李琳 韓洪舉

摘要：在煤巖處在破壞臨界的情況下，很多的能量集聚在煤炭中，并且煤炭部位的脆性達到相應的標準，即煤巖消耗能量的速度小于集聚能量的速度，則煤巖會迅速形成破壞，這就是所謂的沖擊地壓形成原理。為此，需要分析煤礦沖擊地壓災害的形成因素，然后以此為根據(jù)實施有效的煤礦沖擊地壓災害控制技術對策。

關鍵詞：煤礦;沖擊地壓;因素;控制

煤礦生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)沖擊地壓這種動力災害，該災害的特點是突發(fā)性強、破壞性大，如果形成沖擊地壓，那么將對煤礦工人的生命安全形成嚴重危害，以及嚴重破壞煤礦井下的設備儀器與一系列構筑物，從而形成嚴重的經(jīng)濟損失。鑒于此，有效地控制沖擊地壓的形成，要么是在其出現(xiàn)時最大程度地減小危害或損失，這顯得非常關鍵。

1煤礦沖擊地壓災害形成因素

1.1自然風險因素

自然風險因素是煤礦生產(chǎn)中固有的風險因素，是造成事故形成的主導力量，也是事故的基礎和本質(zhì)。煤礦生產(chǎn)中客觀存在自然風險因素，通常較難防范或不可防范，能夠控制，卻難以消除。具體來講，一是采掘深度?；谠黾硬删蛏疃鹊挠绊懴?，煤巖體隨之增加聚集的彈性和自重應力，從而大大提升了沖擊地壓的形成概率。二是地質(zhì)結構。國內(nèi)外的很多生產(chǎn)實踐證實，特殊和復雜的地質(zhì)結構對分布的原巖應力形成制約，從而使煤礦沖擊地壓的形成幾率增加。其中，較易導致沖擊地壓的地質(zhì)結構風險因素是結構應力帶、厚度局部瞬間改變帶、斷層、結構改造帶、煤層傾角、褶曲等，特別是向斜軸部。三是煤巖特點。煤礦沖擊地壓的主導風險因素也涵蓋頂?shù)装鍑鷰r和煤層的特性。厚層、堅硬、整體性強的基本頂頂板較易導致沖擊地壓;直接頂厚度適宜，跟基本頂存在良好的組合，較難冒落，從而存在較大的沖擊危險;頂板來壓情況下較易形成沖擊地壓;煤的變化程度大、彈性模量大、強度高、含水量少、厚度大、暗煤比重大，通常都存在較強的沖擊危險。

1.2人為風險因素

人為風險因素屬于生產(chǎn)中形成的、時常改變或較多改變的風險，素是能夠事先防控的。人為風險因素中的某些或某個因素在生產(chǎn)中會形成觸發(fā)因素，即誘導沖擊地壓風險的因素，誘導因素本身或許具備較小的能量，然而會變成事故的根源所在。然而，倘若可以事先實施有效的防控對策，那么能夠有效地規(guī)避事故或減小事故形成的危害性，具體的人為風險因素集中體現(xiàn)在采掘技術以及組織管理環(huán)節(jié)。一是采掘技術。煤礦生產(chǎn)中的采掘技術是根本所在，其直接影響進度和產(chǎn)能，也關乎煤礦生產(chǎn)的安全性。針對存在沖擊地壓危險的煤礦，采掘技術的不科學的較易集中應力，從而使沖擊地壓的人為風險性增加，采掘技術重點涵蓋煤柱、設置工作面、采掘方法、采掘設計等環(huán)節(jié)。其中較易集中應力以及提高沖擊地壓風險性的采掘技術因素是：采掘多煤層情況下，采掘程序不科學、鄰近兩層采掘錯距不適宜;在支承壓力帶掘進巷道、工作面推進至斷層帶或采空區(qū)、回采工作面跟巷道相向推進;短壁采掘技術導致煤柱多、交叉多、巷道多;不科學布局采掘工作面導致采掘煤柱、不規(guī)則煤柱的留設以及孤島煤柱的形成。國內(nèi)外的很多實踐證實，沖擊地壓的形成常常基于煤礦采掘的若干小工序而形成，例如在開展采掘、打鉆、放炮等工序過程中會使煤體應力情況發(fā)生局部改變，從而變成沖擊地壓危險的誘導因素。二是組織管理。不科學的組織管理會使沖擊地壓的風險提高，以及在形成事故之后會導致嚴重的損失或傷亡。組織管理因素重點牽涉到應急處置、技術設備、人員組織、防治對策等環(huán)節(jié)。縱觀生產(chǎn)實踐而言，生產(chǎn)集中化水平愈高，愈加會形成沖擊地壓;支護技術設備和投資不到位，工作人員存在“三違”現(xiàn)狀，以及事故應急對策不科學、防治措施不力、預報檢測設備缺少穩(wěn)定性等，都會對沖擊地壓風險形成間接影響。

2煤礦沖擊地壓災害的控制技術對策

2.1自然風險因素的控制技術

原始的地質(zhì)運行形成了煤礦地質(zhì)結構與采掘深度，這屬于人力難以改善的，而自留風險和規(guī)避風險時對其控制對策，即在采掘生產(chǎn)中避開特殊的地質(zhì) 結構或存在風險的采掘深度，要么是承擔基于特殊地質(zhì)或采掘深度形成的風險，而結合其它技術對策轉(zhuǎn)移會避開風險。例如，在褶皺結構區(qū)域結合由軸部進行回采的技術;存在斷層時應用始于斷層的回采方式。盡管煤巖也屬于自然風險因素，可是在煤礦采掘時能夠結合人為方式改變固有的煤巖特性，而防范風險是有效的風險控制技術對策，也就是結合有效的技術方式減少煤巖局部集中的應力、沖擊傾向性、能量聚集。例如，結合注水軟化方式減小煤的強度和彈性、增加煤的濕度;結合爆破方式對煤巖進行卸壓。

2.2人為風險因素的控制技術

各種布置巷道的方式與采掘技術形成的礦井壓力分布特點各不相同，而預防或規(guī)避風險是對其風險的控制對策，也就是結合合理與科學的采掘技術在開始生產(chǎn)前即盡量規(guī)避一系列人為因素導致的風險，而事先防范難以規(guī)避的風險，進而使風險影響力降低。例如，對存在沖擊危險煤層的采掘需要結合不留煤柱垮落技術管控頂板的長壁開采技術;確保停采線跟垂直于巷道或在鄰近風停采線制約區(qū)域外布置巷道;采區(qū)工作面防止相向采掘?qū)е炉B加應力;先采掘可以卸壓與沖擊傾向性差的煤層。作為降低煤礦事故損害程度以及規(guī)避沖擊地壓的后備策略，組織管理也是非常重要的一個方面，其中，儲備風險、轉(zhuǎn)移風險、防范風險都是比較有效的風險防范控制對策，也就是結合應急救援、培訓教育、監(jiān)控監(jiān)測等方式減小煤礦受到?jīng)_擊地壓的損害程度。例如，可以結合電磁輻射技術、聲發(fā)射技術、微震技術、鉆屑技術等預報預測方式強化對沖擊地壓的預報監(jiān)測;工作面支架應用可伸縮性的具備防護性能的支架，且布置專門的保護板與護架。

3結論

綜上所述，煤礦沖擊地壓災害的形成因素有自然風險因素（地質(zhì)結構、煤巖特點、采掘深度等）以及人為風險因素（采掘技術、組織管理等）。與此同時，沖擊地壓屬于可控和可防的，能夠以自然風險因素與人為風險因素兩個視角實施控制技術對策，根據(jù)各種風險因素實施有效的防控技術手段與控制策略，進而最大程度地規(guī)避災害和降低災害導致的損失。當然，煤礦企業(yè)還應實施其它的一些非技術措施，諸如注重以制度形式約束工作人員以及強化培訓教育，防范“三違”現(xiàn)象;注重個體防護與災害防治的資金投入，制定有效的應急預案，在出現(xiàn)災害之后開展救護以及迅速撤離等。

參考文獻：

[1]王偉強，公維寬.大埋深高應力巷道掘進期間礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與沖擊地壓防治[J].煤礦現(xiàn)代化，2020（01）：102-103.

[2]邵福兵.綜放工作面沖擊地壓防治技術淺析[J].能源技術與管理，2019（06）：86-87.

[3]張占國，馬智勇，王振.沖擊地壓煤層瓦斯防控技術體系研究[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2019（06）：125-126.

[4]鞠文君，潘俊鋒. 我國煤礦沖擊地壓監(jiān)測預警技術的現(xiàn)狀與展望[J].煤礦開采，2012（06）：125-126.

[5] 潘俊鋒，寧宇，毛德兵，藍航，杜濤濤，彭永偉.煤礦開采沖擊地壓啟動理論[J].? 巖石力學與工程學報，2012（03）：135-136.

作者簡介：

李琳（1985.07.22-），男，漢族，山東鄒城人，大專，技術員，研究方向：防治沖擊地壓

韓洪舉（1977.08-），男，山東鄒城人，本科，技術員，研究方向：主要從事沖擊地壓方面的治理與研究。

（兗礦新疆礦業(yè)有限公司硫磺溝煤礦，新疆 昌吉 831100）