时间：2022-08-04 11:30:00
【摘要】冲击地压是一种自然的地球绕太阳公转，地球自转运转中地壳内，地层产生的应力作用，在应力作用下，产生冲击地压，它依据自然地质构造的不同，岩石性质不同和岩石硬度的区别，所以产生的冲击压大小不一；在煤矿开采过程中，垂直深度超过300米时，如岩层板块的抗冲击性弱，便产生冲击地压，一但冲击地压发生，会给煤矿开采企业作业人员和设备物资等造成不可弥补的伤害和损失。故此，在煤矿开采较深的矿井应对冲击地压进行监预测和防治。
【关键词】冲击地压、冲击地压的监预测、冲击地压的防治
1矿井开采与冲击地压
1.1历史与现状
冲击地压是矿山井下常见而严重的自然灾害，早在1733年英国南斯塔煤田就有发生冲击地压灾害记录，我国最早冲击地压发生在1933年的布立，到70年代末期趋于严重，冲击地压矿井达到30个，其中门头沟、龙凤、枣庄、唐山、天池等矿井最为严重。我国的冲击地压目前仍很严重。冲击地压矿井达65对之多，冲击地压事故每年均有发生，1997年上半年就有3起人员死亡的冲击地压恶性事故，2003年原新兴矿二区三采右九片上山就发生一起因冲击地压死亡2人，重伤一人的事故。
1.2煤矿动压现象
煤矿开采过程中，在高应力状态下积聚有大量弹性能的煤和岩体，在一定的条件下突然发生破坏，冒落或抛出，使能量突然释放，呈现声响，震动以及抛落等明显的动力效应，这些现象统称为煤矿动压现象。它具有突然爆发的特点，其效果有的如同大量的炸落爆破，有的形成强烈的暴风，危害比一般矿山压力显象程度更为严重，在地下开采中易造成严重的自然灾害。
1.2.1冲击矿压
冲击地压是一种发生在井巷或回采工作面、上山围岩（煤体）内，以突然、急剧、猛烈破坏为特征的矿山压力的动力现象，冲击地压可分为三类：
（1）重力型冲击地压；主要受重力作用，没有或只有极小构造应力影响的条件下引起的冲击地压。
（2）构造应力型冲击地压；若构造应力远远超过岩层自重应力时，主要受构造应力的作用引起的冲击地压。
（3）中间型或重力___构造型冲击矿压，它是受重力和构造应力的共同作用引起的冲击地压。
根据冲击的显现强度，可分为四类：
（1）弹射。一些单个碎块从处于应力状态下的煤体或岩体中射出，并伴有强烈声响，属于微冲击现象。
（2）矿震。它是煤、岩内部的冲击地压，即深部的煤或岩体发生破坏。但煤、岩并不向采空间抛出，只有片帮或塌落现象，但煤或岩体产生明显震动，伴有巨大的声响，有时产生煤尘。较弱的矿震为微震，也称为“煤炮”。
（3）弱冲击。煤或岩石向已采空间抛出，破坏性很大，对机械、支架和设备基本上没有损坏，围岩产生震动，一般震级在2.2级以下，伴有很大响声，产生煤尘，在有瓦斯煤层中可能有大量瓦斯涌出。
（4）强冲击。部分煤或岩石急剧破碎，大量向已采空间抛出，出现支架折损，设备移动和围岩震动，震级在2.3级以上，伴有巨大声响，形成大量煤尘和产生冲击波。
1.3发生冲击地压原因
（1）开采深度，开采的垂深越深，发生冲击地的可能性越大。（2）煤层和顶底板岩性。（3）厚煤层易发生冲击地压。（4）地质构造的应力。
1.4开采条件引发冲击地压
开采技术条件可以促使引发击地压发生，它主要体现在两个方面，一是人为地形成应力集中，增大发生冲击地压的危险性，二是改变应力状态和产生震动，可以诱发冲击地压具体表现如下：
开采技术因素：开采多层煤时，任何造成应力集中的因素，如开采程序不合理、本层回采不干净、相邻两层开采错距不合适等，均对防治冲击地压不利。
从防治冲击地压的角度而言，壁式开采优于柱式开采，旱采优与水采；直线工作面优于曲线工作面，冒落法优于充填法。
煤柱和开采边界是最主要的应力集中因素，应尽量避免和减少这些因素的有害影响。
（1）采煤方法
各种采煤方法的巷道布置和管理顶板方法不同，所产生的冲击压力和分布规律也不相同，一般来说，短壁体系（巷柱或刀柱等）采煤方法由于开掘巷道多，巷道交岔多，遗留煤柱多，形成多支承压力叠加，容易发生冲击地压。
（2）煤柱
煤柱是发生应力集中的地点，孤岛形和半岛形煤柱可能受几个方向集中应力的叠加作用，因而在煤柱附近最容易发生冲击地压，煤柱上的集中应力不仅对本煤层开采有影响，而且还向下层传递，对下部煤层形成冲击。
（3）采掘顺序
采掘顺序对形成冲击地压的大小和分布有很大关系。巷道和回采工作面相向推进，以及在回采工作面或煤柱中的支承压力带内掘进巷道，都会使集中应力叠加而发生冲击地压。
（4）放炮
放炮产生震动引起动截荷。一方面能使煤层中的应力迅速重新分布而增加煤体应力；另一方面能迅速解除煤壁边缘侧向约束阻力，改变煤体的应力状态，由三个方面向压缩变为二向压缩，使其抗压强度下降，导致迅速破坏，因此，放炮具有诱发冲击地压的作用。
2冲击地压的预测
虽然冲击地压是煤矿的严重自然灾害，但若能做好预测和防治工作，是可以避免事故发生的。
下面介绍几种常用的预测方法：
（1）能量法：它是以弹性能与永久变形消耗能之比，做为衡量煤体冲击倾向的指标。这个指标是根据实验室对煤样进行加压试验所得到的应力___应力曲线求得的。
（2）弹性变形法：它是在载荷小于强度极限的条件下，用反复加载和卸载循环得到的弹性变形量与总变形量之比，做为衡量冲击倾向度的指标。
（3）能量与刚度法稳定理论：在刚性试验机上进行煤的单轴压缩试验得到煤的应力___应变全过程曲线。
（4）煤岩强度和弹性系数法：用煤岩的单向抗压强度或弹性模量的绝对值，做为衡量冲击倾向度的指标。
3冲击地压的防治
（1）降低应力的集中程度___减弱煤层或煤层区域的压力值的方法有：超前开采保护层；无煤柱开采，在采区内和工作面不留煤柱和煤体突出部分，以减弱积聚弹性能的能力和释放率。
（2）改变煤层的物理力学性能___如高压注水，放震动炮、钻孔卸压，切割沟槽卸压和选择最佳采煤方法。回采设备、开采参数、工作面制度等方法，达到局部降低煤层边缘的冲击危险程度。
（3）开采有冲击危险的煤层时，无论是回采工作面还是掘进工作面中，都应采用支撑力大的可缩性金属支（架）柱或单体液压支柱。
（4）采场支架、支柱要保持足够的支护强度，使用摩擦支柱水平楔要打紧，单体液压支柱要班班补液，要使各种支柱达到初撑强度标准。
（5）工作面煤壁必须平、直、齐避免局部应力集中。
（6）工作面两端必须采透采空区，不得留煤柱避免采面隅角造成应力叠加区。
（7）上下巷必须超前60米进行维护，保持良好的支护状态。
（8）采场周围60米范围内不准有其它采掘面施工。
（9）采空区内不得丢失煤垛。
（10）采面过老巷、上山时，应斜交过老巷、上山，并与煤壁夹角保持25度以上。
4结论
在矿井开采过程中，对冲击地压的监测、预测和防治是非常重要的，有条件的矿、井或有冲击地压的矿井应上齐上全监、预测设备，减少煤矿企业因冲击地压造成的损失。