浅谈碱沟煤矿冲击地压预测方法及防治措施

摘要：近年来，随着开采深度的不断加大，碱沟煤矿面临一系列的矿压问题，如巷道变形、底鼓等。文章通过对冲击地压机理的研究，再结合碱沟煤矿在开采过程中出现的矿压现象进行分析，得出碱沟煤矿通过各种监测手段对采掘过程中出现的矿压变形进行观测，通过数据观测分析有效控制减少了矿压灾害事故的结论，为碱沟煤矿后续工作安全生产提供了可靠依据。

关键词：碱沟煤矿；冲击地压；预测方法；防治措施；矿压灾害

中图分类号：TD324 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0134-03

碱沟煤矿在2009年1月16日在东三+541水平石门绕道炮掘工作面发生突然显现来压片帮伤人事故后，随开采深度的增加，冲击地压的危害现在将更加突出，东一+495B3巷巷道底鼓，东三+518B3巷随上一分层的开采变形较大，现掘的东一+495B6也在开采过程中相继出现巷道顶部垮冒、北帮网兜、崩落W钢带托盘。

1 冲击地压概念及发生条件

冲击地压又称岩爆灾害，在煤矿称煤爆。是积聚在矿体或岩体内部由于开采造成岩体内部应力平衡状态遭到破坏，突然释放大量能量，发生爆炸震动以及井巷周边的矿体、岩石突然喷出造成的灾害。

冲击地压的形成机制是：井巷开挖前，岩体处于三维应力状态，在高应力区中积聚有大量的弹性应变能。井巷开挖过程中，当采掘工作面接近这些地带，由于施工扰动或防爆震动等原因使其平衡状态发生变化，在薄弱点发生岩体弹性应变能突然急剧释放，导致岩石、矿体突然喷出。

冲击地压可分为一般冲击地压和严重冲击地压：一般冲击地压规模较小，表现为矿体、岩体震动并产生粉尘和裂隙；严重冲击地压规模较大，表现为矿体、岩体严重破碎，发生强烈爆炸震动。

冲击地压主要受地质构造、矿体和围岩结构性质、开采深度、水文地质条件等多种因素的影响。在褶皱和断裂构造带，矿体弹性高、强度（硬度）大，顶底板岩石致密、坚硬、裂隙少、厚度大，围岩含水量高，开采深度大的矿井容易发生冲击地压。

冲击地压常导致顶板事故，破坏井巷，并造成人员伤亡，毁坏设备，污染作业环境，影响生产。冲击地压有时导致强烈瓦斯涌出，有时还因大量粉尘引起爆炸，造成更大的破坏。冲击地压以煤矿最严重，其他金属、非金属矿也时有发生。此外，在隧道和坑道施工中有时也会发生冲击地压灾害。

2 碱沟煤矿冲击地压预测方法

2.1 综采工作面

2.1.1 巷道变形量。在距工作面煤壁50～100m处两顺槽巷道两帮以及顶底部量取初始数值，然后每天进行观测记录。根据观测数据分析巷道变形量的大小，巷道变形报警参数设置为30cm。

2.1.2 矿压在线监测。

监测预警：用钻屑法判别工作地点矿压危险性的临界煤粉量指标，在表1中所列的钻孔深度内，如果实际煤粉量超过临界煤粉量，或者钻进过程中出现卡钻、吸钻、异响以及煤粉颗粒的变化等现象，则表明该地点具有冲击危险性。需要注意，钻杆被卡死等钻孔动力效应除与煤体压力有关外，还受施工钻具、施工方法和施工经验的影响，因此要配备专职人员采取正确的施工方法，鉴别矿压危险。如果在预计有矿压危险的地点测定的煤粉结果超过临界煤粉量，或者打钻过程中出现卡钻、吸钻、异响等现象，则表明该区域已具有矿压危险性，必须立即采用矿压危险解危措施进行卸压处理。

2.2 掘进工作面

巷道每掘进100m开始布置测站，测站间距为100m；开切巷两端及中部各布置一个测站，共设21个测站，每一个测站在巷道顶部安装离层指示仪，观测巷道顶板相对移近量。并在测站处巷道帮上悬挂顶板离层观测牌板对每天的顶板离层指示仪数据进行观测记录，直到巷道施工完毕，并同时做好总结及分析。掘进工作面配备扭矩扳手及锚杆拉力计，每班安排专职人员对工作面锚杆扭矩及锚固力进行抽查记录。

4 结语

冲击地压对煤矿来说是一个毁灭性的问题，一旦发生将会造成重大的人员伤亡、财产损失灾害，碱沟煤矿通过以上各种监测手段对采掘过程中出现的矿压变形进行观测，通过数据观测分析有效控制减少了矿压灾害的事故。现阶段煤矿开采条件越来越复杂，矿山压力的预防和治理是一个不容忽视的大课题，预测压力对碱沟煤矿安全生产有着至关重要的作用。

参考文献

[1] 李中华.瓦斯煤层冲击地压防治技术及应用[M].北京：国防工业出版社，2009.

[2] 宋维源.煤层注水防治冲击地压的机理及应用[M].沈阳：东北大学出版社，2009.

[3] 姜福兴.矿山压力与岩层控制[M].北京：煤炭工业出版社，2004.

[4] 潘立友，钟亚平.深井冲击地压及其防治[M].北京：煤炭工业出版社，1997.

[5] 郑颖人，等.岩土塑性力学原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

作者简介：胡明军（1973-），男，新疆乌鲁木齐人，神华新疆能源有限责任公司碱沟煤矿副矿长，工程师，研究方向：煤矿急倾斜综放开采技术。endprint

摘要：近年来，随着开采深度的不断加大，碱沟煤矿面临一系列的矿压问题，如巷道变形、底鼓等。文章通过对冲击地压机理的研究，再结合碱沟煤矿在开采过程中出现的矿压现象进行分析，得出碱沟煤矿通过各种监测手段对采掘过程中出现的矿压变形进行观测，通过数据观测分析有效控制减少了矿压灾害事故的结论，为碱沟煤矿后续工作安全生产提供了可靠依据。

关键词：碱沟煤矿；冲击地压；预测方法；防治措施；矿压灾害

中图分类号：TD324 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0134-03

碱沟煤矿在2009年1月16日在东三+541水平石门绕道炮掘工作面发生突然显现来压片帮伤人事故后，随开采深度的增加，冲击地压的危害现在将更加突出，东一+495B3巷巷道底鼓，东三+518B3巷随上一分层的开采变形较大，现掘的东一+495B6也在开采过程中相继出现巷道顶部垮冒、北帮网兜、崩落W钢带托盘。

1 冲击地压概念及发生条件

冲击地压又称岩爆灾害，在煤矿称煤爆。是积聚在矿体或岩体内部由于开采造成岩体内部应力平衡状态遭到破坏，突然释放大量能量，发生爆炸震动以及井巷周边的矿体、岩石突然喷出造成的灾害。

冲击地压的形成机制是：井巷开挖前，岩体处于三维应力状态，在高应力区中积聚有大量的弹性应变能。井巷开挖过程中，当采掘工作面接近这些地带，由于施工扰动或防爆震动等原因使其平衡状态发生变化，在薄弱点发生岩体弹性应变能突然急剧释放，导致岩石、矿体突然喷出。

冲击地压可分为一般冲击地压和严重冲击地压：一般冲击地压规模较小，表现为矿体、岩体震动并产生粉尘和裂隙；严重冲击地压规模较大，表现为矿体、岩体严重破碎，发生强烈爆炸震动。

冲击地压主要受地质构造、矿体和围岩结构性质、开采深度、水文地质条件等多种因素的影响。在褶皱和断裂构造带，矿体弹性高、强度（硬度）大，顶底板岩石致密、坚硬、裂隙少、厚度大，围岩含水量高，开采深度大的矿井容易发生冲击地压。

冲击地压常导致顶板事故，破坏井巷，并造成人员伤亡，毁坏设备，污染作业环境，影响生产。冲击地压有时导致强烈瓦斯涌出，有时还因大量粉尘引起爆炸，造成更大的破坏。冲击地压以煤矿最严重，其他金属、非金属矿也时有发生。此外，在隧道和坑道施工中有时也会发生冲击地压灾害。

2 碱沟煤矿冲击地压预测方法

2.1 综采工作面

2.1.1 巷道变形量。在距工作面煤壁50～100m处两顺槽巷道两帮以及顶底部量取初始数值，然后每天进行观测记录。根据观测数据分析巷道变形量的大小，巷道变形报警参数设置为30cm。

2.1.2 矿压在线监测。

监测预警：用钻屑法判别工作地点矿压危险性的临界煤粉量指标，在表1中所列的钻孔深度内，如果实际煤粉量超过临界煤粉量，或者钻进过程中出现卡钻、吸钻、异响以及煤粉颗粒的变化等现象，则表明该地点具有冲击危险性。需要注意，钻杆被卡死等钻孔动力效应除与煤体压力有关外，还受施工钻具、施工方法和施工经验的影响，因此要配备专职人员采取正确的施工方法，鉴别矿压危险。如果在预计有矿压危险的地点测定的煤粉结果超过临界煤粉量，或者打钻过程中出现卡钻、吸钻、异响等现象，则表明该区域已具有矿压危险性，必须立即采用矿压危险解危措施进行卸压处理。

2.2 掘进工作面

巷道每掘进100m开始布置测站，测站间距为100m；开切巷两端及中部各布置一个测站，共设21个测站，每一个测站在巷道顶部安装离层指示仪，观测巷道顶板相对移近量。并在测站处巷道帮上悬挂顶板离层观测牌板对每天的顶板离层指示仪数据进行观测记录，直到巷道施工完毕，并同时做好总结及分析。掘进工作面配备扭矩扳手及锚杆拉力计，每班安排专职人员对工作面锚杆扭矩及锚固力进行抽查记录。

4 结语

冲击地压对煤矿来说是一个毁灭性的问题，一旦发生将会造成重大的人员伤亡、财产损失灾害，碱沟煤矿通过以上各种监测手段对采掘过程中出现的矿压变形进行观测，通过数据观测分析有效控制减少了矿压灾害的事故。现阶段煤矿开采条件越来越复杂，矿山压力的预防和治理是一个不容忽视的大课题，预测压力对碱沟煤矿安全生产有着至关重要的作用。

参考文献

[1] 李中华.瓦斯煤层冲击地压防治技术及应用[M].北京：国防工业出版社，2009.

[2] 宋维源.煤层注水防治冲击地压的机理及应用[M].沈阳：东北大学出版社，2009.

[3] 姜福兴.矿山压力与岩层控制[M].北京：煤炭工业出版社，2004.

[4] 潘立友，钟亚平.深井冲击地压及其防治[M].北京：煤炭工业出版社，1997.

[5] 郑颖人，等.岩土塑性力学原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

作者简介：胡明军（1973-），男，新疆乌鲁木齐人，神华新疆能源有限责任公司碱沟煤矿副矿长，工程师，研究方向：煤矿急倾斜综放开采技术。endprint

摘要：近年来，随着开采深度的不断加大，碱沟煤矿面临一系列的矿压问题，如巷道变形、底鼓等。文章通过对冲击地压机理的研究，再结合碱沟煤矿在开采过程中出现的矿压现象进行分析，得出碱沟煤矿通过各种监测手段对采掘过程中出现的矿压变形进行观测，通过数据观测分析有效控制减少了矿压灾害事故的结论，为碱沟煤矿后续工作安全生产提供了可靠依据。

关键词：碱沟煤矿；冲击地压；预测方法；防治措施；矿压灾害

中图分类号：TD324 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0134-03

碱沟煤矿在2009年1月16日在东三+541水平石门绕道炮掘工作面发生突然显现来压片帮伤人事故后，随开采深度的增加，冲击地压的危害现在将更加突出，东一+495B3巷巷道底鼓，东三+518B3巷随上一分层的开采变形较大，现掘的东一+495B6也在开采过程中相继出现巷道顶部垮冒、北帮网兜、崩落W钢带托盘。

1 冲击地压概念及发生条件

冲击地压又称岩爆灾害，在煤矿称煤爆。是积聚在矿体或岩体内部由于开采造成岩体内部应力平衡状态遭到破坏，突然释放大量能量，发生爆炸震动以及井巷周边的矿体、岩石突然喷出造成的灾害。

冲击地压的形成机制是：井巷开挖前，岩体处于三维应力状态，在高应力区中积聚有大量的弹性应变能。井巷开挖过程中，当采掘工作面接近这些地带，由于施工扰动或防爆震动等原因使其平衡状态发生变化，在薄弱点发生岩体弹性应变能突然急剧释放，导致岩石、矿体突然喷出。

冲击地压可分为一般冲击地压和严重冲击地压：一般冲击地压规模较小，表现为矿体、岩体震动并产生粉尘和裂隙；严重冲击地压规模较大，表现为矿体、岩体严重破碎，发生强烈爆炸震动。

冲击地压主要受地质构造、矿体和围岩结构性质、开采深度、水文地质条件等多种因素的影响。在褶皱和断裂构造带，矿体弹性高、强度（硬度）大，顶底板岩石致密、坚硬、裂隙少、厚度大，围岩含水量高，开采深度大的矿井容易发生冲击地压。

冲击地压常导致顶板事故，破坏井巷，并造成人员伤亡，毁坏设备，污染作业环境，影响生产。冲击地压有时导致强烈瓦斯涌出，有时还因大量粉尘引起爆炸，造成更大的破坏。冲击地压以煤矿最严重，其他金属、非金属矿也时有发生。此外，在隧道和坑道施工中有时也会发生冲击地压灾害。

2 碱沟煤矿冲击地压预测方法

2.1 综采工作面

2.1.1 巷道变形量。在距工作面煤壁50～100m处两顺槽巷道两帮以及顶底部量取初始数值，然后每天进行观测记录。根据观测数据分析巷道变形量的大小，巷道变形报警参数设置为30cm。

2.1.2 矿压在线监测。

监测预警：用钻屑法判别工作地点矿压危险性的临界煤粉量指标，在表1中所列的钻孔深度内，如果实际煤粉量超过临界煤粉量，或者钻进过程中出现卡钻、吸钻、异响以及煤粉颗粒的变化等现象，则表明该地点具有冲击危险性。需要注意，钻杆被卡死等钻孔动力效应除与煤体压力有关外，还受施工钻具、施工方法和施工经验的影响，因此要配备专职人员采取正确的施工方法，鉴别矿压危险。如果在预计有矿压危险的地点测定的煤粉结果超过临界煤粉量，或者打钻过程中出现卡钻、吸钻、异响等现象，则表明该区域已具有矿压危险性，必须立即采用矿压危险解危措施进行卸压处理。

2.2 掘进工作面

巷道每掘进100m开始布置测站，测站间距为100m；开切巷两端及中部各布置一个测站，共设21个测站，每一个测站在巷道顶部安装离层指示仪，观测巷道顶板相对移近量。并在测站处巷道帮上悬挂顶板离层观测牌板对每天的顶板离层指示仪数据进行观测记录，直到巷道施工完毕，并同时做好总结及分析。掘进工作面配备扭矩扳手及锚杆拉力计，每班安排专职人员对工作面锚杆扭矩及锚固力进行抽查记录。

4 结语

冲击地压对煤矿来说是一个毁灭性的问题，一旦发生将会造成重大的人员伤亡、财产损失灾害，碱沟煤矿通过以上各种监测手段对采掘过程中出现的矿压变形进行观测，通过数据观测分析有效控制减少了矿压灾害的事故。现阶段煤矿开采条件越来越复杂，矿山压力的预防和治理是一个不容忽视的大课题，预测压力对碱沟煤矿安全生产有着至关重要的作用。

参考文献

[1] 李中华.瓦斯煤层冲击地压防治技术及应用[M].北京：国防工业出版社，2009.

[2] 宋维源.煤层注水防治冲击地压的机理及应用[M].沈阳：东北大学出版社，2009.

[3] 姜福兴.矿山压力与岩层控制[M].北京：煤炭工业出版社，2004.

[4] 潘立友，钟亚平.深井冲击地压及其防治[M].北京：煤炭工业出版社，1997.

[5] 郑颖人，等.岩土塑性力学原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

作者简介：胡明军（1973-），男，新疆乌鲁木齐人，神华新疆能源有限责任公司碱沟煤矿副矿长，工程师，研究方向：煤矿急倾斜综放开采技术。endprint