鹤岗矿区冲击地压发生规律、类型及防治对策

连鸿全

黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司 黑龙江 鹤岗154100

1鹤岗矿区冲击地压危害概述

鹤岗煤田位于老爷岭隆起的东部，鹤佳凹陷的西部边缘，地处依舒断裂、青黑山断裂、黑龙江断裂所形成的三角区内，新华夏系第二隆起带的西北部，是一个近南北向的槽地。鹤岗煤田自北向西受冲击地压的影响逐渐升高，冲击地压已成为制约鹤岗矿区深部开采的主要灾害。

2鹤岗矿区冲击地压发生规律分析

(1)冲击地压发生时期。鹤岗矿区冲击地压主要发生在回采、掘进和巷道扩修3个时期，其中发生在回采期间的为33起，占55%；发生在掘进时期的为21起，占35%；发生在扩修及等待贯通时期的为6起，占10%。可见，采掘扰动时期发生的冲击地压占事故总数的90%，回采时期冲击地压的发生起数最多。

(2)冲击地压发生地点。鹤岗矿区77%的冲击地压在回风巷道内有强烈显现，其中，回采期间发生的33起冲击地压案例中，有27起导致回风巷破坏，占比82%；掘进期间21起冲击地压案例中，有15起导致回风巷破坏，占比71%；扩修期间6起冲击地压案例中，有4起发生导致回风巷破坏，占比67%。

(3)冲击地压发生深度。鹤岗矿区各矿井冲击地压发生起始深度差异较大，富力煤矿首次冲击地压地点埋深仅340 m，也是鹤岗矿区埋深最浅的冲击地压案例。峻德煤矿首例冲击地压埋深为370 m，但该矿73%的冲击地压发生在埋深450 m 的水平，其余水平发生起数均较少。南山煤矿500 m 埋深冲击地压起数显著大于470 m 埋深冲击地压起数。兴安煤矿开采至600 m以深时才发生首例冲击地压。

3冲击地压发生类型分析

根据冲击地压主控因素可将鹤岗矿区冲击地压可分为4大类，分别为：坚硬顶板主导型、“三侧采空”孤岛型、上覆煤柱主导型及构造主导型。

(1)坚硬顶板主导型。该类冲击地压仅受单侧或双侧采空区坚硬顶板因素影响，是鹤岗矿区冲击地压的主要类型。峻德煤矿发生的26起冲击地压案例中，23次均为该类型冲击地压。

(2)“三侧采空”孤岛型。该类冲击地压主要受三侧采空区坚硬顶板影响，本质上与坚硬顶板型属于一类，但在载荷量级和煤岩层工程结构上具有其特殊性，因此单独化为一类。南山煤层13起冲击地压案例均为“三侧采空”孤岛型；富力矿有4起冲击地压、峻德矿1起冲击地压是在回收孤岛煤柱时发生。

(3)上覆遗留煤柱主导型。该类冲击地压的主要因素为上覆煤柱，辅助因素为采空区坚硬顶板。上覆煤柱是多煤层开采矿井的特有条件，对冲击地压矿井而言是重大安全隐患。

(4)构造主导型。该类冲击地压的主要因素为采空区坚硬顶板，辅助因素为褶曲、断层等地质构造。构造区煤岩层应力分布异常，局部集中水平较高，可对坚硬顶板影响下的冲击危险源形成叠加影响。

4基于鹤岗矿区冲击危害规律、类型防治策略

(1)区域防范和局部治理相结合防冲理念。合理的开拓布置和开采布局对于避免应力集中和叠加，防止冲击地压关系极大。鹤岗矿区的南山矿部分煤层处于盆底构造区，在这种情况下先开采盆底区再开采其它区域要比将盆底区放到最后开采冲击危险性小得多。后期，南山矿优化了开采设计，将防冲设计加入到开采设计中，冲击地压发生次数得到了大幅降低。当然，仅仅采取区域防范不可能根治冲击地压，还需要局部治理措施的跟进，以达到最优防冲效果。

(2)针对上覆残留煤柱提前开展防冲设计。鹤岗矿区可采煤层众多，煤层间一般采用下行开采方式，上部煤层采空区残留煤柱可对下部多个煤层产生加载作用，其影响范围要比残留煤柱本身的尺度大得多。下部煤层采掘至其影响范围内时，冲击危险性明显增大。上覆残留煤柱引起的冲击地压灾害往往更为严重。实际上，一旦上部煤层采空区中残留煤柱，对下部煤层的加载是必然的。为了给下部各煤层采掘创造有利条件，应及早在下部某一个层位回采过程中加以解决，否则越往深部开采，受影响的煤层面积越大。

(3)坚硬顶板预裂和小煤柱护巷相结合的防冲方法。根据鹤岗矿区冲击地压案例统计表明，区段煤柱宽度小于10 m 时，临空巷道冲击地压绝大多数发生在回采期间，而区段煤柱宽度大于10 m 时，临空巷道掘进期间就频繁发生冲击地压，回采期间更为严重。事实上，如果煤层顶板较软，可以随采随冒，并能够完全充填采空区，那么阶段煤柱对临空巷道冲击危险的影响将会微乎其微，可见坚硬顶板是临空巷道冲击风险的核心因素。

5结语

鹤岗矿区通过对以往案例分析总结，结合国内冲击地压先进防治矿井经验，针对发生的规律、类型、主控因素分别采区针对性防治措施，保证了峻德、兴安、富力和南山四矿多个冲击地压危险工作面安全开采，取得了较好的应用效果。