试论冲击地压对矿井开采的影响

【摘要】社会上的发展对能源的需求量日益增大，相应地为满足社会发展需求，人们不断地加大了矿井开采的力度。对矿井的过度开采虽然在短时间内满足了对能源的需求，但是从长远看来，矿井过度开采为我们留下了极大的安全隐患。况且，在矿井开采过程中还有许多潜在因素威胁着矿井的安全开采，冲击地压就是其中的一种因素。冲击地压会对矿井开采带来哪些不利影响，而我们又将如何去克服它，这就是本文我们研究的重要内容。

【关键词】冲击地压 矿井开采 不利影响 防范措施

由于矿井开采工作地点的特殊性和开采程序的复杂性，所以矿井开采工作极具危险性。但是，由于社会发展对能源的迫切渴求，矿井开采工作愈发显得重要。随着矿井开采深度的增加，冲击地压对矿井开采的威胁也在不断增加，这就加大了矿井开采的难度。但是，尽管开采工作日益艰难，我们却不得不做，我们寄希望能找到一些有效的措施来减轻冲击地压对矿井开采的不利影响。

一、简析冲击地压

冲击地压是一种在岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，从而导致掩岩石爆裂并弹射出来的现象。这种发生在煤矿开采中的冲击地压一般都是因为在开采煤炭的过程中，围岩强度适应不了集中的过高应力而突发的失稳破坏。它会对开挖的工作面造成严重的破坏，还会对设备造成一定程度的损坏，甚至会造成严重的人员伤亡，对矿井开采工作造成难以估量的损失。

二、冲击地压产生的主要原因

（一）内部原因。

从冲击地压产生的内部因素来说，它和岩体的构造有着密切的联系。首先，我们知道冲击地压是煤岩体发生物理力学性质的直接表现形式之一。一般情况下，容易发生冲击地压的煤层大都有严重的冲击倾向性，这就为冲击地压的产生埋下了潜在因素。而且，随着矿井开采面积和开采深度的不断加大，导致基本顶板的应力状态发生了变化，从而增加了煤层的应力水平，最后达到煤层无法承受的程度而产生了冲击地压。

（二）外部因素。

矿井开采过程中产生冲击地压不仅是因为岩体的原因，还存在着许多外部因素。首先，对煤炭的过度需求导致人们不得不加大煤矿的开采力度，当开采的深度达到一定程度时会破坏岩体的原有构造。如当顶板的自重应力大大超过煤层的抗压强度时，原岩的应力就会遭到严重的破坏，从而引发冲击地压。而且，为了实现矿井开采的目标，一些工作人员往往就忽视了最基本的也是最重要的细节。在开采过程中，当回采工作面推采速度超过了限速时，工作面煤层产生的集中应力难以得到及时的释放，容易造成应力的过度集中而产生冲击地压。

三、冲击地压对矿井开采产生的影响

（一）威胁下井作业工人的安全。

经过调查分析发现，冲击地压产生的强大冲击力会对下井作业的工人造成严重的伤害。强烈的冲击地压和震动超过了人体难以承受的限度而导致人体各器官受到严重的损伤。专业的医学分析表明，冲击地压对脑部的损伤最大，竟然高达90% ，就连胸部损伤都达到了60%左右，对内部器官的肢体的损伤最小，但是也达到了20%左右。冲击地压这种对人体的极大损伤已经达到了人体难以承受的程度，对人们的安全带来了极大的威胁。

（二）影响矿井的正常开采。

冲击地压产生的冲击力会将煤层抛向巷道，造成巷道的严重阻塞 。而且，它还会破坏掉巷道周围的煤岩的正常构造，使其更易发生危险。甚至为安全铺设的防支护系统也难以避免损坏的命运，使其再难以发挥防护作用。以上的多种因素都在严重阻碍着开采工作的正常进行，甚至会导致开采工作延期或取消。

（三）破坏地表建筑和设施

冲击地压对矿井开采工作的影响还表现在对地表建筑的破坏上。冲击地压作为矿山压力的一种特殊的显现形式，是由矿井及其周围岩体变形而产生急剧、猛烈的破坏力。它不断向外扩散的冲击力会导致岩体崩塌或塌陷，造成煤矿生产设备的损毁，严重的甚至难以恢复；也会对地表的建筑造成严重的损坏；强烈的冲击地压甚至会引发地震，造成难以估量的损失。

四、针对冲击地压的有效防范措施

（一）保证巷道布置的科学性、合理性。

冲击地压产生的一个主要因素就是巷道布置的不合理，因此为了保证矿井开采的安全、顺利进行，巷道的布置必须得到高度的重视。在矿井开采之前就要对巷道进行合理的规划，根据以往经验和开采的实际情况做出科学的巷道布置。首先，若发现开采的煤层有冲击危险，在下井作业时一定要小心、谨慎，尽量将主要的巷道和明室布置在坚固的地板岩石中，以增加安全性。在开采面临危险时，可以通过炮眼的多少和增减炸药量来诱发冲力提前释放，从而达到降低应力梯度的目的。

（二）通过煤层注水改变煤层结构。

煤层内注入水后，煤层结构相应就会得到改变，能有效降低煤的强度和弹性能，从而减弱冲击倾向，甚至丧失冲击倾向。而煤层注水又有诸多讲究，一定要按照科学的方法进行。煤层注水一般都是采取长钻孔交叉的注水方法，运用这种注水方法，钻孔的位置、孔长、孔宽等都有严格的限定。而且，开始要用动压注水的方式注水，约30个小时之后又要更改为静压注水。并且，在注水工作完成后还要在孔内进行炸药爆破以扩大注水浸润面积。

（三）注重矿井开采的顺序。

合理的开采顺序也能有效减少冲击地压产生的可能性。在开采工作还未进行之前，一定要合理安排开采程序，杜绝开采工作面形成“半岛“的现象。在开采时最好采取安全系数较高的后退式开采，增加煤层的含水量，保证开采工作的安全性。

五、结束语

冲击地压对矿井开采的影响严重威胁着矿井开采的安全性，但这一问题并不是不可攻克的，采取多种措施，或是借助先进开采技术，都可消除这一问题对开采工作的影响，从而促进矿井开采工作的安全进行，进而保障国家能源安全，促进经济社会发展。

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