四月份专项培训教材

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前言

义马煤田主力矿井千秋煤矿、跃进煤矿、常村煤矿和耿村煤矿采深已接近和超过600米，冲击地压已经显现并成为矿井的重要灾害。自2006年来，义马煤田冲击地压发生49次，其中破坏严重的有2次。

一是发生在千秋煤矿采深达750 m 的21201工作面下巷2008年“6.5”冲击地压事故，受损巷道630 m，其中105 m巷道合拢，突出煤量3975吨，涌出瓦斯1700 m3，瓦斯浓度最高达8.1％，造成13人死亡。

二是跃进煤矿：2007年“6.19”冲击地压事故，发生在25080工作面下巷-460 m水平，采深达970 m，造成近300 m巷道顶底闭合或半闭合，四人受伤，工作面停产12天，直接经济损失1000多万元。

主要内容:

一、什么是冲击地压

二、冲击地压的危害

三、冲击地压的特点

四、冲击地压分类

五、冲击地压发生的原因

六、冲击地压的影响因素

七、冲击地压的预测方法

八、冲击地压的防治措施

九、安全防护措施

一、什么是冲击地压

煤矿在开采过程中，在高应力状态下，积聚着大量能量的煤岩体，在特定条件下突然发生破坏，而使能量突然释放。冲击地压现象是一种以急剧、猛烈破坏为特征的矿山压力动力现象。冲击地压常伴有很大的声响，岩体震动和冲击波，在一定的范围内可以感到地震，有时向采空空间抛出大量的碎煤或岩块，形成很多煤尘，有时还释放出大量的瓦斯，常导致巷道遭到破坏，设备移动和空间被堵塞。

二、冲击地压的危害

1、严重损坏巷道，瞬间使巷道断面收缩变小，损坏支架，严重时使巷道顶底板合拢；

2、损坏设备，在冲击地压发生瞬间，使设备颠覆移位、损坏变形；

3、摧毁通风设施，强大的冲击波会摧毁风门和掘进工作面的风筒；

4、造成人员伤亡，人员大部分受撞击、冲击波和埋没伤害。

5、可能引发瓦斯次生事故。2006年2月14日，阜新瓦斯爆炸事故是由于冲击地压造成瞬间瓦斯大量涌出引发的。

三、冲击地压的特点

1、突发性没有明显的宏观前兆，难于事先准确确定发生的时间地点和强度。

2、瞬时震动性发生过程短暂，象放炮一样，有声响和强烈的震动，震动波及范围可达几公里，至几十公里，地面有地震感觉。

3、巨大破坏性有时顶板瞬间明显下沉，有时底板突然开裂鼓起甚至接顶，造成设备损坏和人身伤害。

4、复杂性发生原因复杂、防治措施复杂

四、冲击地压分类

根据冲击显现强度，可分为四类：

1、弹射，单个碎块从高应力状态下的煤体上弹射出来，并伴有强烈声响，属于微冲击现象。

2、矿震，它是内部或深部的冲击地压，即深部的煤或岩体发生破坏，但煤或岩石不向已采空间内抛出，只有片帮或散落现象，有声响，产生煤尘。

3、弱冲击，煤或岩石向已采空间抛出，但破坏性不大，对支架、机器设备基本上没有损坏，围岩产生震动伴有很大声响，产生煤尘，在瓦斯煤层中可能有大量瓦斯涌出。一般震级在2.2以下。

4、强冲击，部分煤和岩体急剧破坏，大量向已采空间抛出，出现支架折损，设备移动和围岩震动伴有巨大声响，形成大量煤尘和产生冲击波，一般震级在2.3级以上。

五、冲击地压发生的原因

很多学者认为冲击地压成因和机理是由于三项高应力的作用，使周围岩体积聚有大量弹性能和部分岩体接近极限平衡状态。当采掘工作接近到这些地方时或由于爆破等外部原因使其力学平衡状态破坏时，煤体或岩体发生脆性破坏，积聚的能量突然释放，其中大部分能量转变为动能，因而产生冲击性的动力现象。

冲击地压发生时的原因是多方面的，但从总的来说可以分为三类，即自然的、技术的和组织管理方面的。

六、冲击地压的影响因素

1、开采深度

据统计说明开采深度越大，冲击地压发生的可能性越大，一般在≤350m不发生，350~500m在一定程度上危险逐步增加，从500m 开始，随开采深度增加，冲击危险性急剧增长。全国各大煤矿首次发生冲击地压的深度在200~600m之间，我们抚顺胜利矿在300m深时发生冲击地压，老虎台矿在-225m水平时，出现轻度冲击地压，到-580m水平时发生破坏性冲击地压，因此冲击地压是受开采深度直接影响的。

2、顶板、岩层结构特点

厚度大的坚硬岩层顶板发生冲击地压的可能性很大，并且容易引起较大强度的冲击地压。因为采空区形成的大面积悬顶在垮落时，释放的弹性能较大。

3、煤的力学性质

（1）在一定的围岩与压力条件下，任何煤层中的巷道或工作面均有可能发生冲击地压。

（2）煤的强度越高，引发冲击地压所要求的力越小。

（3）煤的冲击倾向性、煤的湿度增加后，强性减小，塑性增强。

发生冲击地压主要是煤岩体中的弹性能释放。因此比较坚硬，有脆性，并有裂隙的煤层易发生冲击地压。而特别坚硬、致密及

煤体破碎、疏松的煤层则不易发生。但当集中压力超过煤体抗压强度时，坚硬煤体一旦被压裂破坏，会发生更大的冲击地压，疏松煤体则会被压出。因此一般来讲深部的所有煤层都具有冲击倾向。

４、构造影响

在地质构造带中存有一部分地壳运动时残余应力的构造应力场，煤矿中常有断层、褶曲和局部异常（底板凸起、顶板下陷、煤层分岔、变薄、变厚等现象）等构造带，构造应力场大多都是以弹性能的储存在地质构造带，因此冲击地压经常发生在这些构造应力集中的区域。地质构造带的构造应力场，积聚有巨大的变形弹性能，在其附近的巷道及工作面极易发生冲击地压。跃进矿23130下巷就处于

F2306断层带上，25区专回则处于向斜构造中，所以多次发生严重冲击地压。

５、开采技术因素影响

冲击地压的影响因素除地质因素外，开采条件和生产技术也是重要的影响因素，冲击地压大多数发生在巷道（占72.6%），回采工作面很少（占27.4%），而在有些情况下巷道和采面同时发生。（1）上覆煤层停采线形成的应力集中将影响下分层开采。

（2）采空区，接近采空区前20~30m范围。

（3）接近老巷15m左右范围。

（4）开采区域面积为3公顷（30000平方米）时，危险最大。（5）孤岛、半岛煤柱

在护巷煤柱两侧及区间煤柱中掘进，由于应力叠加，形成高应