煤矿井下冲击地压防治技术探析

刘士坦（兖州煤业股份有限公司南屯煤矿，山东邹城 273500）

煤矿井下冲击地压防治技术探析

刘士坦
（兖州煤业股份有限公司南屯煤矿，山东邹城 273500）

随着煤矿生产规模的不断扩大与煤炭开采工作面的不断延伸，冲击地压已成为矿井生产中最为常见的地质灾害之一，严重威胁着矿井的安全生产，对井下冲击地压进行研究是十分必要的。本文首先分析了形成煤矿井下冲击地压的原因，重点论述煤矿井下冲击地压的防治技术和防治措施，以期为广大煤炭从业者提供些许借鉴。

煤矿 冲击地压 防治

冲击地压是指在矿山开采时集聚在岩体中的弹性势能在某一时刻突然强烈释放，致使岩石爆裂弹射的现象。近年来随着煤炭开采深度的不断增加及开采范围与强度的提升，冲击地压在煤炭生产中的发生次数日益增多，开展对其发生机理的探究，研发与制定具有针对性的防治技术与措施，不仅有助于煤矿生产的高质高效进行，确保广大工人的生命安全，更是中国煤矿现代化建设的必要保障。

1　形成煤矿井下冲击地压的原因分析

1.1采掘技术要素

采掘技术导致形成冲击地压重点存在两种方式：

（1）煤矿受到开采的制约或者是本来聚集应力的煤矿、围岩受到采掘的制约而使冲击地压形成。鉴于此，不合理地选用采掘工艺会提高形成冲击地压的可能性。

（2）在工作面采掘煤矿会导致迅速地聚集煤岩应力，应力集中区在一定的区域出现。

1.2地质要素

（1）煤岩层构造。在探究以往冲击地压事故的时候，一般划分成为两种煤层构造，也就是硬顶—薄软层—煤层和硬顶—硬煤—硬底。这两种煤层的构造会导致出现冲击地压。在实际生产中碰到这种岩层构造会容易形成冲击地压。

（2）采掘的深度。在有关的理论研究方面，都提出影响冲击地压较大的要素是深度，在采掘深度不到350m的情况下，难以出现冲击地压。在采掘深度处于350m—500m的情况下，冲击地压出现的可能性提高。在采掘深度超出500m的情况下，会极大地提高出现冲击地压的可能性。

（3）地质的构造。除以上要素外，在明显发育的褶曲、断层的地质结构容易形成冲击地压。这些区域因为形成了地质结构而聚集了局部应力，在对这些区域采掘的过程中会形成冲击地压。

2　煤矿井下冲击地压的防治技术分析

2.1局部性预报和预测技术

局部预报和预测指的是预报和预测工作面，也就是测量采掘工作面和开采工作面的场地指标，进而对冲击地压的危险性进行确定，以及实施有效的防治策略。有着非常多的预报和预测技术，通常煤矿结合施工状况重点实施下面的策略预报和预测：

（1）采空区气体分析技术。在煤层压裂出现改变的情况下，采空区会涌入大量的瓦斯，对采空区气体的组成部分的改变进行测定，探究规律加以预报和预测。

（2）电磁辐射技术。基于高压力的影响，煤岩体被震动、形成声响、破坏、压裂，通过脉冲的手段传播到附近的岩体，并且煤体电磁辐射强度会出现改变，结合形成冲击地压的前后，分析规律加以预报和预测。

（3）钻屑指标技术。打钻煤体的时候，在对每一米钻屑量进行确定的基础上测定工作面遭受冲击地压的可能性。这种技术简单可行，各个煤矿井下务必结合实际现状与煤质让资质部门对该临界值进行确定。

2.2区域性预报和预测技术

结合煤矿井下的地质结构与开采基础，分析是不是面临冲击地压。

（1）半岛形或者是孤岛形的煤柱可能存在冲击地压。

（2）上分层或者是本分层的回采边界、遗留煤柱等面临冲击地压的可能性。

（3）地质结构变动带，涵盖倾角、煤层厚度、断层，褶曲瞬间改变的范围可能存在冲击地压。结合探究结论，划分煤矿井下的冲击范围，对可能面临冲击地压的范围进行预测，结合危险性，各自实施有目的性的防治策略。

2.3局部性的减震和解危技术

（1）煤体注水卸压技术。以媒体物理性质的改变作为视角，对煤体实施高压注水与静压，实现卸压。

（2）卸压爆破技术。在存在冲击地压可能性的巷道，进行深孔卸压爆破。

（3）抽放瓦斯。在采取投产之前预抽瓦斯，将钻孔和钻场布置在煤岩巷，打钻煤层实现瓦斯的抽放，进而使煤体瓦斯压力减小。

（4）巷道支护手段的完善技术。在冲击地压的范围实施可缩与锚网支护技术，且结合冲击地压的严重性使支护的强度提升，通过垛式支架或者是单体支柱在巷道的交岔口强化支护，避免冲击地压的出现而导致安全出口的堵塞和面积较大的巷道毁坏。

（5）综合减震技术。将综合减震技术应用于存在严重冲击地压的巷道当中，将高压注水孔和卸压爆破的控制孔通过大孔径卸压钻孔取代，进而给卸压爆破营造理想的自由面。通过卸压爆破之后煤体裂隙发育的现状，实施静压与高压注水，进而在较短的时间段内完全地湿润煤体，使煤体的塑性增加。在对高压应力进行卸除的时候使煤体的物理特性改变，进而实现理想的减震成效，实现对冲击抵抗的目标。

2.4区域性防治技术

（1）科学布置与采掘技术。对长距离大工作面进行布置，使采区的数量减少，进而减少煤矿井下区间的煤柱，将无煤柱采掘应用于区内条带间，煤柱不遗留在采空区，进而大大地降低煤柱高应力的范围，新型的集中应力的范围也不能够在采取形成。在对工作面进行设计的情况下，尽量地躲避高度集中应力的范围与大的地质结构带。对回采的顺序进行科学地组织，防止一起回采两工作面的相同区段和相同采区。实施多区段和多采区共同采掘的手段，提供适当的时间给煤体的卸压，防止叠加应力导致集中应力的高区域。

（2）对保护层进行开采的技术。在冲击地压的范围，采掘解放层以顶分层充当，体现对冲击能量进行释放和卸压的功能。

3　结语

矿井冲击地压对矿井生产、职工安全等有着重大威胁，增强对其防治技术与措施的探究既是保障矿井长久可持续发展的必然需求，亦是国家现代化建设与构建社会主义和谐社会的必由之路。作为一名煤矿技术人员，必须以勇于开拓的精神投入到冲击地压的防治研究中，探究其发生机理，研发新型防治技术的同时注重旧有工艺的改善，从而使煤炭生产正常有效地进行，为国家建设提供动力。

［1］李静.煤矿冲击地压防治技术研究与应用［J］.煤炭技术，2012，31 （2）.

［2］孙文革.煤矿冲击地压防治技术探讨［J］.山东煤炭科技，2012（3）.

［3］侯玮，骈龙江，郝彬彬，等.深部开采冲击地压发生条件及预测和防治［J］.河北工程大学学报（自然科学版），2008，25（2）.

［4］窦林名，何学秋.冲击矿压防治理论与技术［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2001.

刘士坦（1978-），男，汉族，山东嘉祥人，2002年毕业于山东理工大学本科，现在兖矿集团南屯煤矿工作，工程师。