浅谈煤矿冲击地压防治技术的现状分析及发展前景

王宁王鹏飞

王宁王鹏飞

兖矿集团济宁三号煤矿，山东省济宁市，272069

摘要：文章分析煤矿冲击低压发生现状还有总体的特点进行介绍和分析，针对这些现状和特点提出了目前我国针对煤矿冲击地压问题所采取的防治技术和防治模式，并对未来煤矿冲击地压防治技术的发展和研究方向进行展望。

关键词：煤矿冲击地压；防治技术；现状；发展

1引言

在煤矿开采过程中的动力灾害中，冲击地压是比较典型的类型，其主要的危害就是会导致煤与瓦斯突出、煤层自燃发火、冒顶等灾害。而且由于此问题主要是由于载荷集中局部化而引起的，对其进行检测和掌控的难度比较大。而且在国外陆续将冲击地压矿井进行关闭的同时，我国的冲击地压矿井则成为主要的防治和研究对象。而且目前针对冲击地压矿井的监测和防治的方法也比较复杂多样，因此就需要对其防治技术现状和发展趋势进行深入研究。

2煤矿冲击地压发生现状及总体特点

首先针对我国建设和运营时间比较长的矿井来说，目前在开采量不断增加的同时也使得其开采深度在不断增加，同时也导致采空区的面积在急剧增加。但是在目前不断有新型的综采和综放设备应用于煤矿开采且提高煤矿开采速度和强度的同时，也增加了冲击地压的出现频度和强度。而且对目前我国冲击地压矿井的数量和分布进行统计可知，目前的矿井数量在急剧增加，而且分布范围也在不断扩大，但是我国的冲击地压事故数量也在快速增长。

其次就是冲击地压问题在矿井的浅部开采中数量的增加比较显著。传统的理论上普遍认为在煤层开采深度较深的位置才会出现冲击地压问题，但是近年来浅部开采中也在不断出现此问题。这主要是由于导致出现冲击地压的因素不仅仅是开采深度，或者说，开采深度不是主要因素，而主要因素则是采掘围岩中的静载荷的局部集中程度。而且在具有坚硬顶板的浅部开采中也比较容易出现冲击地压。

再次就是此问题表现出区域性的特点。虽然冲击地压矿井的分布比较广泛，在我国的华北、华东以及中部地区广泛存在。但是从数量上看主要集中在山东省，其次则主要是黑龙江、江苏以及河南等地区。

最后就是从具体发生地点上来看，其主要存在于巷道冲击地压，也就是在局部的一个点或者是采场以及巷道中的某一段来发生单次的冲击地压事件，而且其中以巷道冲击地压的数量最多以及所造成的危害也最为严重。

3冲击地压防治技术现状分析

区域防治法、主动解危法以及加强支护法是目前我国针对煤矿冲击地压进行防治的主要方法，上述三种方法中根据煤矿的不同情况也具体分为不同的应用形式，在此不一一赘述。针对其相应的冲击地压矿井防治模式主要有以下几种。

3.1煤岩性质改变式

在煤矿中只有存在冲击危险倾向性的煤体才有可能出现冲击地压问题，而对其冲击倾向性产生改变的因素则主要就是煤层注水。而且煤层注水的方式还可以起到降尘、防煤层自燃等作用，以及具有较小的投资和较为简单的操作工艺等优势。虽然在目前出现冲击地压初步显现出自燃发火的煤层中优先应用此方法，但是在对煤岩冲击性质进行改变的角度上进行分析，此种方式的防冲效率比较低，而且无法在突发状况下进行有效应用。而且经过实践之后也证明此种方法也不是对所有的冲击地压煤层都有效，这就需要在对此种模式进行应用之前，要通过实验室浸水实验来确定是否采用此种模式，而且通过上述实验也可以确定此种模式的注水强度、时机以及对最后的效果进行评估。

3.2临时卸压式

此种防治模式主要是在矿井开采初期还没有显现出冲击地压，但是在后期却突然出现此问题的时候应用，主要的方式就是对防治队伍进行临时组建，然后在对相关知识进行学习的同时，针对冲击过的区域以及围岩变形比较大的区域来采取煤层爆破、打大孔径钻孔等方法来进行临时卸压。

3.3循环卸压式

此种模式主要是针对已经存在较长时间冲击地压史的矿井中，而且是针对其冲击地压情况进行了基本的监测和初步的研究，在对之前的冲击地压案例进行分析之后，采取按部就班的循环式卸压爆破以及打大孔径钻孔等方式，此种方式主要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应用，而且应用是需要综合考虑顶板活动周期规律及煤体应力监测结果、微震事件分布情况等。此外还可以针对其坚硬顶板比较薄以及中厚煤层等来进行周期性的预裂断顶等方法来进行防治。此种防治模式相对来时较为有效，但是无法针对具有较大能量、且表现出区域性的构造控制型的冲击地压矿井应用。

3.4加强支护式

在对初步表现出冲击地压的矿井进行分析可知，多数的冲击地压主要在巷道中出现，因此可以采用常规的锚网索支护方式，或者是通过在外围采用36U或40U拱形棚，以及大立柱钢梁、吸能支护材料等方式来进行加强支护。而且针对冲击地压发生的冲击启动、能量传递以及显现等三个阶段来说，加强支护的防治模式主要是对后面两个阶段起到防治作用，但是无法对冲击地压的启动起到阻止作用，也就是只能对已经启动的冲击低压起到对其能量总量进行降低以及对释放速度进行降低的方式来对其灾害程度进行降低。而且经过研究发现，巷道冲击通常还具有一定的方向性，且此方向通常与煤层倾角正交，而且由于巷道中的大立柱等外围支护具有较弱的抗侧向动载冲击能力，这就会导致在出现底板突起问题时会导致失稳问题的发生而造成歪倒之后对人员造成碰撞危害。

3.5综合防治式

此种防治模式主要分为以下三个层次：第一个层次就是在对工作面进行回采之前所采用的防治措施，此时所采用的防治措施主要就是在区域所采用的开采解放层以及沿空掘巷等措施。第二个层次就是在上述防治措施的基础上所采用的解危措施，主要就是在采掘空间中所采用的局部煤体卸压爆破、顶底板预裂爆破以及大孔径卸压等措施。第三个层次就是对个体防护性进行研究，主要的方式就是通过对采掘空间进行强力支护，以及对工作人员进行防护服等防护用品的佩戴等方式进行防治。总体来说，此种防治方式的主要原则就是以卸为主，以支为辅，对卸和支的耦合作用进行充分利用。

4冲击地压防控技术发展前景

未来冲击地压防控技术的发展方向主要以下几点：首先是提高对冲击地压的防控技术相关基础概念和理论的研究。针对目前我国的相关理论都是借鉴国外的相关认识而没有深入研究的现状，需要剖析冲击地压事件的整个过程，而且从对机理的研究向对防治的研究进行深入，在此基础上进行预警设备和防治方法的开发。其次就是目前的冲击地压区域评价方法也从依靠经验人为打分的方式向基于集中静载荷的现场区域性实测技术方向发展。最后就是针对防治技术和模式来说，主要的研究方向就是做好深部开采区冲击地压的防治方法相互匹配来对能量进行置换以及消化的量化研究方向，以及对于集中动载荷型冲击地压或这高危赋存巨厚坚硬岩层矿井中的顶板预裂或切割技术等研究。

5结语

在煤矿开采条件在不断变化的同时，也导致影响煤矿冲击地压的因素也多种多样，因此没有一种绝对的防治技术可以实现对煤矿冲击地压的有效防治。因此这就需要对载荷源进行监测和处理，通过不变应万变的方式来对冲击地压灾害进行沉着应对。在对冲击地压监测手段进行改进的同时，也需要针对防治技术进行深入研究，设计出比较科学的防治思路来实现对煤矿冲击地压的精细化研究。

参考文献：

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[2]李彭波,邓强,孟令琪.煤矿井下冲击地压防治技术与现场应用[J].山东煤炭科技,2017(4):49-50.

[3]李伟涛.浅议煤矿冲击地压的影响因素和防治措施[J].科技与创新,2017(8):96-96.