淺析礦井深部開采與沖擊地壓防治之間的內(nèi)在聯(lián)系

王峰

摘 要：對于我國礦井來說，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，隨著礦井開采深度的不斷增加，發(fā)生沖擊地壓災(zāi)害的礦井?dāng)?shù)量逐日遞增。本文首先介紹了礦井沖擊地壓發(fā)生的原因，其次闡述了礦井深部開采沖擊地壓預(yù)測方法，重點(diǎn)論述礦井深部開采沖擊地壓防治措施，為煤礦的安全生產(chǎn)提供重要的理論支持。

關(guān)鍵詞：礦井；深部開采；沖擊地壓；防治

0 引言

近幾年來， 隨著礦井轉(zhuǎn)入深部開采， 沖擊地壓發(fā)生的頻率和強(qiáng)度不斷增加。因此， 研究深井開采沖擊地壓的發(fā)生條件和預(yù)測防治措施， 對于煤礦安全生產(chǎn)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 礦井沖擊地壓發(fā)生原因

（1）發(fā)生沖擊地壓的環(huán)境因素。沖擊地壓發(fā)生的環(huán)境因素，主要來源于礦井深部開采時出現(xiàn)的礦體壓力。這種現(xiàn)象的發(fā)生原因非常復(fù)雜，由于來自于礦井內(nèi)部和外部交錯的各種動力，形成了相互沖擊的局面，導(dǎo)致最后發(fā)生沖擊地壓災(zāi)害。由于煤巖在長期的動力因素沖擊下，形成了吸收能量的變動力，加上外力的作用，引起了不可控的瞬間爆破力量，造成了當(dāng)下的沖擊地壓現(xiàn)象。發(fā)生沖擊地壓的環(huán)境因素前提，是煤巖的沖破性具有一定的方向，加上回采方位聚集了強(qiáng)大的能力不能釋放，最后，開采過程中，留下了可以釋放動能的一定空間，營造了沖擊地壓的釋放條件。

（2）發(fā)生沖擊地壓的影響因素。由于長時間在礦井位置進(jìn)行深部的開采工作，導(dǎo)致出現(xiàn)煤巖儲藏的伸縮空間也增加了，當(dāng)儲存能量超過極限的時候就會出現(xiàn)嚴(yán)重的抗壓反彈，造成內(nèi)部墻體的壓力炸裂。以物理學(xué)角度分析，發(fā)生沖擊地壓的原因是由于煤巖物質(zhì)的物理特性造成的。由于煤巖比較堅(jiān)硬，一旦礦井中存在比較脆或者是彈性比較大的煤巖，就會發(fā)生沖擊地壓。還有其他方面的原因，比如礦井支撐能力、礦井內(nèi)部地質(zhì)構(gòu)造，以及開采工作的具體操作。

（3）沖擊地壓發(fā)生的形態(tài)規(guī)律。礦井開采的進(jìn)程不斷加深，就會刺激沖擊地壓的發(fā)生，因此，沖擊地壓發(fā)生的規(guī)律與開采深度有關(guān)。沖擊地壓的沖擊強(qiáng)度，影響著發(fā)生煤巖震裂的情況，沖擊力度大，則煤巖震裂的情況加重。沖擊地壓的發(fā)生形態(tài)也比較特別，一般會導(dǎo)致煤巖整體的位置移動，后期出現(xiàn)強(qiáng)大的震動，伴隨颶風(fēng)的侵襲，會造成嚴(yán)重的傷亡災(zāi)害。

2 礦井深部開采沖擊地壓預(yù)測方法

（1）外巖形態(tài)觀察。在礦井深度開采的過程中，應(yīng)該時刻觀察煤巖的形態(tài)變化，一旦發(fā)現(xiàn)有接近頂端或者底部的細(xì)小鼓動，就證明外巖發(fā)生了形態(tài)變化，有可能出現(xiàn)沖擊地壓情況。如果礦井開采中的巷道出現(xiàn)了比較小的形變，證明煤質(zhì)量比較堅(jiān)硬，存在剛度大的情況，很容易發(fā)生沖擊地質(zhì)。觀察外巖的形態(tài)變化，是非常重要的沖擊地壓觀測手段和方法，能夠通過長期的礦井工作經(jīng)驗(yàn)中得知。

（2）煤粉鉆孔法。在礦井中找到檢測位置的煤巖墻體，找到煤質(zhì)并分離出來，通過煤粉鉆孔方法進(jìn)行檢驗(yàn)和測量。觀察鉆孔位置的煤粉成量，就可以發(fā)現(xiàn)關(guān)于位置偏移的傾向，找到形態(tài)和物質(zhì)變化的根源，物質(zhì)的直觀反映證明了沖擊地壓的風(fēng)險性。如果在礦井內(nèi)發(fā)現(xiàn)鉆孔的排粉量達(dá)到一定數(shù)值，說明沖擊地壓情況即將發(fā)生。因?yàn)槊悍坫@孔工作的嚴(yán)謹(jǐn)性，需要專業(yè)人士操作。

（3）輻射監(jiān)測儀器。對于沖擊地壓的檢測，需要有科學(xué)的技術(shù)手段，加上精密的儀器協(xié)助。在科技發(fā)展的今天，電磁輻射的檢測方式，非常有效的實(shí)現(xiàn)了對沖擊地壓的預(yù)測。通過輻射線路，發(fā)現(xiàn)異常反射，就可以發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的危險。

（4）監(jiān)測地質(zhì)震動。檢測沖擊地壓的重要方法之一，還有檢測地質(zhì)震動的方式。通過長期對礦井開采工作的操作以及監(jiān)督，加上儀器的檢測技術(shù)輔助，就能夠通過微弱的地震波動，發(fā)現(xiàn)即將發(fā)生的沖擊地質(zhì)情況。這種方法依然沿用的是物理檢測手段，在檢測的過程中降低了操作的危險性，更方便于人員操作。

3 礦井深部開采沖擊地壓防治措施

（1）誘發(fā)性爆破。煤礦沖擊抵押的防范措施，可以通過爆破的方式來釋放壓力，這樣認(rèn)為的釋放壓力，可以控制在爆破的時候，發(fā)出對地面的行沖擊，并且準(zhǔn)確的指導(dǎo)時間和地點(diǎn)，這樣能夠有效地減少危害。但是這種人為的方法也僅僅是在不得已的時候才會使用，只有在沖擊危險非常嚴(yán)重的地區(qū)，而且峰值位又非常小，所以這種不得已的時候，在沒有別的辦法的時候，才會采用這一辦法。

（2）遠(yuǎn)距離躲炮。礦井沖擊地壓的防治措施中還有一點(diǎn)是，巖石巷道中躲炮，在煤巷中要選擇支護(hù)條件好的地點(diǎn)進(jìn)行躲炮。一般躲炮的距離都比較大，最大的大約是150m，最常見的為100m。一般躲炮的時間都不會小于三十分鐘。

（3）選擇支護(hù)設(shè)備。在礦井沖擊地壓的防治措施中，支護(hù)的時候不需要使用木質(zhì)的支架還有剛性的支架。首選的就是U型鋼可以伸縮的支架。與此同時還需要把棚距加密，盡量在加密的過程中使用支撐木頭、背板等等。還需要構(gòu)件齊全，這樣就能夠使棚子形成一個整體的結(jié)構(gòu)，并且在中心打下支柱。

（4）確定合理的采向。在礦井沖擊地壓防治措施中，一定要盡量減少對拉面的布置，還有要注意同層煤層分布區(qū)。需要布置兩個或者更多采煤面同時開采。如果采掘接續(xù)緊張，那就需要同時開采兩個工作面，走向的上間不能夠少于150m，這也是防治超前承受壓力，以及滯后承受壓力疊加造成不必要損失的最佳距離。同煤層兩個階段。兩面同時開采的時候，最重要的就是禁止相向開采，同時推進(jìn)的間距不能少于150m，在相背開采的時候，一定要是一個工作面開采出150m之后，另一個工作面才能展開開采工作。

4 結(jié)論

總之，隨著礦井開采深度的不斷增加，礦井深部地質(zhì)條件以及開采條件也變得越來越復(fù)雜，開采擾動應(yīng)力以及原始應(yīng)力在這些區(qū)域相互作用，使得礦井出現(xiàn)沖擊地壓災(zāi)害的可能性逐漸增大，給礦工的生命安全帶來很大威脅。因此要采用先進(jìn)的沖擊地壓的預(yù)測方法、防治措施是綜合防治體系， 也是目前礦井深部開采沖擊地壓的防范和解危的有效途徑。

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