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【摘 要】冲击地压是一种发生在井巷或采煤工作面围岩（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,它严重威胁井下安全生产,是煤矿井下开采过程中严重的灾害之一。为了防止事故的发生，对煤矿的冲击地压进行分析研究，归结起来，其发生的原因主要有煤矿地质因素、开采技术因素和组织管理因素；针对这些原因，应当加深对相关防治技术的研究，从而有效地防止冲击地压事故的发生。利用电磁辐射和钻屑两种方法来检验解危措施效果。
【关键词】冲击地压;影响因素;预测;综合防治 1.冲击地压发生的条件
冲击地压的形成和发生的条件是很复杂的,作为一种矿山岩体破坏现象,有其特殊的宏观和微观特征。首先是煤岩中应力超过其极限强度,以煤岩破坏为先导;其次是煤层和围岩在集中应力作用下,吸收能量积聚应变能;另一个是“诱发”因素导致其突变破坏,瞬间释放应变能。冲击地压发生必须具备的条件如下。
1.1 煤层及围岩具有冲击倾向性煤岩受力易发生破坏,其类型以镜煤和亮煤为主。煤层硬度大、湿度小、抗压强度高,则易发生冲击地压。实践证明:中硬和硬煤,抗压强度在200kg/cm2 以上具有冲击危险。
1.2 回采工作面附近存在较大的能量集中冲击地压多发生在回采工作面前方15～50m处,属于回采工作面前方支承压力区,煤层积聚巨大弹性应变能,当其超过煤层的极限强度时,便产生冲击地压。当走向支承压力与倾向支承压力叠加时，产生的冲击地压更为猛烈和频繁。掘进工作面引起冲击地压的能量来源有:掘进面处于构造应力集中区,原岩构造应力巨大;掘进面处于煤柱或采场前方支承压力高峰区,引起弹性变形能的突然放,均易形成冲击地压。
1.3 采场存在释放能量的空间采场煤体之中存在着巨大的弹性变形能,其附近又存在一定的空间(巷道或工作面)当煤体达到极限强度以上即可爆发冲击地压。若没有释放能量的空间,弹性能将随着采场的移动和受力条件的改变,可能逐渐缓解以至恢复到常压状态。掘巷多、切割量大的采煤方法，发生冲击地压的机会多。
2.煤矿冲击地压产生的原因
2.1 煤矿地质因素
2.1.1 开采深度
在理论界有这样一个认定标准：当采深低于350m时，发生冲击地压的可能性较小；采深在350～500m时，可能性逐渐增大；采深超过500m时，这种增大的幅度和力度空前加大。通过这个标准不难发现，开采深度越大，煤体的应力越高，发生冲击地压的概率也会越大。
2.1.2 煤岩层的结构特点
以往发生冲击地压事故的煤矿，主要存在着硬顶—硬煤—硬底和硬顶—薄软层—煤层两种结构。这两种构造特点是发生冲击地压事故的潜在条件，在一定条件下，它们容易引起开采后的可冒性和冲击危险性。
2.1.3 地质构造
除了煤岩层的结构特点外，冲击地压事故一般都发生在断层、褶曲、煤层倾角变化带等地质构造区域内。这种状况的形成，主要是由于地质构造周围存在强大的应力场，在应力作用下形成构造曼力，并最终导致了冲击地压事故的发生。
2.2 开采技术因素
开采技术对冲击地压的影响主要有两种表现形式：一是因开采导致煤岩体的应力迅速增加，在一定区域、一定范围内形成高应力集中；二是原本具有高应力的煤岩层，在采动条件作用下，诱发冲击地压。不管是哪种形式，不合理的开采技术都会间接地加大冲击地压发生的概率。例如，就开采顺序而言，多煤层和单一煤层的开采顺序是不一样的，如果开采不科学，就会导致煤岩层矿山压力的分布与大小发生变化，最终引起冲击地压。就煤柱的开采而言，它也是极易发生冲击地压现象的，因为煤柱是产生应力集中的地点，是各种应力叠加作用的结果。就综放开采技术而言，它也面临着同样的问题，因为它的冲击地压危险性虽比单一煤层或分层开采的工作面小，但由于其影响范围大，这种危险性将会不断升高。
3.煤矿冲击地压的防治技术分析
通过上文的分析，已经初步掌握了产生冲击地压现象的原因。针对这些原因，应当加深对相关防治技术的研究，从而有效地防止冲击地压事故的发生。
3.1 加强冲击地压的日常监测、预报工作
根据现有条件，使用KBD5和KBD7电磁辐射仪对采煤工作面采用电磁辐射法进行监测，在工作面、回风巷和机道设点观测。并对观测数据采用微机绘制电磁辐射监测表，通过图表数值的变化，分析和判断冲击危险程度。对于数值超过正常辐射值与脉冲值的1.5 倍，强度值达到130MV以上，或某一点、某一区域连续处于较高的观测值，达到临界报警值时，该区域必须进行停产撤人。然后严格按着冲击地压的管理措施，安排专业队伍和专业人员，通过卸压处理，数值恢复到安全指标范围后，方可恢复生产。
3.2 加强掘进时的冲击矿压预防工作
3.2.1 掘进时必须使用可伸缩U 型支架进行支护，严禁使用刚性铁支架或木支护。采用可伸缩支架支护，发生冲击矿压后，尽管U 型支架变形严重，但支架不会发生跨落,仍具有一定的支撑作用，不会发生大面积冒顶，从而避免或减少人员伤亡和财产损失。否则，如采用刚性支护，发生冲击矿压后，很容易造成支架梁、腿分离，彻底损毁、跨落，形成大面积冒顶，造成巨大的人员伤亡和财产损失。
3.2.2 必须加强做好支护的整体性和稳定性，做到支架帮顶刹实、刹靠，支架构件齐全、牢固。
3.2.3 必须采用大断面施工，施工设计净断面不得小于10m2，增加巷道的有效断面。避免发生冲击矿压时抛出的煤体堵实、堵严巷道，从而减少人员伤亡，也为灾后的救援工作创造一定的有利条件。
3.3 合理布置开拓巷道及采用合理的开采方法
3.3.1 合理布置开拓巷道，采用合理的开采方法。尽量不留煤柱或少留煤柱。采用跨中部上山的开采方法，避免工作面开采至中部上山煤柱时，因为应力集中而发生冲击矿压事故。尽量少掘巷道，而且主要巷道应尽量布置在岩石中。
3.3.2 合理布置开采顺序，避免出现孤岛煤柱或半孤岛煤柱。防止多方面应力叠加造成冲击矿压事故。在遇有断层或采空区的条件下，采用从断层或采空区开始回采的开采顺序。以免出现在开采至采空区或断层附近时产生应力叠加而发生冲击矿压事故。
3.4 加强煤层卸压爆破和顶板预裂爆破工作
在工作面硬邦进行卸压爆破时，工作面硬邦的卸压炮眼间距为8m，眼深10m，单孔装药量4kg。卸压爆破炮眼不装药的部分必须填满水炮泥和炮泥。
3.5 加强煤层注水预裂和软化煤体
进行煤层注水时，在工作面内进行短孔注水，每隔10m打1个注水钻孔，孔深7m，注水压力20MPa。注水时必须用胶管封孔器将孔口封严。在工作面两巷内进行长孔注水。距工作面上、下出口40m外，每隔20m布置1个注水钻孔，下巷孔深40m，上巷孔深25m，注水压力不得小于15MPa，使用水泥封孔，以防漏水。通过煤体注水，增加了煤体的湿度，降低煤体的强度，使煤层塑性增加，减少煤体弹性能的聚集，从而降低煤层的冲击倾向性指数和冲击危险性。
4.结束语
冲击地压的成因和机理在个地区不完全相同，它的显现形式也有差异，因此在实际的防治工作中，要对当地的地压要进行深入的研究后才能根据它的实质制定相应的防治对策，同时要学会多种措施联合实施，只有这样才能有效地避免冲击地压的发生，做到防患于未然，实现安全生产，创造安定和谐的生活环境。
【参考文献】
［１］钱鸣高,刘听成．矿山压力及控制[M].北京:煤炭工业出版社,1984.
［２］李伟.南屯煤矿冲击地压防治技术研究与应用[D].http://www.mkaq.org/html/2008.shtml.
［３］李静.煤矿冲击地压防治技术研究与应用[J].江苏:煤炭技术,2012,(2):69-70.
［４］方焕明.煤矿冲击地压及其防治技术探讨[J].河北:煤炭工程,2005,(4):60-62.
［５］刘立忠.煤矿工作面冲击地压防治方法[J].黑龙江:山东煤炭科技，2010,(3):182-183.
［６］赵雪林.冲击地压防治技術在峻德煤矿的应用[J].黑龙江:煤炭技术,2011,(6).
［７］张国华，李凤仪.矿井围岩控制欲灾害防治[M].中国矿业大学出版社，2009,(2)：293-314.
【关键词】冲击地压;影响因素;预测;综合防治 1.冲击地压发生的条件
冲击地压的形成和发生的条件是很复杂的,作为一种矿山岩体破坏现象,有其特殊的宏观和微观特征。首先是煤岩中应力超过其极限强度,以煤岩破坏为先导;其次是煤层和围岩在集中应力作用下,吸收能量积聚应变能;另一个是“诱发”因素导致其突变破坏,瞬间释放应变能。冲击地压发生必须具备的条件如下。
1.1 煤层及围岩具有冲击倾向性煤岩受力易发生破坏,其类型以镜煤和亮煤为主。煤层硬度大、湿度小、抗压强度高,则易发生冲击地压。实践证明:中硬和硬煤,抗压强度在200kg/cm2 以上具有冲击危险。
1.2 回采工作面附近存在较大的能量集中冲击地压多发生在回采工作面前方15～50m处,属于回采工作面前方支承压力区,煤层积聚巨大弹性应变能,当其超过煤层的极限强度时,便产生冲击地压。当走向支承压力与倾向支承压力叠加时，产生的冲击地压更为猛烈和频繁。掘进工作面引起冲击地压的能量来源有:掘进面处于构造应力集中区,原岩构造应力巨大;掘进面处于煤柱或采场前方支承压力高峰区,引起弹性变形能的突然放,均易形成冲击地压。
1.3 采场存在释放能量的空间采场煤体之中存在着巨大的弹性变形能,其附近又存在一定的空间(巷道或工作面)当煤体达到极限强度以上即可爆发冲击地压。若没有释放能量的空间,弹性能将随着采场的移动和受力条件的改变,可能逐渐缓解以至恢复到常压状态。掘巷多、切割量大的采煤方法，发生冲击地压的机会多。
2.煤矿冲击地压产生的原因
2.1 煤矿地质因素
2.1.1 开采深度
在理论界有这样一个认定标准：当采深低于350m时，发生冲击地压的可能性较小；采深在350～500m时，可能性逐渐增大；采深超过500m时，这种增大的幅度和力度空前加大。通过这个标准不难发现，开采深度越大，煤体的应力越高，发生冲击地压的概率也会越大。
2.1.2 煤岩层的结构特点
以往发生冲击地压事故的煤矿，主要存在着硬顶—硬煤—硬底和硬顶—薄软层—煤层两种结构。这两种构造特点是发生冲击地压事故的潜在条件，在一定条件下，它们容易引起开采后的可冒性和冲击危险性。
2.1.3 地质构造
除了煤岩层的结构特点外，冲击地压事故一般都发生在断层、褶曲、煤层倾角变化带等地质构造区域内。这种状况的形成，主要是由于地质构造周围存在强大的应力场，在应力作用下形成构造曼力，并最终导致了冲击地压事故的发生。
2.2 开采技术因素
开采技术对冲击地压的影响主要有两种表现形式：一是因开采导致煤岩体的应力迅速增加，在一定区域、一定范围内形成高应力集中；二是原本具有高应力的煤岩层，在采动条件作用下，诱发冲击地压。不管是哪种形式，不合理的开采技术都会间接地加大冲击地压发生的概率。例如，就开采顺序而言，多煤层和单一煤层的开采顺序是不一样的，如果开采不科学，就会导致煤岩层矿山压力的分布与大小发生变化，最终引起冲击地压。就煤柱的开采而言，它也是极易发生冲击地压现象的，因为煤柱是产生应力集中的地点，是各种应力叠加作用的结果。就综放开采技术而言，它也面临着同样的问题，因为它的冲击地压危险性虽比单一煤层或分层开采的工作面小，但由于其影响范围大，这种危险性将会不断升高。
3.煤矿冲击地压的防治技术分析
通过上文的分析，已经初步掌握了产生冲击地压现象的原因。针对这些原因，应当加深对相关防治技术的研究，从而有效地防止冲击地压事故的发生。
3.1 加强冲击地压的日常监测、预报工作
根据现有条件，使用KBD5和KBD7电磁辐射仪对采煤工作面采用电磁辐射法进行监测，在工作面、回风巷和机道设点观测。并对观测数据采用微机绘制电磁辐射监测表，通过图表数值的变化，分析和判断冲击危险程度。对于数值超过正常辐射值与脉冲值的1.5 倍，强度值达到130MV以上，或某一点、某一区域连续处于较高的观测值，达到临界报警值时，该区域必须进行停产撤人。然后严格按着冲击地压的管理措施，安排专业队伍和专业人员，通过卸压处理，数值恢复到安全指标范围后，方可恢复生产。
3.2 加强掘进时的冲击矿压预防工作
3.2.1 掘进时必须使用可伸缩U 型支架进行支护，严禁使用刚性铁支架或木支护。采用可伸缩支架支护，发生冲击矿压后，尽管U 型支架变形严重，但支架不会发生跨落,仍具有一定的支撑作用，不会发生大面积冒顶，从而避免或减少人员伤亡和财产损失。否则，如采用刚性支护，发生冲击矿压后，很容易造成支架梁、腿分离，彻底损毁、跨落，形成大面积冒顶，造成巨大的人员伤亡和财产损失。
3.2.2 必须加强做好支护的整体性和稳定性，做到支架帮顶刹实、刹靠，支架构件齐全、牢固。
3.2.3 必须采用大断面施工，施工设计净断面不得小于10m2，增加巷道的有效断面。避免发生冲击矿压时抛出的煤体堵实、堵严巷道，从而减少人员伤亡，也为灾后的救援工作创造一定的有利条件。
3.3 合理布置开拓巷道及采用合理的开采方法
3.3.1 合理布置开拓巷道，采用合理的开采方法。尽量不留煤柱或少留煤柱。采用跨中部上山的开采方法，避免工作面开采至中部上山煤柱时，因为应力集中而发生冲击矿压事故。尽量少掘巷道，而且主要巷道应尽量布置在岩石中。
3.3.2 合理布置开采顺序，避免出现孤岛煤柱或半孤岛煤柱。防止多方面应力叠加造成冲击矿压事故。在遇有断层或采空区的条件下，采用从断层或采空区开始回采的开采顺序。以免出现在开采至采空区或断层附近时产生应力叠加而发生冲击矿压事故。
3.4 加强煤层卸压爆破和顶板预裂爆破工作
在工作面硬邦进行卸压爆破时，工作面硬邦的卸压炮眼间距为8m，眼深10m，单孔装药量4kg。卸压爆破炮眼不装药的部分必须填满水炮泥和炮泥。
3.5 加强煤层注水预裂和软化煤体
进行煤层注水时，在工作面内进行短孔注水，每隔10m打1个注水钻孔，孔深7m，注水压力20MPa。注水时必须用胶管封孔器将孔口封严。在工作面两巷内进行长孔注水。距工作面上、下出口40m外，每隔20m布置1个注水钻孔，下巷孔深40m，上巷孔深25m，注水压力不得小于15MPa，使用水泥封孔，以防漏水。通过煤体注水，增加了煤体的湿度，降低煤体的强度，使煤层塑性增加，减少煤体弹性能的聚集，从而降低煤层的冲击倾向性指数和冲击危险性。
4.结束语
冲击地压的成因和机理在个地区不完全相同，它的显现形式也有差异，因此在实际的防治工作中，要对当地的地压要进行深入的研究后才能根据它的实质制定相应的防治对策，同时要学会多种措施联合实施，只有这样才能有效地避免冲击地压的发生，做到防患于未然，实现安全生产，创造安定和谐的生活环境。
【参考文献】
［１］钱鸣高,刘听成．矿山压力及控制[M].北京:煤炭工业出版社,1984.
［２］李伟.南屯煤矿冲击地压防治技术研究与应用[D].http://www.mkaq.org/html/2008.shtml.
［３］李静.煤矿冲击地压防治技术研究与应用[J].江苏:煤炭技术,2012,(2):69-70.
［４］方焕明.煤矿冲击地压及其防治技术探讨[J].河北:煤炭工程,2005,(4):60-62.
［５］刘立忠.煤矿工作面冲击地压防治方法[J].黑龙江:山东煤炭科技，2010,(3):182-183.
［６］赵雪林.冲击地压防治技術在峻德煤矿的应用[J].黑龙江:煤炭技术,2011,(6).
［７］张国华，李凤仪.矿井围岩控制欲灾害防治[M].中国矿业大学出版社，2009,(2)：293-314.