浅析矿井深部开采与冲击地压防治之间的内在联系

王峰

摘 要：对于我国矿井来说，地质条件复杂多变，随着矿井开采深度的不断增加，发生冲击地压灾害的矿井数量逐日递增。本文首先介绍了矿井冲击地压发生的原因，其次阐述了矿井深部开采冲击地压预测方法，重点论述矿井深部开采冲击地压防治措施，为煤矿的安全生产提供重要的理论支持。

关键词：矿井；深部开采；冲击地压；防治

0 引言

近几年来， 随着矿井转入深部开采， 冲击地压发生的频率和强度不断增加。因此， 研究深井开采冲击地压的发生条件和预测防治措施， 对于煤矿安全生产具有重要的理论和现实意义。

1 矿井冲击地压发生原因

（1）发生冲击地压的环境因素。冲击地压发生的环境因素，主要来源于矿井深部开采时出现的矿体压力。这种现象的发生原因非常复杂，由于来自于矿井内部和外部交错的各种动力，形成了相互冲击的局面，导致最后发生冲击地压灾害。由于煤岩在长期的动力因素冲击下，形成了吸收能量的变动力，加上外力的作用，引起了不可控的瞬间爆破力量，造成了当下的冲击地压现象。发生冲击地压的环境因素前提，是煤岩的冲破性具有一定的方向，加上回采方位聚集了强大的能力不能释放，最后，开采过程中，留下了可以释放动能的一定空间，营造了冲击地压的释放条件。

（2）发生冲击地压的影响因素。由于长时间在矿井位置进行深部的开采工作，导致出现煤岩储藏的伸缩空间也增加了，当储存能量超过极限的时候就会出现严重的抗压反弹，造成内部墙体的压力炸裂。以物理学角度分析，发生冲击地压的原因是由于煤岩物质的物理特性造成的。由于煤岩比较坚硬，一旦矿井中存在比较脆或者是弹性比较大的煤岩，就会发生冲击地压。还有其他方面的原因，比如矿井支撑能力、矿井内部地质构造，以及开采工作的具体操作。

（3）冲击地压发生的形态规律。矿井开采的进程不断加深，就会刺激冲击地压的发生，因此，冲击地压发生的规律与开采深度有关。冲击地压的冲击强度，影响着发生煤岩震裂的情况，冲击力度大，则煤岩震裂的情况加重。冲击地压的发生形态也比较特别，一般会导致煤岩整体的位置移动，后期出现强大的震动，伴随飓风的侵袭，会造成严重的伤亡灾害。

2 矿井深部开采冲击地压预测方法

（1）外岩形态观察。在矿井深度开采的过程中，应该时刻观察煤岩的形态变化，一旦发现有接近顶端或者底部的细小鼓动，就证明外岩发生了形态变化，有可能出现冲击地压情况。如果矿井开采中的巷道出现了比较小的形变，证明煤质量比较坚硬，存在刚度大的情况，很容易发生冲击地质。观察外岩的形态变化，是非常重要的冲击地压观测手段和方法，能够通过长期的矿井工作经验中得知。

（2）煤粉钻孔法。在矿井中找到检测位置的煤岩墙体，找到煤质并分离出来，通过煤粉钻孔方法进行检验和测量。观察钻孔位置的煤粉成量，就可以发现关于位置偏移的倾向，找到形态和物质变化的根源，物质的直观反映证明了冲击地压的风险性。如果在矿井内发现钻孔的排粉量达到一定数值，说明冲击地压情况即将发生。因为煤粉钻孔工作的严谨性，需要专业人士操作。

（3）辐射监测仪器。对于冲击地压的检测，需要有科学的技术手段，加上精密的仪器协助。在科技发展的今天，电磁辐射的检测方式，非常有效的实现了对冲击地压的预测。通过辐射线路，发现异常反射，就可以发现可能出现的危险。

（4）监测地质震动。检测冲击地压的重要方法之一，还有检测地质震动的方式。通过长期对矿井开采工作的操作以及监督，加上仪器的检测技术辅助，就能够通过微弱的地震波动，发现即将发生的冲击地质情况。这种方法依然沿用的是物理检测手段，在检测的过程中降低了操作的危险性，更方便于人员操作。

3 矿井深部开采冲击地压防治措施

（1）诱发性爆破。煤矿冲击抵押的防范措施，可以通过爆破的方式来释放压力，这样认为的释放压力，可以控制在爆破的时候，发出对地面的行冲击，并且准确的指导时间和地点，这样能够有效地减少危害。但是这种人为的方法也仅仅是在不得已的时候才会使用，只有在冲击危险非常严重的地区，而且峰值位又非常小，所以这种不得已的时候，在没有别的办法的时候，才会采用这一办法。

（2）远距离躲炮。矿井冲击地压的防治措施中还有一点是，岩石巷道中躲炮，在煤巷中要选择支护条件好的地点进行躲炮。一般躲炮的距离都比较大，最大的大约是150m，最常见的为100m。一般躲炮的时间都不会小于三十分钟。

（3）选择支护设备。在矿井冲击地压的防治措施中，支护的时候不需要使用木质的支架还有刚性的支架。首选的就是U型钢可以伸缩的支架。与此同时还需要把棚距加密，尽量在加密的过程中使用支撑木头、背板等等。还需要构件齐全，这样就能够使棚子形成一个整体的结构，并且在中心打下支柱。

（4）确定合理的采向。在矿井冲击地压防治措施中，一定要尽量减少对拉面的布置，还有要注意同层煤层分布区。需要布置两个或者更多采煤面同时开采。如果采掘接续紧张，那就需要同时开采两个工作面，走向的上间不能够少于150m，这也是防治超前承受压力，以及滞后承受压力叠加造成不必要损失的最佳距离。同煤层两个阶段。两面同时开采的时候，最重要的就是禁止相向开采，同时推进的间距不能少于150m，在相背开采的时候，一定要是一个工作面开采出150m之后，另一个工作面才能展开开采工作。

4 结论

总之，随着矿井开采深度的不断增加，矿井深部地质条件以及开采条件也变得越来越复杂，开采扰动应力以及原始应力在这些区域相互作用，使得矿井出现冲击地压灾害的可能性逐渐增大，给矿工的生命安全带来很大威胁。因此要采用先进的冲击地压的预测方法、防治措施是综合防治体系， 也是目前矿井深部开采冲击地压的防范和解危的有效途径。

参考文献：

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