关于煤矿冲击地压的成因及防治措施的研究

陈康 张智齐 周通

（山东裕隆矿业集团有限公司单家村煤矿 山东 曲阜 273100）

1 煤矿冲击地压的条件及成因

1.1 冲击地压倾向性

煤矿冲击地压的倾向性条件，一般情况下主要包括：弱冲击倾向和强冲击倾向，以及无冲击倾向三种，其中强弱性冲击倾向数值都是23个，而无冲击倾向为3个。此外，冲击倾向性理论层面来说，冲击地压倾向性指标总共3个，包括：冲击能指数和弹性能指数，以及动态破坏时间，而近几年的研究成果和实验探测数据显示，冲击地压倾向性指标又增加了单轴抗压强度指标，这对于冲击地压倾向性而言，更具探测的可行性。而综合指数中涵盖了岩体特征冲击倾向和岩体应力，以及煤层特征等，将多元因素融合，构建综合指标的评价，以此提高煤矿冲击地压灾害程度和风险评估的精准性[1]。

1.2 地质影响因素

地质影响因素是煤矿冲击地压成因的一种，其中包括多元层面，如：地质构造、坚硬顶底板和厚层顶板，以及煤厚变化和地震等。其中，从地质整体条件来看，大多数矿井都会具备≥10的厚层坚硬顶板，而在受到采矿状态影响下，厚层坚硬顶板采用猛烈和急剧的方式，将积聚的弹性能进行释放，进而形成动载，极大程度的诱发冲击地压灾害或矿震现象。此外，地质构造中出现断层和褶曲等现象，也是地质因素的一种，其中诱导冲击地压的原理，都是最终形成的较大的、集中性的采动应力，进而引发煤矿冲击地压[2]。

1.3 开采技术因素

开采技术对于煤矿冲击地压的影响程度也是较大的，其中主要包括：煤层群开采条件下而形成的上覆煤柱，放炮震动，以及煤层开采形成的孤岛煤柱三个层面。其中，单纯的从开采技术层面来讲，由于在不同技术下所形成的集中性采动应力是不同的，同时开采的设计与执行方案不规范、不合理，导致孤岛开采局面逐步形成，而一般情况下，采动应力的集中性是诱发煤矿冲击地压的主要成因。此外，放炮震动的方式诱发冲击地压的可能性也是较大的，就比如北京木城涧矿，以及开滦赵各庄矿等[3]。

2 煤矿冲击地压成因的防治措施

2.1 转变煤矿冲击地压的倾向性

对于不同的冲击地压倾向性条件和诱导因素，需要结合实际情况，遴选合适的防范方法，来转变煤岩层自身的冲击倾向性。其中我们可以利用主动解危的方式，将钻孔卸压、定向水力割缝，以及断顶断底爆破等方式，应用到现存煤矿冲击地压风险和灾害的区域，以此转变冲击倾向性，提高灾害防治效率。

2.2 增加多元化监测方法，综合预警指标

煤矿冲击地压灾害的危险系数等同于瓦斯事件，同时两者具有较强的关联性。对此，想要有效消除冲击地压的诱导因素，解决事件频发的问题，就要增加多元化监测方法，更加深入的探究出综合性指标，以便用于冲击地压灾害的规避和防治当中。此外，基于冲击地压和瓦斯的相关性，需要充分探究区深部高瓦斯煤矿中，是否会因为瓦斯较高的含量，以及较大的瓦斯压力，而诱发冲击地压灾害。同时在监测和预警的过程当中，要结合实际情况，多角度和多次数的采用不同监测方法，对多源头和多因素中监测到的数据进行综合比对与统计分析，进而遴选合适的防治方法，规避煤矿冲击地压灾害[4]。

2.3 使用科学、合理的开采设计优化方法

在煤矿开采过程当中，应当根据实际情况，来遴选合适的开采设计优化方法，其中现存的一些常用的开采方法包括主动解危方法、优化设计开采方法（重点是对集中应力的消除），以及加强支护的方法。而不同的情况和诱因，需要遴选不同的方法。例如对于上述1.3中所讲述的冲击地压成因，就可以使用开采设计优化方法，通过对应力叠加以及应力集中问题的环节和消除，来降低冲击地压灾害的发生率，其中针对孤岛煤柱开采的局面，可以运用巷道布置优化，以及保护层开采得分按时，来优化设计方案，消除应力集中和层层叠加的隐患，以此达到降低冲击地压灾害发生的概率[5]。

3 结论

综上所述，随着我国矿采业的不断发展，煤矿开采范围和深度也逐步加大，能够为国家提供更多的资源，但是与此同时却也带来更多的灾害和风险，正如本文所研究的煤矿冲击地压灾害，其灾害的特征相比于瓦斯灾害来说，有着较大的相关性和相似性，事故一旦发生就会造成较大的安全隐患和损失。本文在研究过程中，致力于对煤矿冲击地压原因的挖掘，并从相应的方面，提出了针对性建议和优化措施，希望通过专业监测工具的精准监测，对综合指标和数据进行考量，同时加大重视程度，争取从源头规避冲击地压的风险和隐患，从根本上提高巷道的防冲能力。