黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司 黑龙江鹤岗 154103
摘要：冲击地压也叫作“岩爆”，冲击地压的出现主要是由于聚集在岩石中的弹性变形势能在特定的情况下发生突然的剧烈释放，最终导致的是岩石的爆裂并随着这种势能弹射开来。与此同时，在岩石爆裂发生的同时，还会带有一定程度的震动。冲击地压所带来的岩石爆裂现象而产生的震感不仅仅发生在岩石爆裂的瞬间，而是延续时间较长的震感。如果在煤矿中出现冲击地压的情况，对于身处煤矿深处的工作人员是一种极大的安全威胁。鉴于此，本文主要分析探讨了煤矿冲击地压灾害及其控制技术，以供参阅。
关键词：煤矿；冲击地压；灾害；控制技术
引言
冲击地压是煤矿开采过程中发生的典型动力灾害之一，它可能会引起煤与瓦斯突出、煤层自燃、冒顶等次生灾害。由于岩爆的发生是荷载集中的局部化问题，使得岩爆问题变得更加复杂，这是一个非常抽象和难以直接监测和控制的问题。目前，由于灾害和能源在国外发达国家结构调整，我已被关闭，而中国已成为防治岩爆研究的主要国家。目前，对岩爆的认识、监测和控制方法复杂多样，难以选择合适的方法来解决岩爆问题。
1冲击地压现象概述
冲击地压是矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。冲击地压与岩爆、矿震、煤与瓦斯突出同属于煤岩动力灾害，但是它又明显不同于岩爆、矿震和煤与瓦斯突出。冲击地压与岩爆最显著的差异在于构成结构体的岩性明显不同，冲击地压发生在煤矿井巷，而岩爆多发生在含脆性岩体的非煤矿山和井巷工程中，冲击地压的破坏程度、影响范围比岩爆要大的多。冲击地压和岩爆常会导致矿震的发生，而矿震则不一定会导致冲击地压或岩爆的发生。冲击地压与煤与瓦斯突出最大的不同在于前者没有气体的参与。冲击地压的发生是有条件的，并非相同地质条件的矿井都会发生冲击地压，即使同一矿井，也不是所有的地区都会发生冲击地压。冲击地压发生的条件，不同的学者有不同的认识，发生冲击地压必须具备3个条件：①内在条件，即煤岩体具有冲击倾向性；②应力条件，即有超过煤岩体破坏强度的应力作用其上；③结构条件，即具有弱面和容易引起突变滑动的层状介面。只有同时具备这3个条件才会导致冲击地压的发生，否则不会发生冲击地压。因此，可以认为冲击地压实质是具有冲击倾向性的煤岩结构体在高应力（构造应力、自重应力）作用下发生变形，局部形成高应力集中并积聚能量，在采动应力的扰动下，沿煤岩结构弱面或接触面发生黏滑并释放大量能量的动力现象。
2影响煤矿冲击地压地质的主要因素
（1）煤岩体的物理性质。煤岩体的弹性、硬度和湿度等都是影响其发生冲击地压事故的重要物理性质。岩体弹性的变形程度与能量聚集程度密切相关，在一定程度上可以表明发生冲击地压可能性的大小。煤岩体的弹性变形程度大，发生事故的可能性就大。在弹性变形小的煤岩体中，其变形大部分都是塑性变形，发生事故的可能胜就大大降低。此外，如果煤岩体中含有的水分较少，变形的能力就会增大，从而更容易积聚能量发生冲击地压事故。（2）开采的深度。根据生产实践经验，开采深度越大，发生冲击地压的可能胜就越大。这是因为煤岩体的理深越大，受到重力的影响就越明显，煤体所具有的原始应力也就越大。一旦应力超过煤体的极限强度，就会发生冲击地压。但是，这个深度会根据各个地区煤体和岩体的某些物理特性发生改变，因此各个地区发生冲击地压事故的临界深度是不同的。（3）地质构造。冲击地压事故在复杂的地质环境下，比如断层、褶皱、煤层厚度发生改变等地应力较大的地方发生的概率比较大。当工作面推进到具有断层、褶皱等地应力高度集中的区域内时，在超前采动压力的影响下，煤岩体积聚的弹性能量极易突然释放，造成冲击地压。
而在构造应力已经得到释放的区域，比如背斜侧方向上宽缓的地方，由于应力的提前释放，发生冲击地压的危险性会大幅度降低，甚至不会发生冲击地压。
3冲击地压预测技术
（1）宏观判断与矿压观测法。考察邻矿相同煤层发生冲击地压现状，依据本矿开采条件与地质情况，判断本区域冲击地压的发生、发展趋势。采用顶板动态仪、液压枕、测力计、钢卷尺等常规矿压观测手段，观测和记录监测区域的顶板压力、顶板下沉量、片帮、板炮、采空区悬顶等矿压显现现象，经处理分析后宏观判断监测区域的冲击危险陛。（2）电磁辐射监测与钻屑法。煤岩层冲击地压发生前，由于受应力作用会产生电磁辐射，通常在—个稳定范围内；当冲击地压将要发生时，电磁辐射强度出现突变。实验表明，煤岩冲击、变形破坏的变形值释放的能量与电磁辐射的幅值、脉冲数成正比。根据电磁辐射信号的强弱即可判断冲击地压的危险陛。钻屑法是指通过在有冲击倾向煤层中打孔径钻孔，根据打钻时煤层每米深度排出煤粉量的多少，以及相关动力现象来预测冲击地压危险性的一种方法。通过测量钻孔煤粉量大小确定煤层应力状态。（3）微震与地音法。微震法主要是监测煤岩体内发生的微小震动，并对其进行分析解释，当震动的幅值超过某一均值时，就容易引发冲击地压，利用此种方法来对冲击地压进行预测和预报。地音法是在监测区内布置地音探头，由监测装置连续自动采集地音信号，经实时处理加工成报告、图表。通过对数据进行整理分析，判断监测区域的冲击危险程度。
4冲击地压防护措施
(1)工作面需要使得超前支护和端头支护具有一定的加强强度，来增强切顶线与上下端头的支护强度，增大两巷之间超前支护的范围。(2)有冲击地压危险的采煤工作面向外150m继续随着不完全顺槽的煤壁，不允许防止钢性设备和材料，已经在进行使用的设备需牢固连接，顶网需要和支柱连接成为一体从而防止倾倒。(3)当爆破作业产生在冲击地压危害非常大的区域时，应当先使躲炮时间与躲炮距离相匹配，躲炮时间大于等于30min，躲炮半径大于等于150m。(4)工作面如果存在于冲击区域停产三天以上时间，在前一班要恢复生产状况时，必须操作冲击地压危险监测(其中包含电磁辐射的监测)，当监测的结果出来没有危险时，才能生产照常，如若不然，需要采取补救解决危机的措施。(5)在煤层冲击地压的高危工作区域，必须悬挂冲击危险警示牌，为了使危险内部行走的工作人员注意到危险，应当挂设防止冲击地压危险的警告牌，尽可能地缩短工作人员在危险区内的走动和停留的时间，以免发生危险事故。（5）加强煤矿开采作业管理。除了在技术上要加强管理之外，还要重视在管理上做好预防工作。例如在开采作业前做好人员培训和安全教育工作，使所有的作业人员都能够对冲击地压有一定的认识和了解，并能够掌握一定的判断方法。
结束语
总之，随着我国煤炭行业的不断发展，加深矿井深度成为煤矿企业维持发展的主要途径，但是随着矿井的加深，危险也在逐渐增多，出现冲击地压的概率也会随之变大。因此，相关部门一定要加大力度，关注煤矿冲击地压地质灾害防治情况，这不仅仅是对煤炭行业以及资源的保护，也是对井下从业人员的一种负责的态度。
参考文献
[1]李宏艳.煤矿冲击地压灾害防控技术研究现状及展望[J].煤炭科学技术.2019(01)
[2]冯栩瑞.煤矿冲击地压灾害及其控制技术[J].能源与环保.2019(08)
作者简介：
邹继超，男，工程师，生于1990年6月3日，2011年7月毕业于黑龙江科技大学采矿工程专业，现工作于黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司南山煤矿防冲大队，担任主技职务。