中天合创能源有限责任公司门克庆煤矿内蒙古自治区鄂尔多斯市017399
摘要：冲击地压是发生在煤矿开采过程中典型动力灾害之一，冲击地压可能诱发煤与瓦斯突出、煤层自燃发火、冒顶等次生灾害，造成更为严重的后果。
关键词：冲击地压；破坏机理；灾害；防治措施；
我国的煤矿开采规模不断的扩大，冲击地压的灾害严重程度也在不断的加深，冲击地压发生的重要地质因素就是采深、顶板条件、地质构造等因素，所以，冲击地压矿井应该加强对煤矿冲击地压防治技术的研究，确保煤矿开采的安全施工。
一、冲击地压的形成及特点
1.冲击地压的形成原理。煤矿冲击地压是一个动态产生的过程，其现象就是能量的自由释放。当脆性煤体的极限平衡状态被破坏时，会向自由的空间释放出能量，瞬时破坏高爆源分区的脆性煤层。冲击地压的爆发方式可分为动态类型、构造应力类型及中间型；根据范围的大小可分为局部爆发和大面积爆；根据爆发点分类可分为点爆和巷爆。冲击地压爆发时的特点是，煤石大量脱落，设备震动倒塌，矿层脱落移位，煤体弹性振动，产生极大的冲击波。同时，煤矿冲击地压爆发没有明显的迹象，对规避风险造成了极大的困扰。冲击地压的爆发对于煤矿的生产和秩序维护都造成了很大的破坏，严重时还会造成巨大的财产损失和人员伤亡。
2.冲击地压的分类。冲击地压按形成原因可分为三种：滑动错移型地压、结构性冲击地压、煤体压缩性冲击地压。滑动错移型地压是指煤层经过长时间的人为开采后，煤层表面的煤体刚度与内层煤体刚度不符，从而导致煤层移动错位产生冲击地压；结构性冲击地压是因作业环境周围的岩层由于开采时受力不均或悬顶大面积断裂引发矿震，从而导致井巷坍塌，曾发生的一起冲击地压事故，就是煤柱发生冲击，从而导致140m长的巷道全部倒塌，造成了严重破坏；煤体压缩性冲击地压一般都局于一点，破坏范围不超过15m，相对来说破坏力较小。冲击地压根据发生的地点和位置分类的区别可分为两种：煤体冲击、围岩冲击。煤体冲击发生在煤体内，根据冲击深度和强度又分为表面、浅部和深部冲击，不同的深度和强度有不同的破坏程度。围岩冲击发生在顶底板岩层内，有顶板冲击和底板冲击。对不同类型的冲击地压的研究，有助于进行更好的防治研究。
二、冲击地压的预测方法
1.钻屑率指标法。该方法又称作钻孔检验法，用小孔径钻头打孔，根据不同钻进深度出屑量的变化规律来判断煤岩体内部应力的分布集中状态，判断冲击地压可能发生的地点和可能性。
2.工程地震探测法。用人工制造的方法造成地震，检测地震波传播的速率，绘制速率与时间的关联图，根据地震波传播速率的变化来判断煤岩体内应力的分布状态和发生冲击的可能性。
3.地音、微震监测法。使用微震仪间断或连续监测煤岩体受到破坏释放弹性能时产生的声发射现象，根据这些现象的变化规律判断煤岩体发生冲击的可能性。
4.综合测定法。为了能够精准地预测判定冲击地压可能发生的时间、地点，可将这几种监测方法根据实际的情况综合利用。
三、冲击地压监测与防治技术
1.冲击地压灾害的主要监测模式。（1）单一人工探测式。单一人工探测式主要应用在未出现过但存在冲击地压迹象的煤矿区域，这种模式由于人员工作量较大，单一的监测结果缺乏验证、比较，因此预警可靠度最低，甚至不能警示灾害的发生。（2）综合矿压观测式。综合矿压观测式主要是利用岩石力学中的几种方法对煤矿进行监测，例如钻屑法、顶板离层观测、巷道变形观测、钻孔应力监测，甚至将采场的支架、巷道的立柱工作阻力监测组合进来。这种模式主要应用在冲击地压比较轻的矿区，虽然能够横向比较监测结果，对其进行相互验证，但是都是近距离监测，监测结果通常难以满足指导冲击地压防治的要求。（3）单一物探监测式。单一物探监测式主要是利用微震监测系统、电磁辐射仪、地音监测系统等对冲击地压进行监测，它的使用范围是已发生过冲击地压的矿井及冲击地压事件比较多的矿井。这种监测模式的监测目标是煤层中的集中动载河源，忽视了围岩近场集中静载荷是冲击启动的内因，虽然考虑到了采掘活动空间远场围岩的破坏对冲击启动的促进作用，但是由于各自监测原理及有效监测半径的不同，使用效果差异较大，并且单一方法缺乏验证。（4）多参量综合监测式。多参量综合监测式是利用地球物理方法及岩石力学方法结合对煤矿进行监测预警的一种模式。这种模式是我国典型的冲击地压矿井采用的监测模式，但是其需要的人力、物力相对比较大，例如新汶华丰矿、抚顺老虎台矿、临沂古城矿、徐州三河尖矿、义马千秋矿和跃进矿、甘肃华亭矿等。该模式考虑到了各种手段的局限性，采用综合的思想，所有监测手段可同时应用，实践证明冲击地压监测预警仍然是重大难题。
2.防治措施。（1）煤岩性质改变式。在煤矿开采过程中，不是所有的煤层都会发生冲击地压，但是能够发生冲击地压的煤层都具有一定的潜在危险性，一般情况下，煤层注水可以改变煤岩的冲击倾向性，又由于煤层注水具有降尘、防煤层自燃、操作工艺简单、投资小等特点，煤层注水几乎是所有冲击地压矿井首选，尤其是一些冲击地压初步显现的易自然发火煤层。但是，由于该方法的出发角度是对煤岩冲击性质进行改变，所以，该防治技术的防冲效率比较差，不能够用于冲击地压灾害的应急处理。此外，根据相关研究表明，并不是所有的冲击地压煤层经过注水处理后都能够防止冲击地压的发生，所以，在进行注水时，应该通过实验室对浸水时间进行测试，并且在注水过程中，需要对注水时机、注水强度等进行有效指导。（2）临时卸压式。临时卸压式是指一些矿井在开采初期没有冲击地压显现，后期冲击地压突显，通常通过相关知识学习，临时组织队伍，由于没有系统的监测设备，只能针对冲击过的区域，围岩变形大的区域，临时采用煤层爆破、打大孔径钻孔等简单常规的方法卸压。（3）循环卸压式。对具有冲击地压发生史的矿井进行分析后，循环泄压式防治技术能够在一定程度上有效降低冲击地压的灾害程度。在冲击地压矿井施工中，采用在工作面超前支护区、地质构造区、本工作面以及与邻近工作面采空区见方区，根据对顶板活动周期规律及应力检测结果的分析，对冲击地压矿井进行循环泄压式爆破、对钻孔孔径进行扩大。（4）加强支护式。通过对冲击地压矿井的研究分析得知，冲击地压一般都是在巷道中发生，所以，在矿井开采中，施工人员加强对巷道的支护作用，除了常规的锚网索支护外，外围采用36U或40U拱形棚，并采用大立柱钢梁，或者研究吸能支护材料。实际上，冲击地压发生经历3个阶段，分别为冲击启动、冲击能量传递、冲击地压显现。支护对围岩应力环境的改变效果具有一定的局限性，主要在后两个阶段对其进行支护作用，所以，加强矿井的支护不能够彻底阻止冲击地压的发生，更多的作用是对冲击地压的总能量及释放速度进行有效降低，从而实现灾害程度降低的目的。（5）综合防治式。综合防治式包括3个层次：第1层次为工作面回采之前在区域实施一些区域防范性措施，最为常见的为开采解放层、沿空掘巷等；第2层次为在区域防范性措施基础上在采掘空间局部采取一些解危措施，包括煤体卸压爆破、顶底板预裂爆破、大孔径卸压等；第3层次为个体防护性研究，包括采掘空间强力支护，人员防护服的穿戴等。在综合防治式中，应该确定卸与支的主与辅，并且应该加强卸与支的有效结合。现阶段，冲击地压矿井中已经在使用综合防治式技术，根据系统的监测预警设备对其进行有效指导，从而提高矿井冲击地压的防治能力。
总之，煤矿冲击地压严重威胁着煤矿工作人员的生命安全，影响着煤矿的安全生产，所以一定要高度重视，将理论和实践相结合，加大科技投入，做到预测、监测、防治冲击地压，建造一个安全高效的工作环境。
参考文献：
[1]赵鹏.煤矿冲击地压的特点与防治策略.2017.
[2]李令琪.煤矿井下冲击地压防治技术与现场应用.2017.