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[摘 要]冲击地压是最严重的自然灾害之一，其成因复杂，影响因素多，破坏性大，事故频发，一直都是研究的难题。本文针对这一难题，结合南山矿西一区南部18层零分段底板层地质生产条件及日常监测，采用煤体高压注水软化、大孔径钻孔、卸压爆破措施，有效的防治了该矿冲击地压的发生。
[关键词]冲击地压 地压监测 防治措施
中图分类号：V243.1；TN972 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0192-01
冲击地压是矿井重大灾害之一，是当巷道围岩体的原始力学平衡遭到破坏时，变形能突然释放而造成猛烈、急剧破坏的动力现象。随着开采强度不断加强，开采深度不断加大，矿井冲击地压现象频发，造成了严重的人员伤亡及经济损失，冲击地压严重威胁着矿井安全生产[1-2]。南山矿西一区南部18层零分段底板层，瓦斯涌出量大，属于高瓦斯矿井，且埋深大，经综合评估为3级中等冲击危险。为了保证矿井的安全生产，结合日常监测，采用煤体高压注水软化、大孔径钻孔、卸压爆破措施，有效的防治了该矿冲击地压的发生。
1 工程概况
本区煤层呈单斜构造，煤层倾角11°-7°，平均倾角9°左右，煤层走向N76°E，倾向NW14°，煤层厚度在8-14米，平均厚度12米，埋深482m本区煤质中硬，煤种为1/3JM，容重1.33。
本区回风道上覆15层煤柱，溜子道上覆15层煤柱及15层采空区。18层煤直接顶为2.0米左右灰白色细砂岩，基本顶为灰白色中砂岩，直接底为1.8-2.5米炭质粉砂岩，基本底为灰白色中砂岩，距下部22-2层30米，本区无岩浆体侵入。西一区南部18层零分段底板层，瓦斯涌出量大，属于高瓦斯矿井，经综合评估为3级中等冲击危险。
2 冲击地压日常监测
该区采用SOS微震系统、电磁辐射法、钻屑法、三量观测法、对该工作面的冲击危险性和危险程度进行预测预报。
（一）SOS微震监测系统日常监测：
1、该区域已实行网络覆盖，由生产科防冲队设专人24小时对SOS微震监测数据进行分析，并将测得的震源位置进行综合分析，划分危险区域报矿有关领导及矿调度室。
2、防冲大队每5天使用能量趋势法和频次趋势法对震动总能量和次数进行统计分析，能量增大或减小要及时找出原因并用KBD5或钻屑法进行校核，发现有冲击地压危险，立即采取解危措施进行处理。
（二）KBD5便携式电磁辐射仪日常监测：
1、防冲队每日派专人用KBD5便携式电磁辐射仪分别对工作面和工作面向外整个回风道和机道进行移动监测，回风道、机道监测范围每10米布置一个测点；工作面内布置3个测点，分别在距上、下端头15～20米及工作面中部。
2、生产科防冲队监测人员严格执行KBD5便携式电磁辐射仪操作规程，监测到的数据及时处理分析，发现数据超限采用钻屑法校核，如有冲击危险立即报矿并采取解危措施进行处理。
（三）KBD7电磁辐射仪日常监测：
1、溜子道超前工作面30-40米，70-90米两处各设置一台KBD7电磁辐射仪，第一测站每推进10米前移10米，第二测站每推进20m前移20米（此项工作由生产科防冲队及时完成）。
2、KBD7电磁辐射仪采用趋势预报法，当KBD7电磁辐射仪数据发生异常时，监测队及时对数据進行分析，并用KBD5电磁辐射仪和钻屑法进行校核，如有冲击危险，立即采取解危措施进行处理。
（四）钻屑法：
1、开采前需测出钻屑法的基准数据，在工作面每隔15米施工一个钻眼，共计5个钻眼。每个钻眼深度为8米，分别对每米（前1米不收集）的钻粉量进行收集，并做好记录，将每米数据的平均数作为钻屑法的基准数据，超过临界值（基准数的1.5倍）认为该处有冲击危险，必须采取解危措施进行处理。
2、采用风煤钻、麻花套钎子垂直于煤壁、平行于层面钻取煤粉，钻孔参数为：开孔位置距底板0.5-1.0米，孔深8米，孔径φ42mm，施工时不得穿层，一人持钻进行操作，不许来回带钎子，应匀速匀力钻进以减小其误差。
3、在钻孔施工过程中，如出现钻杆卡死跳动、顶钻、震动或声响等现象时，说明该位置有冲击危险，必须立即采取解危措施进行处理。
4、施工钻屑孔应在不生产的情况下进行。
3 冲击地压治理方法
本工作面采用以上监测方法进行综合监测，其中监测指标有一项达到或超过危险临界值时，认为有发生冲击地压危险，必须及时向矿有关领导及矿调度室汇报，及时通知采区及工作面停产撤人，经矿研究采取卸压解危措施，并经效果检验确认无危险后，方可恢复生产。
本工作面防治冲击地压采用煤体注水软化、大孔径钻孔卸压、煤层顶底板卸压爆破方法进行治理。
（一）煤体高压注水软化：
1、回风道和溜子道内的煤体软化钻孔进行注水工作。
2、施工地点：溜子道、回风道。
3、设备配置：溜子道使用750型液压钻机和回风道使用YZ-2.5岩石电钻进行打钻，使用流量为80立方米每分钟的乳化泵进行高压注水，注水压力20Mpa。
4、在回风道，溜子道自切眼向外按顺序打钻（抽放钻场位置距离煤体软化钻孔为8米）逐个孔进行注水，溜子道钻孔间距：15米，回风道钻孔间距10米，溜子道打钻角度15°至20°之间；回风道打钻角度3°至5°之间。
5、严格按设计施工，开孔直径75mm，扩孔长度不少于10m。
6、封孔顺序：
1）打钻结束后，钻机队当班必须封孔.
2）封孔深度不小于10米，使用封孔泵注水泥砂浆封孔。
3）如采用每根1.5米长的封孔器，必须两根封孔器之间用管箍连接好，并用麻绳缠好，用管钳拧紧。
4）封完孔24小时后及时上阀门。
5）钻孔封完后，在用变径注水头接到高压注水管路中。
6）封孔质量由采区领导负责检查，严禁漏水。
（二）大孔径钻孔措施：
通过对煤体进行大直径钻孔卸压，改变了巷道深部煤体的力学性质，使得具有冲击倾向的煤体内部出现破碎带，释放出弹性能量，降低了冲击危险性，并避免了冲击地压的发生。
在回风道与溜子道区域采用ZY-750D型液压钻机（功率18.5KW），钻杆φ50mm，钻头直径φ113mm，钻杆长度0.76m，进行大直径钻孔卸压，钻孔角度为+5-10度，施工完后为防止孔内有瓦斯渗出，及时用黄泥或水泥灰封孔，封孔长度不小于1m。钻孔呈三角花布置，长度15m。垂直煤体中钻孔，见下图1。
（三）卸压爆破：
如上述方法无法解决冲击地压情况，需在冲击矿压危险区域进行卸压爆破，每天打2个卸压钻孔。卸压钻孔施工及卸压爆破必须在大班不生产期间进行施工作业。
1）重点防治区域：溜子道和回风道进行煤层卸压工作。
2）开采期间，对冲击重点区域内溜子道上帮；卸压孔间距为5米进行往复循环打钻放卸压炮，钻孔垂直煤帮，角度：45°、孔深8-10米，装药量3.0Kg，起爆雷管2发并用炮泥及水炮泥进行封孔，并封严封实。
3）在超前维护30米处向外对回风道上帮爆破，每间隔15-20米布置一个卸压爆破钻孔，孔深10-20米，钻孔与回风道垂直，开孔位置距底板1.5-1.8m，水平夹角35°，终孔打在同层位岩层中，装药量3.0Kg，2个电雷管并用炮泥及水炮泥进行封孔，并封严封实。
参考文献
[1] 谭云亮，王春秋等.冲击地压灾害非线性预测理论[M].中国科学技术出版社.2000.
[2] 王加升.防治冲击地压综合措施的应用[J].煤.2004.
作者简介：
崔相君，1987年5月3日出生，男，汉族，2010年7月毕业于黑龙江科技学院，大学本科学历，助理工程师，现任龙煤鹤岗矿业公司南山煤矿综采二队采煤队技术员。
[关键词]冲击地压 地压监测 防治措施
中图分类号：V243.1；TN972 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0192-01
冲击地压是矿井重大灾害之一，是当巷道围岩体的原始力学平衡遭到破坏时，变形能突然释放而造成猛烈、急剧破坏的动力现象。随着开采强度不断加强，开采深度不断加大，矿井冲击地压现象频发，造成了严重的人员伤亡及经济损失，冲击地压严重威胁着矿井安全生产[1-2]。南山矿西一区南部18层零分段底板层，瓦斯涌出量大，属于高瓦斯矿井，且埋深大，经综合评估为3级中等冲击危险。为了保证矿井的安全生产，结合日常监测，采用煤体高压注水软化、大孔径钻孔、卸压爆破措施，有效的防治了该矿冲击地压的发生。
1 工程概况
本区煤层呈单斜构造，煤层倾角11°-7°，平均倾角9°左右，煤层走向N76°E，倾向NW14°，煤层厚度在8-14米，平均厚度12米，埋深482m本区煤质中硬，煤种为1/3JM，容重1.33。
本区回风道上覆15层煤柱，溜子道上覆15层煤柱及15层采空区。18层煤直接顶为2.0米左右灰白色细砂岩，基本顶为灰白色中砂岩，直接底为1.8-2.5米炭质粉砂岩，基本底为灰白色中砂岩，距下部22-2层30米，本区无岩浆体侵入。西一区南部18层零分段底板层，瓦斯涌出量大，属于高瓦斯矿井，经综合评估为3级中等冲击危险。
2 冲击地压日常监测
该区采用SOS微震系统、电磁辐射法、钻屑法、三量观测法、对该工作面的冲击危险性和危险程度进行预测预报。
（一）SOS微震监测系统日常监测：
1、该区域已实行网络覆盖，由生产科防冲队设专人24小时对SOS微震监测数据进行分析，并将测得的震源位置进行综合分析，划分危险区域报矿有关领导及矿调度室。
2、防冲大队每5天使用能量趋势法和频次趋势法对震动总能量和次数进行统计分析，能量增大或减小要及时找出原因并用KBD5或钻屑法进行校核，发现有冲击地压危险，立即采取解危措施进行处理。
（二）KBD5便携式电磁辐射仪日常监测：
1、防冲队每日派专人用KBD5便携式电磁辐射仪分别对工作面和工作面向外整个回风道和机道进行移动监测，回风道、机道监测范围每10米布置一个测点；工作面内布置3个测点，分别在距上、下端头15～20米及工作面中部。
2、生产科防冲队监测人员严格执行KBD5便携式电磁辐射仪操作规程，监测到的数据及时处理分析，发现数据超限采用钻屑法校核，如有冲击危险立即报矿并采取解危措施进行处理。
（三）KBD7电磁辐射仪日常监测：
1、溜子道超前工作面30-40米，70-90米两处各设置一台KBD7电磁辐射仪，第一测站每推进10米前移10米，第二测站每推进20m前移20米（此项工作由生产科防冲队及时完成）。
2、KBD7电磁辐射仪采用趋势预报法，当KBD7电磁辐射仪数据发生异常时，监测队及时对数据進行分析，并用KBD5电磁辐射仪和钻屑法进行校核，如有冲击危险，立即采取解危措施进行处理。
（四）钻屑法：
1、开采前需测出钻屑法的基准数据，在工作面每隔15米施工一个钻眼，共计5个钻眼。每个钻眼深度为8米，分别对每米（前1米不收集）的钻粉量进行收集，并做好记录，将每米数据的平均数作为钻屑法的基准数据，超过临界值（基准数的1.5倍）认为该处有冲击危险，必须采取解危措施进行处理。
2、采用风煤钻、麻花套钎子垂直于煤壁、平行于层面钻取煤粉，钻孔参数为：开孔位置距底板0.5-1.0米，孔深8米，孔径φ42mm，施工时不得穿层，一人持钻进行操作，不许来回带钎子，应匀速匀力钻进以减小其误差。
3、在钻孔施工过程中，如出现钻杆卡死跳动、顶钻、震动或声响等现象时，说明该位置有冲击危险，必须立即采取解危措施进行处理。
4、施工钻屑孔应在不生产的情况下进行。
3 冲击地压治理方法
本工作面采用以上监测方法进行综合监测，其中监测指标有一项达到或超过危险临界值时，认为有发生冲击地压危险，必须及时向矿有关领导及矿调度室汇报，及时通知采区及工作面停产撤人，经矿研究采取卸压解危措施，并经效果检验确认无危险后，方可恢复生产。
本工作面防治冲击地压采用煤体注水软化、大孔径钻孔卸压、煤层顶底板卸压爆破方法进行治理。
（一）煤体高压注水软化：
1、回风道和溜子道内的煤体软化钻孔进行注水工作。
2、施工地点：溜子道、回风道。
3、设备配置：溜子道使用750型液压钻机和回风道使用YZ-2.5岩石电钻进行打钻，使用流量为80立方米每分钟的乳化泵进行高压注水，注水压力20Mpa。
4、在回风道，溜子道自切眼向外按顺序打钻（抽放钻场位置距离煤体软化钻孔为8米）逐个孔进行注水，溜子道钻孔间距：15米，回风道钻孔间距10米，溜子道打钻角度15°至20°之间；回风道打钻角度3°至5°之间。
5、严格按设计施工，开孔直径75mm，扩孔长度不少于10m。
6、封孔顺序：
1）打钻结束后，钻机队当班必须封孔.
2）封孔深度不小于10米，使用封孔泵注水泥砂浆封孔。
3）如采用每根1.5米长的封孔器，必须两根封孔器之间用管箍连接好，并用麻绳缠好，用管钳拧紧。
4）封完孔24小时后及时上阀门。
5）钻孔封完后，在用变径注水头接到高压注水管路中。
6）封孔质量由采区领导负责检查，严禁漏水。
（二）大孔径钻孔措施：
通过对煤体进行大直径钻孔卸压，改变了巷道深部煤体的力学性质，使得具有冲击倾向的煤体内部出现破碎带，释放出弹性能量，降低了冲击危险性，并避免了冲击地压的发生。
在回风道与溜子道区域采用ZY-750D型液压钻机（功率18.5KW），钻杆φ50mm，钻头直径φ113mm，钻杆长度0.76m，进行大直径钻孔卸压，钻孔角度为+5-10度，施工完后为防止孔内有瓦斯渗出，及时用黄泥或水泥灰封孔，封孔长度不小于1m。钻孔呈三角花布置，长度15m。垂直煤体中钻孔，见下图1。
（三）卸压爆破：
如上述方法无法解决冲击地压情况，需在冲击矿压危险区域进行卸压爆破，每天打2个卸压钻孔。卸压钻孔施工及卸压爆破必须在大班不生产期间进行施工作业。
1）重点防治区域：溜子道和回风道进行煤层卸压工作。
2）开采期间，对冲击重点区域内溜子道上帮；卸压孔间距为5米进行往复循环打钻放卸压炮，钻孔垂直煤帮，角度：45°、孔深8-10米，装药量3.0Kg，起爆雷管2发并用炮泥及水炮泥进行封孔，并封严封实。
3）在超前维护30米处向外对回风道上帮爆破，每间隔15-20米布置一个卸压爆破钻孔，孔深10-20米，钻孔与回风道垂直，开孔位置距底板1.5-1.8m，水平夹角35°，终孔打在同层位岩层中，装药量3.0Kg，2个电雷管并用炮泥及水炮泥进行封孔，并封严封实。
参考文献
[1] 谭云亮，王春秋等.冲击地压灾害非线性预测理论[M].中国科学技术出版社.2000.
[2] 王加升.防治冲击地压综合措施的应用[J].煤.2004.
作者简介：
崔相君，1987年5月3日出生，男，汉族，2010年7月毕业于黑龙江科技学院，大学本科学历，助理工程师，现任龙煤鹤岗矿业公司南山煤矿综采二队采煤队技术员。