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[摘要]冲击地压是矿山动力现象的一种表现，冲击地压作为煤矿灾害之一，对煤矿安全的影响非常大，综合防治是冲击地压防治的基本途径。必须从生产实际和生产的各个环节出发， 把科学实践和安全生产整理到位，形成科学、有效、完善的防治体系。
[关键字]冲击地压 平衡 矿井开采
[中图分类号] TD214 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-205-2
随着我国经济的发展，对能源的需求量逐年增加，煤炭的开采量也随之增加， 开采的深度也就越来越大，冲击地压对安全生产的威害也日趋严重。所以，研究冲击地压对矿井安全生产具有划时代的意义。
1 冲击地压的概念
冲击地压是矿山动力现象的一种表现，它是由于采场周围的煤岩体发生弹性变形的瞬间释放而产生的以急剧 、猛烈破坏为特征的动力现象。冲击地压发生时，时常伴有很大的声响、岩体抛出和冲击波，冲击波力量巨大，能够瞬间摧毁巷道，伤击人员，还会排出大量瓦斯。
2 冲击地压产生的原因
2.1 冲击地压发生的内部因素
第一，冲击地压的发生是煤岩体物理力学性质直接的表现。一般情况下，发生冲击地压的地区煤层都具有冲击倾向性。第二，大多数冲击地压是由直接坚硬的顶板突然断裂失稳造成的。随着采空面积的不断加大，基本顶板的应力状态发生巨大改变，因此增加了煤层的应力水平。当基本顶的悬露面积达到一定程度时，就会缓慢下沉并伴随着周期性断裂跨落的现象发生；直接顶的断裂跨落对于下部的煤岩体来说，增加了它的冲击载荷，加剧了工作面的应力集中程度，从而增强了工作面的冲击危险性。
2.2 冲击地压发生外部因素
第一，煤矿工作面采深程度的不断加大，顶板的自重应力超过了煤层的抗压强度，原岩应力遭到破坏。第二，为了满足煤层防火的需要，相邻采区之间和上下阶段之间都会有采区和阶段隔离煤柱的存在，根据现场实测数值得到的计算结果表明，煤柱的应力集中峰数值范围是7-12m，当煤柱尺寸超过12m后，煤柱内部就会产生叠加应力，为煤柱冲击的发生提供了基础应力条件。第三，5-35m是工作面超前支承压力的集中范围，应力集中系数是2.5，但是基本顶的超前压力影响范围可达120m。所以，对工作面影响较为明显的是工作面采动集中应力。第四，回采工作面推采速度过大时，工作面煤体产生的集中应力不能及时释放，就容易造成应力集中，从而引起冲击地压的发生。第五，回采工作面放炮时，容易使煤岩体的能量释放，因而工作面放炮是诱发冲击地压的主要因素，据统计，煤矿放炮所诱发冲击地压占冲击地压总数的75%以上。
3 冲击地压倾向性鉴定
冲击地压
的发生是由煤岩层的物理力学决定，煤岩层是否具有冲击的特性，要根据国家颁布的《中华人民共和国行业标准》来进行冲击倾向性的鉴定，如图1。
4 冲击地压对煤炭生产的影响
4.1 影响煤矿的开采
动力将煤岩抛向巷道是冲击地压对井下巷道的主要影响， 它使巷道周围煤岩的结构以及支护系统遭到破坏，致使它丧失原有的功能，对煤矿的开采工作产生巨大的阻碍作用。
4.2 影响工人身体健康
冲击地压对井下作业工人的身体损伤比较大。冲击地压和震动会使人体各器官发生共振现象，从而导致身体损伤。医学数据分析表明：脑部损伤占的比例最大为91%， 胸部损伤次之，内部器官损伤和上下肢损伤最小。
4.3 影响生产设施
冲击地压会使地表建筑也受到破坏，有时甚至会引起地震，对地表的煤矿生产设施造成毁灭性的破坏。
5 冲击地压的防治措施
为了避免产生应力集中区是采取冲击地压防治措施的主要目的。根据施工技术、现场工作和施工观测记录，煤矿针对冲击地压有效的治理措施包括以下几个方面：
5.1 煤层注水
煤层注水后煤的结构发生变化，致使煤的强度以及煤体弹性能的能力下降，冲击倾向性也随着减弱，有时会完全没有冲击能力。煤层注水采用的是长钻孔交叉的注水方法，如图2所示。顺着巷道走向的煤壁每10 m 留1个钻孔，并且孔长为60 m，孔宽是65 mm，利用封孔器进行封孔。在动压注水30h之后，动压注水换为静压注水，到巷帮湿润结束。在注水的过程中，如果遇到煤层比较坚硬，密度较大，那么在注水孔的工作完成之后，要在孔内装药进行爆破，好扩展孔壁的裂缝数量，以增大注水浸润的面积。
5.2 煤层顶板爆破卸压
煤层较厚、顶板坚固难冒是造成冲击地压的主要原因之一，它容易积蓄大量的弹性能，在顶板破断之时，大量的弹性能瞬间释放，就会产生强烈的震动。大面积的悬空顶板会发生突然垮落，强烈冲击采场后部。采用顶板深孔爆破的方法，是为了在顶板中形成裂缝，并使原生的裂隙变大，破坏顶板结构，使顶板中积聚的大量弹性能量得到释放，冒落采空区的顶板，使顶板来压时的强度和冲击性减小，减小冲击地压带来的危害。
5.3 大直径钻孔卸压
是在煤岩体的应力集中区域或着是应力集中可能发生区域，布置直径大于 95mm的钻孔，利用钻孔周围破坏区煤体变形或者钻孔冲击带来的大量煤粉，不断扩大钻孔周围煤体破坏区，以起到预卸压的作用。大直径钻孔每2m布置一组，回风巷和运输巷都要布置在煤壁侧的巷底或巷帮，如图3所示。
5.4 煤体爆破卸压
煤体卸压爆破主要是为了破坏煤体强度、减少煤体的冲击倾向性、降低煤体的振动释放能量，以此形成冲击地压的煤体阻隔带，以便于高应力向煤体深部转移。当深部发生地压冲击时，这个松散带就会产生吸收缓冲的作用，以此降低冲击波对巷道的破坏力，煤体爆破卸压钻孔5m就需要布置一组，并且钻孔直径为65mm，孔深达到20m，采用双导爆索引导爆破。
6 结语
开采煤层的工作指南是冲击地压理论，将冲击地压的影响因素进行了系统分析， 并指出了发生冲击地压的重要因素是构造应力，而在工作面开采过程中发生冲击地压的主导因素是坚硬顶板断裂，只有把冲击地压理论全面的理解和得心应手的应用，才能确保煤矿生产安全进行。
参考文献
[1]陶勇.冲击地压致灾因素及防控技术研究与探讨[J].山东煤炭科技，2012（6）.
[2]潘一山，赵扬锋，李国臻.冲击地压预测的电荷感应技术及其应用[J].岩石力学与工程学报，2012（02）.
[3]门会理，马学民，张勇，柳海滨.深井冲击地压评价方法及解危技术[J].煤矿支护，2012（04）.
[4]吴敏，马玲玲，余天星.浅谈煤矿冲击地压的机理及防治措施[J].理论研究，2012（11）.
[关键字]冲击地压 平衡 矿井开采
[中图分类号] TD214 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-205-2
随着我国经济的发展，对能源的需求量逐年增加，煤炭的开采量也随之增加， 开采的深度也就越来越大，冲击地压对安全生产的威害也日趋严重。所以，研究冲击地压对矿井安全生产具有划时代的意义。
1 冲击地压的概念
冲击地压是矿山动力现象的一种表现，它是由于采场周围的煤岩体发生弹性变形的瞬间释放而产生的以急剧 、猛烈破坏为特征的动力现象。冲击地压发生时，时常伴有很大的声响、岩体抛出和冲击波，冲击波力量巨大，能够瞬间摧毁巷道，伤击人员，还会排出大量瓦斯。
2 冲击地压产生的原因
2.1 冲击地压发生的内部因素
第一，冲击地压的发生是煤岩体物理力学性质直接的表现。一般情况下，发生冲击地压的地区煤层都具有冲击倾向性。第二，大多数冲击地压是由直接坚硬的顶板突然断裂失稳造成的。随着采空面积的不断加大，基本顶板的应力状态发生巨大改变，因此增加了煤层的应力水平。当基本顶的悬露面积达到一定程度时，就会缓慢下沉并伴随着周期性断裂跨落的现象发生；直接顶的断裂跨落对于下部的煤岩体来说，增加了它的冲击载荷，加剧了工作面的应力集中程度，从而增强了工作面的冲击危险性。
2.2 冲击地压发生外部因素
第一，煤矿工作面采深程度的不断加大，顶板的自重应力超过了煤层的抗压强度，原岩应力遭到破坏。第二，为了满足煤层防火的需要，相邻采区之间和上下阶段之间都会有采区和阶段隔离煤柱的存在，根据现场实测数值得到的计算结果表明，煤柱的应力集中峰数值范围是7-12m，当煤柱尺寸超过12m后，煤柱内部就会产生叠加应力，为煤柱冲击的发生提供了基础应力条件。第三，5-35m是工作面超前支承压力的集中范围，应力集中系数是2.5，但是基本顶的超前压力影响范围可达120m。所以，对工作面影响较为明显的是工作面采动集中应力。第四，回采工作面推采速度过大时，工作面煤体产生的集中应力不能及时释放，就容易造成应力集中，从而引起冲击地压的发生。第五，回采工作面放炮时，容易使煤岩体的能量释放，因而工作面放炮是诱发冲击地压的主要因素，据统计，煤矿放炮所诱发冲击地压占冲击地压总数的75%以上。
3 冲击地压倾向性鉴定
冲击地压
的发生是由煤岩层的物理力学决定，煤岩层是否具有冲击的特性，要根据国家颁布的《中华人民共和国行业标准》来进行冲击倾向性的鉴定，如图1。
4 冲击地压对煤炭生产的影响
4.1 影响煤矿的开采
动力将煤岩抛向巷道是冲击地压对井下巷道的主要影响， 它使巷道周围煤岩的结构以及支护系统遭到破坏，致使它丧失原有的功能，对煤矿的开采工作产生巨大的阻碍作用。
4.2 影响工人身体健康
冲击地压对井下作业工人的身体损伤比较大。冲击地压和震动会使人体各器官发生共振现象，从而导致身体损伤。医学数据分析表明：脑部损伤占的比例最大为91%， 胸部损伤次之，内部器官损伤和上下肢损伤最小。
4.3 影响生产设施
冲击地压会使地表建筑也受到破坏，有时甚至会引起地震，对地表的煤矿生产设施造成毁灭性的破坏。
5 冲击地压的防治措施
为了避免产生应力集中区是采取冲击地压防治措施的主要目的。根据施工技术、现场工作和施工观测记录，煤矿针对冲击地压有效的治理措施包括以下几个方面：
5.1 煤层注水
煤层注水后煤的结构发生变化，致使煤的强度以及煤体弹性能的能力下降，冲击倾向性也随着减弱，有时会完全没有冲击能力。煤层注水采用的是长钻孔交叉的注水方法，如图2所示。顺着巷道走向的煤壁每10 m 留1个钻孔，并且孔长为60 m，孔宽是65 mm，利用封孔器进行封孔。在动压注水30h之后，动压注水换为静压注水，到巷帮湿润结束。在注水的过程中，如果遇到煤层比较坚硬，密度较大，那么在注水孔的工作完成之后，要在孔内装药进行爆破，好扩展孔壁的裂缝数量，以增大注水浸润的面积。
5.2 煤层顶板爆破卸压
煤层较厚、顶板坚固难冒是造成冲击地压的主要原因之一，它容易积蓄大量的弹性能，在顶板破断之时，大量的弹性能瞬间释放，就会产生强烈的震动。大面积的悬空顶板会发生突然垮落，强烈冲击采场后部。采用顶板深孔爆破的方法，是为了在顶板中形成裂缝，并使原生的裂隙变大，破坏顶板结构，使顶板中积聚的大量弹性能量得到释放，冒落采空区的顶板，使顶板来压时的强度和冲击性减小，减小冲击地压带来的危害。
5.3 大直径钻孔卸压
是在煤岩体的应力集中区域或着是应力集中可能发生区域，布置直径大于 95mm的钻孔，利用钻孔周围破坏区煤体变形或者钻孔冲击带来的大量煤粉，不断扩大钻孔周围煤体破坏区，以起到预卸压的作用。大直径钻孔每2m布置一组，回风巷和运输巷都要布置在煤壁侧的巷底或巷帮，如图3所示。
5.4 煤体爆破卸压
煤体卸压爆破主要是为了破坏煤体强度、减少煤体的冲击倾向性、降低煤体的振动释放能量，以此形成冲击地压的煤体阻隔带，以便于高应力向煤体深部转移。当深部发生地压冲击时，这个松散带就会产生吸收缓冲的作用，以此降低冲击波对巷道的破坏力，煤体爆破卸压钻孔5m就需要布置一组，并且钻孔直径为65mm，孔深达到20m，采用双导爆索引导爆破。
6 结语
开采煤层的工作指南是冲击地压理论，将冲击地压的影响因素进行了系统分析， 并指出了发生冲击地压的重要因素是构造应力，而在工作面开采过程中发生冲击地压的主导因素是坚硬顶板断裂，只有把冲击地压理论全面的理解和得心应手的应用，才能确保煤矿生产安全进行。
参考文献
[1]陶勇.冲击地压致灾因素及防控技术研究与探讨[J].山东煤炭科技，2012（6）.
[2]潘一山，赵扬锋，李国臻.冲击地压预测的电荷感应技术及其应用[J].岩石力学与工程学报，2012（02）.
[3]门会理，马学民，张勇，柳海滨.深井冲击地压评价方法及解危技术[J].煤矿支护，2012（04）.
[4]吴敏，马玲玲，余天星.浅谈煤矿冲击地压的机理及防治措施[J].理论研究，2012（11）.