相应的冲击地压。对于刚性理论来说，通常情况下，也是一种能量理论，按照该理论，发生冲击地压的条件是：矿山结构的刚度远远超过矿山负荷系的刚度，这时就会出现冲击地压。

5.3 冲击倾向理论

按照理论：煤体的冲击倾向度大于实验所确定的极限值这是发生冲击地压的条件。对于发生冲击矿压的可能程度，通过利用一些试验或实测指标进行估计或预测，通常情况下，这种指标的量度被称为冲击倾向度。

5.4 失稳理论

近年来，我国的一些专家学者通过研究分析岩石全应力的应变曲线，进而在一定程度上对上凸硬化阶段进行分析，在变形能力方面，煤、岩等在一定程度上逐渐增大，对于介质来说通常情况下是稳定的。

6 十一矿冲击地压现状

7 十一矿目前采取的主要措施

①加大冲击地压危害的宣传力度，使每位职工了解冲击地压对安全生产和职工生命安全造成的危害。②要求己二采区井下各队根据各自的工作环境、工作条件编制防治冲击地压措施，制定应急预案，并贯彻到每位职工。③针对容易发生冲击地压的区域采取新的支护手段，采用柔性支护，加强支护强度。④在己组煤层采掘期间采取过煤层深孔预裂爆破措施，作为防冲措施。⑤引进了波兰的SOS微震监测系统，并开展了监测工作。⑥煤层注水。⑦施工泄压孔。⑧加强个人防护，引进了一部分钢盔和防弹背心。

参考文献：

[1]潘立友.冲击地压前兆信息的可识别性研究及应用[J].山东科技大学，2003.

[2]周晓军，鲜学福.煤矿冲击地压理论与工程应用研究的进展[J].重庆大学学报（自然科学版），1998（01）.

[3]尹光志，鲜学福，金立平，刘成明.地应力对冲击地压的影响及冲击危险区域评价的研究[J].煤炭学报，1997.endprint

摘要：水，火，瓦斯，煤尘，顶板是我国煤矿生产的五大灾害， 高地温，冲击地压成为十一矿煤矿生产的另外两大灾害，长期以来冲击地压给该矿正常生产带来了诸多困难，已成为制约该矿生产的重要因素，因此，如何解决好冲击地压问题，已成为急需解决的重要问题。

关键词：岩爆 失稳理论 煤层注水 冲击倾向理论

1 冲击地压的定义

通常情况下，冲击地压是指由于瞬时释放弹性形变，在一定程度上行使得井巷或工作面周围的岩体产生剧烈的破坏现象，并且伴有煤岩体抛出、巨响、气浪等现象，因此，又称岩爆。冲击地压作为煤矿重大灾害之一，具有较强的破坏性。

2 冲击地压的特征

通常情况下，为了降低冲击地压造成的损失，需要对冲击地压的特性进行研究分析，进而在一定程度上为制定相应的预防措施提供参考依据。对于冲击地压来说，其特征通常情况下，主要表现为：突发性、煤爆性、破坏性、复杂性四个方面。

2.1 突发性

对于岩体来说，通常情况下，在发生冲击地压之前，不存在任何明显的征兆，并且发生冲击地压的过程极为短暂，在一定程度上持续时间仅为几秒到几十秒。

2.2 煤爆性

对于冲击地压来说，通常情况下分为：①浅部冲击，在煤壁2m～6m范围内通常发生浅部冲击，这种冲击通常情况下破坏性较大；②深部冲击，在煤体深处通常发生深部冲击，通常情况下，发生深部冲击的过程中，声音较大，并且破坏程度存在一定的差异。

2.3 破坏性

冲击地压通常情况下会造成煤壁片帮、顶板下沉，以及堵塞巷道等，进而在一定程度上威胁到人们群众的生命财产安全。

2.4 复杂性

受自然地质条件的影响和制约，在一定程度上使得发生冲击地压的岩体，通常情况下除褐煤以外，对于其他煤种来说，其开采深度在200m～1000m之间。

3 冲击地压的影响因素

对于岩体来说，通常情况下，开采深度、地质构造、煤岩结构和力学特性等因素在一定程度上影响和制约着冲击地压。随着煤层开采深度的不断增大，进而在一定程度上使得地应力值呈现出不断增大的趋势。对于冲击地压来说，一般情况下当开采达到一定深度后才会发生相应的冲击地压，我们将这种深度值称为冲击地压临界深度。由于条件之间存在差异，进而在一定程度上使得临界深度值也存在一定的差异，通常情况下，该值都超过200m。

通常情况下，当地质构造（褶曲、断裂、煤层倾角等）突然发生相应的变化时，进而在一定程度上会引发相应的冲击地压。在宽缓向斜轴部容易形成冲击地压；对于断裂来说，如果属于开采边界，或者回采方向朝向断层面，在这种情况下，发生冲击地压的危险性在一定程度上会增加。

另外，煤岩结构及性能也是引发冲击地压的主要因素。对于坚硬、厚层、整体性强的顶板来说，通常情况下容易形成冲击地压；如果直接顶厚度适中，并且与老顶组合性好，同时不易冒落，在这种情况下，出现冲击危险的可能性较大。

4 冲击地压的防治措施

通常情况下，防止冲击地压主要是避免出现应力集中区，采取改变煤岩体物理力学性能的方式，对产生应力集中区域或因地质构造等因素存在的高应力，进而在一定程度上降低或释放煤岩体积聚的弹性潜能。

5 冲击地压形成的机理

通常情况下，从强度理论、能量理论、冲击倾向理论，以及相应的失稳理论的角度对冲击地压的形成原因和机理进行分析和阐述。

5.1 强度理论

按照强度理论，通常情况下，发生冲击地压的条件是矿山的压力远远大于煤体的压力。其形成机理：对于煤体来说，通过采用坚硬的顶底板对煤体进行夹紧处理，进而在一定程度上抑制深部煤体自身或煤体交界处发生相应的变形，进一步降低弹性形变量。由于受到平行于层面的摩擦阻力和侧向阻力的影响和制约，进而在一定程度上阻碍了煤体沿层面发生移动，进一步对煤体进行压实处理，进而在一定程度上增加煤体的承受压力，进一步积累大量的弹性能。

5.2 能量理论

根据能量理论：当矿体与围岩系统的力学平衡被打破后，与破坏所消耗的能量相比，如果释放的能量比较大，那么在一定程度上就会产生相应的冲击地压。对于刚性理论来说，通常情况下，也是一种能量理论，按照该理论，发生冲击地压的条件是：矿山结构的刚度远远超过矿山负荷系的刚度，这时就会出现冲击地压。

5.3 冲击倾向理论

按照理论：煤体的冲击倾向度大于实验所确定的极限值这是发生冲击地压的条件。对于发生冲击矿压的可能程度，通过利用一些试验或实测指标进行估计或预测，通常情况下，这种指标的量度被称为冲击倾向度。

5.4 失稳理论

近年来，我国的一些专家学者通过研究分析岩石全应力的应变曲线，进而在一定程度上对上凸硬化阶段进行分析，在变形能力方面，煤、岩等在一定程度上逐渐增大，对于介质来说通常情况下是稳定的。

6 十一矿冲击地压现状

7 十一矿目前采取的主要措施

①加大冲击地压危害的宣传力度，使每位职工了解冲击地压对安全生产和职工生命安全造成的危害。②要求己二采区井下各队根据各自的工作环境、工作条件编制防治冲击地压措施，制定应急预案，并贯彻到每位职工。③针对容易发生冲击地压的区域采取新的支护手段，采用柔性支护，加强支护强度。④在己组煤层采掘期间采取过煤层深孔预裂爆破措施，作为防冲措施。⑤引进了波兰的SOS微震监测系统，并开展了监测工作。⑥煤层注水。⑦施工泄压孔。⑧加强个人防护，引进了一部分钢盔和防弹背心。

参考文献：

[1]潘立友.冲击地压前兆信息的可识别性研究及应用[J].山东科技大学，2003.

[2]周晓军，鲜学福.煤矿冲击地压理论与工程应用研究的进展[J].重庆大学学报（自然科学版），1998（01）.

[3]尹光志，鲜学福，金立平，刘成明.地应力对冲击地压的影响及冲击危险区域评价的研究[J].煤炭学报，1997.endprint