摘要：煤礦資源是我國傳統(tǒng)能源資源，隨著社會經濟的不斷發(fā)展，人們對煤礦資源的需求量不斷增加，煤礦開采工作逐漸轉向地球深處。隨著礦井深度的不斷增加和“高應力集中”煤柱的產生，導致我國煤礦沖擊地壓礦井數量和沖擊地壓發(fā)生次數逐年上升。本文著重探討沖擊地壓防治關鍵的理論及技術，希望可以為讀者借鑒。

關鍵字：沖擊地壓；防治；理論與技術

前言：

沖擊地壓是煤礦安全生產的主要災害之一，而且還可能引起瓦斯爆炸和煤塵爆炸等次生災害。沖擊地壓的防治工作對整個煤炭行業(yè)安全生產具有十分現(xiàn)實的意義，基于這些因素沖擊地壓防治工作得到了礦業(yè)公司、科研院所的高度重視。本文著重沖擊地壓防治理論并結合龍煤集團對回采工藝新工藝的實施效果，進行沖擊地壓技術分析。

1.沖擊地壓防治關鍵理論

1.1沖擊地壓與礦震之間的關系

礦震是由于礦體內巖層斷裂、構造的活化、礦柱破裂和采動圍巖大范圍運動等。此外由于煤礦開采導致原巖應力場受到破壞，圍巖破壞移動而引起的礦震震現(xiàn)象也危害著煤礦開采事業(yè)。

礦震能夠引起沖擊地壓，當沖擊地壓過大的時候引起更嚴重的礦震，惡性循環(huán)相互影響。在正確區(qū)分災害性質后我們發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性質的礦震得到有效防范治理的可能性十分的低，但是通過制定科學合理的開采方案、卸壓及檢測方案，可以讓巷道及采場的沖擊地壓災害得到較好的治理。

1.2在動力災害地區(qū)使用“上盤巖層空間結構理論”進行預測

礦井進入深部開采后，決定采場周圍應力分布的采場上覆巖層范圍超出了工作面直接頂和基本頂的范疇，“上盤巖層空間結構理論”幫助人們對上覆巖層的空間結構有更好的分析，可以提高工作人員在動力災害地區(qū)面對難度更大、更加危險作業(yè)時的安全性。

通過對“上盤巖層空間結構理論”的預測，我們可以清晰了解相鄰采場的影響、多層結構運動引起的多次沖擊和礦震、采空區(qū)一次“見方”和多重“見方”等階段引起的沖擊地壓等，最終達到有效避免多層結構的巖層引發(fā)出礦震或沖擊地壓的目的?！吧媳P巖層空間結構理論”受到了廣泛的應用。

1.3其他理論的使用

因為沖擊地壓問題比較復雜，帶來的各種影響也比較多，所以防止沖擊地壓的理論是豐富的。比如“水平應力突變理論”，由于頂板上存在著堅硬巖石的礦井，而且十分容易出現(xiàn)比較強烈的震動，從而可能導致產生難以預測的災害現(xiàn)象，運用該理論可以預測礦震的發(fā)生，進而預測沖擊地壓的相關位置，相關工作人員可以在災害產生之前做出相應的反方措施，以此減小損失。

地質動力區(qū)劃為礦井動力現(xiàn)象和區(qū)域性地震災害預測及大型工程設施的穩(wěn)定性評價提供了科學依據和可行的方法，開辟了礦井動力現(xiàn)象預測、防治和工程穩(wěn)定性評價研究的新方向。該方法以板塊構造學為基礎，以地質構造運動和巖體應力狀態(tài)分析為主線，系統(tǒng)地闡述了地質動力區(qū)劃的原理和方法，

因為大量的動力災害都是采動應力所誘發(fā)的，深入研究“采動應力與構造應力耦合理論”有助于深入地了解采動應力和構造應力的關系，從而有效的減少斷層、相變構造等大量的動力災害，需要注意的是地質的完善勘探工作，是這個理論開展的基礎。

另外，“靜-動應力場理論”的使用可以減少整個采礦工程涉及的危險區(qū)面積，而且可以合理的布置巷道位置，具體來說，相鄰的采礦區(qū)上部的高應力位巖層能夠將地壓傳導到遠處的側向煤體，而且不影響工作面的采礦，需要注意的是如果設置的巷道口剛剛好是在沖擊臨界附件的區(qū)域，那么此巷道將處在沖擊地壓的危險之中。還有一種沖擊地壓防治的“膨脹沖擊理論”，它尚處在不夠十分成熟的階段，該理論主要用作厚及特厚煤層地壓災害防治的理論基礎，厚及特厚煤層一直是我們難以攻關的領域，因此該理論的研究難度也是相對較大，通過科研技術人員大數據分析得出結論，厚及特厚煤層開采破裂膨脹導致出現(xiàn)了“應力集中和應力均化”現(xiàn)象，該現(xiàn)象是產生大范圍、高強度的沖擊地壓的最主要原因，不能因為“膨脹沖擊理論”研究難度較大，就忽略他所能帶來的收益。

2.沖擊地壓防治技術分析

2.1煤層卸壓的爆破技術

恰當的使用煤層卸壓的爆破技術，可以大大減少由自身重應力型的沖擊地壓造成的災害。這是由于巷幫高應力與能量主要積聚在兩幫煤體或其中一側，利用爆破技術對幫部煤體進行卸壓操作，進而實現(xiàn)對沖擊地壓災害威脅的降低。而卸壓完成的兩幫煤體的受壓情況明顯減輕，而壓力的峰值逐漸轉向煤體深處，同時上覆巖層的自重應力也逐漸轉向深處，由具有更高強度的煤體來承擔。

2.2超前深孔斷頂預裂爆破技術

在應對沖擊地壓的時候還可以選擇使用超前深孔斷頂預裂爆破技術。這種技術的原理在于通過利用爆炸活動產生的動壓震裂與靜壓爆生氣體的時機，來讓頂板受到足夠大的支持力，破壞頂板結構的整體性，最后導致頂板產生預裂隙。需要注意的是這種爆破技術是在頂板巖層內部使用的且不具備爆破自由面的一種方式。而且，隨著爆破工作的深入進行，最終的頂板會在超前支承壓力與支架初撐力作用下垮落，使得應力集中程度大幅度的降低。相關技術人員需要注意的是，施工單位爆破對周圍環(huán)境的影響，以及具體的施工部位必須布置在工作面兩巷超前支承壓力影響范圍內，還要將峰指出作為重點進行爆破卸壓。

2.3斷底爆破技術

合理運用斷底爆破技術來對構造應力型沖擊地壓進行防治。這是由于巷道底板在受到水平構造應力作用下，極易出現(xiàn)壓縮彎曲變形的問題，甚至會在達到一定條件下，出現(xiàn)屈曲破壞問題，導致發(fā)生沖擊地壓危害。因此，工作人員應將爆破重點放在彈性能積聚層位，進而降低彈性能大小，并對其再次積聚彈性能造成一定阻礙。同時，巷道底腳受到兩幫垂直應力與底板水平構造應力的共同作用，其應力集中程度較高。而通過爆破而產生的松動區(qū)域不僅能夠為底板內水平應力提供墊層起到緩沖作用，還能夠讓上覆層高應力向底板巖層進行連續(xù)性的傳遞，進而達到阻隔的目標。此外，工作人員還需注意的是，在對底板沖擊較為嚴重的巷道，應將斷底爆破技術與巷幫煤層爆破卸壓技術結合使用，效果更好。

2.4無煤柱自成巷技術控制沖擊地壓的效果分析

“110工法”自成巷開采理論是以“切頂短臂梁”理論為指導，將巷道上方長臂巖梁轉化為短壁巖梁。

采用恒阻錨索對回采巷道頂板加強支護，采前定向爆破切頂卸壓預裂頂板。上覆巖體在周期來壓作用下，頂板預裂縫整體切斷。切落的頂板形成巷道上幫，實現(xiàn)單面單巷采掘。從而做到回采一個工作面，只掘進一條順槽巷道，另一條順槽巷道自動形成，即實現(xiàn)了零煤柱施工方法開采。

目前通過該工藝龍煤雙鴨山分公司已經安全回采煤炭3500萬噸，回采后的工作面沒有保留原有的區(qū)段保護煤柱，“孤島”煤柱已經消失。礦壓顯現(xiàn)次數明顯降低，按照該工藝施工的采區(qū)沒有發(fā)生過沖擊地壓事故，應力集中的現(xiàn)象得到了緩解。同時減少了巷道沖擊地壓的發(fā)生。

結語

我國的資源利用結構的特點，產生了對煤礦資源深度依賴的現(xiàn)象。沖擊地壓作為煤礦開采工作中難以避免的災害值得人們去研究防治方法。將防治理論與防治技術相互關聯(lián)起來，可以提高研究的成效，有利于改善煤礦產業(yè)的安全性，同時減少災害的發(fā)生也提高了開采效率。希望相關部門對沖擊地壓能夠有足夠的重視，并采取合理的防控措施，此外，也需要相關技術人員提高自身的業(yè)務能力水平，做好沖擊地壓的控制工作。

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作者簡介：門宗良，性別，男，民族，漢，1979年09月26日，大學，采礦工程。遼寧工程技術大學，采礦工程。