淺析礦井深部開采與沖擊地壓防治之間的內在聯系

王峰

摘 要：對于我國礦井來說，地質條件復雜多變，隨著礦井開采深度的不斷增加，發生沖擊地壓災害的礦井數量逐日遞增。本文首先介紹了礦井沖擊地壓發生的原因，其次闡述了礦井深部開采沖擊地壓預測方法，重點論述礦井深部開采沖擊地壓防治措施，為煤礦的安全生產提供重要的理論支持。

關鍵詞：礦井；深部開采；沖擊地壓；防治

0 引言

近幾年來， 隨著礦井轉入深部開采， 沖擊地壓發生的頻率和強度不斷增加。因此， 研究深井開采沖擊地壓的發生條件和預測防治措施， 對于煤礦安全生產具有重要的理論和現實意義。

1 礦井沖擊地壓發生原因

（1）發生沖擊地壓的環境因素。沖擊地壓發生的環境因素，主要來源于礦井深部開采時出現的礦體壓力。這種現象的發生原因非常復雜，由于來自于礦井內部和外部交錯的各種動力，形成了相互沖擊的局面，導致最后發生沖擊地壓災害。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，造成了當下的沖擊地壓現象。發生沖擊地壓的環境因素前提，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）發生沖擊地壓的影響因素。由于長時間在礦井位置進行深部的開采工作，導致出現煤巖儲藏的伸縮空間也增加了，當儲存能量超過極限的時候就會出現嚴重的抗壓反彈，造成內部墻體的壓力炸裂。以物理學角度分析，發生沖擊地壓的原因是由于煤巖物質的物理特性造成的。由于煤巖比較堅硬，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、礦井內部地質構造，以及開采工作的具體操作。

（3）沖擊地壓發生的形態規律。礦井開采的進程不斷加深，就會刺激沖擊地壓的發生，因此，沖擊地壓發生的規律與開采深度有關。沖擊地壓的沖擊強度，影響著發生煤巖震裂的情況，沖擊力度大，則煤巖震裂的情況加重。沖擊地壓的發生形態也比較特別，一般會導致煤巖整體的位置移動，后期出現強大的震動，伴隨颶風的侵襲，會造成嚴重的傷亡災害。

2 礦井深部開采沖擊地壓預測方法

（1）外巖形態觀察。在礦井深度開采的過程中，應該時刻觀察煤巖的形態變化，一旦發現有接近頂端或者底部的細小鼓動，就證明外巖發生了形態變化，有可能出現沖擊地壓情況。如果礦井開采中的巷道出現了比較小的形變，證明煤質量比較堅硬，存在剛度大的情況，很容易發生沖擊地質。觀察外巖的形態變化，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驗中得知。

（2）煤粉鉆孔法。在礦井中找到檢測位置的煤巖墻體，找到煤質并分離出來，通過煤粉鉆孔方法進行檢驗和測量。觀察鉆孔位置的煤粉成量，就可以發現關于位置偏移的傾向，找到形態和物質變化的根源，物質的直觀反映證明了沖擊地壓的風險性。如果在礦井內發現鉆孔的排粉量達到一定數值，說明沖擊地壓情況即將發生。因為煤粉鉆孔工作的嚴謹性，需要專業人士操作。

（3）輻射監測儀器。對于沖擊地壓的檢測，需要有科學的技術手段，加上精密的儀器協助。在科技發展的今天，電磁輻射的檢測方式，非常有效的實現了對沖擊地壓的預測。通過輻射線路，發現異常反射，就可以發現可能出現的危險。

（4）監測地質震動。檢測沖擊地壓的重要方法之一，還有檢測地質震動的方式。通過長期對礦井開采工作的操作以及監督，加上儀器的檢測技術輔助，就能夠通過微弱的地震波動，發現即將發生的沖擊地質情況。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，這樣認為的釋放壓力，可以控制在爆破的時候，發出對地面的行沖擊，并且準確的指導時間和地點，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重的地區，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）遠距離躲炮。礦井沖擊地壓的防治措施中還有一點是，巖石巷道中躲炮，在煤巷中要選擇支護條件好的地點進行躲炮。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）選擇支護設備。在礦井沖擊地壓的防治措施中，支護的時候不需要使用木質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。還需要構件齊全，這樣就能夠使棚子形成一個整體的結構，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。需要布置兩個或者更多采煤面同時開采。如果采掘接續緊張，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 結論

總之，隨著礦井開采深度的不斷增加，礦井深部地質條件以及開采條件也變得越來越復雜，開采擾動應力以及原始應力在這些區域相互作用，使得礦井出現沖擊地壓災害的可能性逐漸增大，給礦工的生命安全帶來很大威脅。因此要采用先進的沖擊地壓的預測方法、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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