煤矿冲击地压防治技术研究与应用研究

刘浩　刘亚楠

摘要：煤矿开采的工作之难，在于工作环境恶劣，存在一定危险。而危险其中，冲击地压带来的灾害往往是最严重的。因此，在煤矿开采工作中怎样保障作业人员人身安全，确保开采工作能够顺利进行就成为了一个避不可免的难点。本文主要分析产生冲击地压的因素，研讨防治冲击地压的办法。

关键词：产生因素；冲击地压；有效防治

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.053

0前言

煤矿冲击地压是指在开采过程中大量弹性能的煤或岩体的积聚而瞬间产生的巨大能量，产生破坏，与其他开采过程中出现的灾害相比，冲击地压具有更大的破坏性和危险性，并且为没有明显的灾害预兆，具有突发性和偶然性。对冲击地压产生的原因分析就显得尤为重要，提出有效的预防措施也同样变得极具现实意义。

1煤矿冲击地压产生的因素分析

（1）地质因素。发生过冲击地压的媒岩层，结构主要存在硬顶硬煤硬顶和硬顶薄软层煤层这两种结构，这两种结构的构造为潜在条件，断层、褶曲、煤层倾角的变化都存在开采后的冲击危险性。地质构造复杂的区域一般都是由于周围存在强大的应力场，在应力场的作用下形成构造曼力，造成冲击地压事故。对于效应力集中的区域，进行开采时同时受到多个面的集中效应力，也是极易产生冲击地压的区域。产生冲击地压的地质因素有三个方面，煤层或者围岩存在冲击倾向、附近有大量的能量积聚和存在一定的能量释放空间。

（2）技术因素。开采技术对冲击地压的影响也是至关重要的。开采导致煤岩体应力的迅速增加，在某个范围内集中，容易引发事故。综合式开采技术的使用，对开采时应力的影响是最大的。其危险性也比单一煤层开采和分层煤炭开采的方式大得多。开采方向与最大地应力方向没有平行，使二者垂直或者产生了较大的倾角。对于不同的地质条件选用不同的开采方式是必然的选择，方法使用不当同样是诱发冲击地压的原因。对于开采顺序而言，不同方式的开采顺序也是不一样的，如果开采顺不合理，也是会诱发冲击地压事故的发生。

（3）管理因素。煤矿冲击倾向预测技术科学有效的管理组织是避免冲击地压事故发生的重要举措，同样。如果组织管理松散落后，也非常容易导致冲击地压的发生。开采顺序和工作面布置不合理，存在煤柱依旧开采，没有有效的避开应力集中区域。经查证后发现，冲击地压事故发生的很大的原因在于不合理的開采，而不合理的开采往往就是组织管理上出现的问题。盲目追求利益，而忽视了生产安全的重要性。组织管理层不顾生产开采的危险系数，盲目开采，或者经验匮乏，例如开采采空区20到30米的区域，冲击地压的产生概率是非常大的。

2煤矿冲击地压的有效防治技术分析

（1）煤矿压力预测。煤矿预测主要是检测煤炭倾向压力的预测，对周围煤炭岩石的硬度进行检测，从煤炭内部所产生的各种介质及其破坏能力、属性上着手考虑，这也是目前应用最广的预防技术。北京岩石力学开采实验室试验中已经证实了，有一些煤矿本身就具有很强的冲击地倾向性。煤矿冲击倾向是可以通过实验检验出结果的，在开采之前实地测绘，实验分析，能够在后续的开采作业中带来很大的安全系数。通过钻屑法在煤体中钻孔，根据煤粉量及其变化规律达到一系列的探测目的，降煤层中潜在的冲击危险划分等级，为下个工作环节做铺垫。

（2）钻孔卸压技术。钻孔卸压是指在煤矿开采的高应力环境下，利用每层的弹性来破坏钻孔附近的煤体或岩石。从而让煤层能够释放能量，达到消除冲击危险的一种手段。钻孔卸压以释放煤层压力和高应力为手段，适合煤矿开采过程中操作，同时还能通过钻孔转移岩石的高应力向其他泄压岩体。值得注意在于，钻孔需要根据实际情况选择钻机，钻杆的长度和钻头的直径都需要满足做作业需求。打孔深度按照规定保持在有效距离，把握好孔深距离底板的有效距离，钻孔需要排列成单排布局，严格把握各种钻孔参数，既能达到泄压的目的，又能保障钻孔作业的安全。

（3）卸压爆破技术。卸压爆破石指在高应力的煤层中实施定点爆破，提前引发冲击，以消除开采过程中的冲击危险。卸压爆破主要的作用还是使煤层爆炸产生大量的裂隙，使周围煤层的力学结构发生变化，降低弹性强度和弹性能量，使冲击地压发生的强度和能量都大大降低，扩大应力的释放范围，降低应力的集中程度和释放速度，使爆破局部避免冲击地压的危害。但是卸压爆破技术需要事前事后都具有完善的准备工作，事前调查是否需要爆破，然后进行钻屑法检测，事后需要反馈，检测是否达到泄压效果，是否消除了安全隐患。爆破法使用方便、快捷。

（4）煤层注水技术。煤层注水是一项非常有效的解决办法。煤层本身就具有一定的孔隙和透水性，通过注水可以改变煤层物理学性质，改变煤层结构，降低煤层强度，降低煤层积蓄弹性，增大煤层塑性，同时还可以降尘，进而解决冲击地压发生的危险。顶板注水和压注化学溶液是最常见的两种方式，注水过程中要科学合理的安排注水时间，煤层是否适合注水卸压也要做到检测确定，以保证注水的泄压效果。煤层注水最大程度上使用机械，在危险区域外作业，极大限度的保障了工作人员的人身安全。

3结语

煤炭开采过程中冲击地压造成的影响与危害都是巨大的。因此，要根据煤炭开采现场实际情况，制定出行之有效、具体、安全的计划，科学合理的防止冲击地压事故发生，有效的保障煤炭开采工程的安全，促进煤炭开采事业的顺利进行，创造煤炭开采事业安全发展的局面。