關于煤礦沖擊地壓的成因及防治措施的研究

陳康 張智齊 周通

（山東裕隆礦業集團有限公司單家村煤礦 山東 曲阜 273100）

1 煤礦沖擊地壓的條件及成因

1.1 沖擊地壓傾向性

煤礦沖擊地壓的傾向性條件，一般情況下主要包括：弱沖擊傾向和強沖擊傾向，以及無沖擊傾向三種，其中強弱性沖擊傾向數值都是23個，而無沖擊傾向為3個。此外，沖擊傾向性理論層面來說，沖擊地壓傾向性指標總共3個，包括：沖擊能指數和彈性能指數，以及動態破壞時間，而近幾年的研究成果和實驗探測數據顯示，沖擊地壓傾向性指標又增加了單軸抗壓強度指標，這對于沖擊地壓傾向性而言，更具探測的可行性。而綜合指數中涵蓋了巖體特征沖擊傾向和巖體應力，以及煤層特征等，將多元因素融合，構建綜合指標的評價，以此提高煤礦沖擊地壓災害程度和風險評估的精準性[1]。

1.2 地質影響因素

地質影響因素是煤礦沖擊地壓成因的一種，其中包括多元層面，如：地質構造、堅硬頂底板和厚層頂板，以及煤厚變化和地震等。其中，從地質整體條件來看，大多數礦井都會具備≥10的厚層堅硬頂板，而在受到采礦狀態影響下，厚層堅硬頂板采用猛烈和急劇的方式，將積聚的彈性能進行釋放，進而形成動載，極大程度的誘發沖擊地壓災害或礦震現象。此外，地質構造中出現斷層和褶曲等現象，也是地質因素的一種，其中誘導沖擊地壓的原理，都是最終形成的較大的、集中性的采動應力，進而引發煤礦沖擊地壓[2]。

1.3 開采技術因素

開采技術對于煤礦沖擊地壓的影響程度也是較大的，其中主要包括：煤層群開采條件下而形成的上覆煤柱，放炮震動，以及煤層開采形成的孤島煤柱三個層面。其中，單純的從開采技術層面來講，由于在不同技術下所形成的集中性采動應力是不同的，同時開采的設計與執行方案不規范、不合理，導致孤島開采局面逐步形成，而一般情況下，采動應力的集中性是誘發煤礦沖擊地壓的主要成因。此外，放炮震動的方式誘發沖擊地壓的可能性也是較大的，就比如北京木城澗礦，以及開灤趙各莊礦等[3]。

2 煤礦沖擊地壓成因的防治措施

2.1 轉變煤礦沖擊地壓的傾向性

對于不同的沖擊地壓傾向性條件和誘導因素，需要結合實際情況，遴選合適的防范方法，來轉變煤巖層自身的沖擊傾向性。其中我們可以利用主動解危的方式，將鉆孔卸壓、定向水力割縫，以及斷頂斷底爆破等方式，應用到現存煤礦沖擊地壓風險和災害的區域，以此轉變沖擊傾向性，提高災害防治效率。

2.2 增加多元化監測方法，綜合預警指標

煤礦沖擊地壓災害的危險系數等同于瓦斯事件，同時兩者具有較強的關聯性。對此，想要有效消除沖擊地壓的誘導因素，解決事件頻發的問題，就要增加多元化監測方法，更加深入的探究出綜合性指標，以便用于沖擊地壓災害的規避和防治當中。此外，基于沖擊地壓和瓦斯的相關性，需要充分探究區深部高瓦斯煤礦中，是否會因為瓦斯較高的含量，以及較大的瓦斯壓力，而誘發沖擊地壓災害。同時在監測和預警的過程當中，要結合實際情況，多角度和多次數的采用不同監測方法，對多源頭和多因素中監測到的數據進行綜合比對與統計分析，進而遴選合適的防治方法，規避煤礦沖擊地壓災害[4]。

2.3 使用科學、合理的開采設計優化方法

在煤礦開采過程當中，應當根據實際情況，來遴選合適的開采設計優化方法，其中現存的一些常用的開采方法包括主動解危方法、優化設計開采方法（重點是對集中應力的消除），以及加強支護的方法。而不同的情況和誘因，需要遴選不同的方法。例如對于上述1.3中所講述的沖擊地壓成因，就可以使用開采設計優化方法，通過對應力疊加以及應力集中問題的環節和消除，來降低沖擊地壓災害的發生率，其中針對孤島煤柱開采的局面，可以運用巷道布置優化，以及保護層開采得分按時，來優化設計方案，消除應力集中和層層疊加的隱患，以此達到降低沖擊地壓災害發生的概率[5]。

3 結論

綜上所述，隨著我國礦采業的不斷發展，煤礦開采范圍和深度也逐步加大，能夠為國家提供更多的資源，但是與此同時卻也帶來更多的災害和風險，正如本文所研究的煤礦沖擊地壓災害，其災害的特征相比于瓦斯災害來說，有著較大的相關性和相似性，事故一旦發生就會造成較大的安全隱患和損失。本文在研究過程中，致力于對煤礦沖擊地壓原因的挖掘，并從相應的方面，提出了針對性建議和優化措施，希望通過專業監測工具的精準監測，對綜合指標和數據進行考量，同時加大重視程度，爭取從源頭規避沖擊地壓的風險和隱患，從根本上提高巷道的防沖能力。