煤矿井下冲击地压防治技术与现场运用

煤矿井下冲击地压防治技术与现场运用
摘要：文章对煤矿冲击地压的危害以及特点进行介绍，分析引起煤矿井下冲击
地压事故的因素，并针对这些因素提出了对煤矿井下冲击地压进行防治的技术以
及应用情况，以供参考。

关键词：煤矿井下；冲击地压；防治技术；运用
1引言
在我国改革开放40年且经济飞速发展的过程中，我国对煤炭资源的需求量也在飞速增加，给煤矿企业带来较大的压力。

煤矿企业为了满足人们日益增长的煤
炭资源需求，就需要不断增加煤矿开采深度且提高煤炭开采量，但是随着煤矿开
采深度的增加，不仅开采难度相应增加，而且也增加了出现冲压地压的次数以及
危险程度。

这就需要在我国的煤矿开采深度不断增加，导致煤矿井下冲击地压的
频率和强度也在随之增加，且出现煤矿井下冲击地压问题的矿井数量也在不断增
加的同时，对此问题的产生因素进行深入分析并采取相应的防治技术来进行预防
和处理。

2煤矿冲击地压概述
煤矿生产中的井下冲击地压主要危害表现在会导致煤岩体的破断和裂隙扩展，严重时会以煤、岩冲击到巷道的方式来释放剩余能量。

总结来说，此种危害主要
表现出以下特点：一是突发性的特点。

这主要是由于在发生冲击地压危害之前不
会存在显著的征兆，而且多数冲击地压是通过地质构造带或者残留煤柱而导致的，因此具有突发性的特点。

二是具有短暂性的特点。

主要表现在冲击地压的持续时
间比较短，这也增加了对冲击地压危害进行预测的难度。

三是具有瞬时震动性的
特点。

其主要表现在冲击地压发生时会伴随这巨大的声响以及强烈的震动。

四是
具有较大的破坏力。

这主要表现在煤矿井下一旦出现冲击地压问题，则容易导致
在非常短的时间内出现顶板断裂且下沉，或者是底板开裂鼓起，煤体破碎且从煤
壁高速抛出等问题，还会导致巷道的堵塞以及设备的损坏，甚至会引发巨大的经
济损失以及严重的人员伤亡事故。

3煤矿冲击地压产生的因素分析
3.1地质因素
研究人员对容易出现冲击地压的煤层进行分析可知，通常其所在地区的地质
结构表现出存在硬顶-硬煤-硬顶以及硬顶-薄软层-煤层两种结构。

这主要是上述两
种结构都由于存在断层、褶曲以及煤层倾角的变化而导致冲击地压概率增加的风险，而且在上述两种结构的地区中还存在较为复杂的地质构造特征，在此地质构
造的周围存在强大的应力场，而且在此强大的应力场作用下会产生构造曼力，这
也是引发冲击地压危害的主要因素。

此外，在效应力比较集中的位置，如果在开
采过程中出现了受到多个集中效应力的问题，此区域出现冲击地压的概率也会显
著增加。

也就是说，导致出现冲击地压的地质因素主要有煤层或围岩存在冲击倾向、附近有大量的能量积聚、存在一定的能量释放空间，满足上述地质因素就会
导致冲击地压问题的发生。

3.2技术因素
技术因素对冲击地压的影响主要表现在进行煤矿井下开采的过程中会使得煤
岩体应力不断增大，如果此数值增大到一定限制以上就大大增加了出现事故的概
率。

而且针对目前比较常用的综合式开采技术来说，更容易对开采时的应力造成
不利影响，也就导致在开采过程中出现冲击地压危害的概率比单一煤层开采和分
层煤炭开采的概率要大。

此外，在进行开采时如果所采用的开采方向与最大地应
力的方向出现一定的角度，如果没有针对不同的地质条件来对开采方式进行合理
选择，就会导致冲击地压的发生概率相应增加。

而且针对开采顺序也会存在不合
理之处而增加冲击地压事故的发生概率。

3.3管理因素
在煤矿井下开采作业中通常采取合理的组织管理措施来实现冲击地压事故概
率的降低和控制，但是在煤矿开采中存在不合理的开采顺序以及工作面布置问题，而且在开采中没有对应力集中区域进行有效避让，都会导致冲击地压问题概率的
增加。

而上述引起冲击地压问题的主要因素也就是不合理的开采来说，主要就是
由于组织管理松散落后等原因引起的，而且在组织管理过程中没有对开采安全引
起足够的重视而是盲足追求生产速度和经济效益，或者仅是凭借经验来进行开采，这都会增加出现冲击地压事故的概率。

4煤矿冲击地压的有效防治技术分析
4.1煤矿压力预测技术
针对煤炭倾向压力容易导致出现冲击地压问题的因素，就需要在煤矿开采中
开展煤矿预测工作时做好对周围言谈岩石硬度的检测工作，实现对煤炭倾向压力
的预测。

此种预防技术的应用比较广泛，而且主要考虑的就是煤炭内部所产生的
各种介质以及相应的破坏能力和属性。

而且在实际的煤矿作业以及相应的研究中
也证实，部门煤矿本身就存在较大的冲击地压的倾向性，而且此倾向性是可以通
过实验检测来进行预测的。

具体地说就是在进行开采作业之前在煤体中通过钻屑
法来进行钻孔，然后对钻孔过程中的煤粉量以及变化规律来进行检测和分析总结，通过对煤炭倾向压力的探测来对煤层中潜在的冲击危险等级进行划分，作为后续
工作开展的主要依据。

4.2钻孔卸压技术
此技术主要是在具有比较高的开采应力环境下应用的冲击地压预防技术，此
技术的原理就是对煤层的弹性来对钻孔附近的煤体或岩石进行破坏，这样就可以
释放出煤层中的能量来实现对冲击危险的消除。

此技术比较适合在煤矿开采过程
中应用，不仅可以实现对煤层压力和高应力的释放，而且可以实现采取钻孔方式
来对岩石中的高应力向气态卸压岩体进行转移的目的。

但是此种技术应用时需要
按照不同的实际情况来选择不同的钻机、钻杆长度以及钻头直径，而且要确保打
孔深度在有效的距离中，此外，还要在此技术应用中对孔深与底板的有效距离、
钻孔的排列布置还有钻孔参数等来进行严格控制，在保证钻孔作业安全的前提下
来实现泄压的作用。

4.3煤层注水技术
针对煤层本身存在一定空隙和透水性的特点，采用此技术可以对煤层的物理
性质以及煤层结构进行改变，而且还可以实现煤层强度和煤层积蓄弹性的降低，
同时还可以使得煤层的塑性增加并起到降尘作用，降低了煤矿开采中出现冲击地
压问题的概率。

目前比较常用的煤层注水方式为顶板注水以及压注化学溶液等方式，但是需要在此技术应用中做好注水卸压的检测工作来确保注水作业的卸压效果，还要尽量施工机械设备来确保人员以及作业安全。

5结语
针对目前煤矿开采深度不断增加而导致冲击低压问题概率不断增加的问题，
针对冲击地压的危害和特点，在分析引起此问题的因素之后，提出了采用相应技术来对此问题进行预防和治理的策略，确保煤矿井下开采的安全。

参考文献：
[1] 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.
[2] 马俊鹏, 胡兰田, 罗广利, et al. 7302综放面复杂条件下冲击地压防治技术研究与应用[J]. 煤矿现代化, 2018(1):66-67.。