煤层深部开采冲击地压危害防治

　摘要：从冲击地压发生的机理，分析冲击地压的防治措施及采掘过程中的应对方案，利
用钻探卸压和微地震监测等多种方法综合治理，有效的减少了冲击地压的危害。

 

　　关键词：冲击地压防治

 揭煤措施 微震观测及电磁辐射仪 

　　钻孔卸压

 断底及断顶 煤层注水 

　　

0 前言 

　　冲击矿压是矿山开采中发生的煤岩动力现象之一。这种动力灾害通常是在岩体力学系统
达到极限强度时，聚积在岩体中的弹性能量以突然、急剧、猛烈的形式释放，在井巷发生爆
炸性事故，造成岩体振动和破坏，动力将岩体抛向井巷，同时发出强烈声响，造成支架与
设备、井巷的破坏，人员的伤亡等。

 

　　

1 冲击地压现象、发生条件和机理 

　　冲击地压是采场周围煤岩体，在其力学平衡状态破坏时，由于弹性变形能的瞬间释放
而产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。冲击地压发生的过程是煤岩的流变到
突变的过程，产生的脆性破坏是载荷发生跳跃、应力总和超过极限，发生立即破坏（突变

)。

 

　　冲击地压发生主要取决于：煤岩体的冲击倾向性、开采区的应力水平和关键岩层的运动
以及构造活化等因素的综合作。

 

　　冲击地压发生的机理：

①冲击应力场机理：应力是否达到能够发生冲击地压的应力水

平、高应力差水平以及分布规律。

②关键岩层运动机理：关键岩层是指运动可能引发冲击地

压的岩层或岩层组，也可称为冲击性岩层。

③冲击性构造活化应力场机理：构造活化是诱发

冲击地压的重要因素。

 

　　

2 冲击地压的防治措施及管理 

　　

2.1 冲击地压的预测和检测。冲击地压的预测方法，大致可以分为两类：一类是区域预

测方法，包括经验类比法；第二类是局部检测法，主要包括钻屑法，电磁辐射检测法，还
有煤岩体变形观测法（顶板动态、围岩变形）、煤岩体应力测量法（相对应力测量，绝对应
力测量）、流动地音检测法、岩饼法等；此外还有地音系统监测法和微震系统监测法，以及
其它地球物理方法（地温、地磁等）。

 

　　采掘工作面根据地质构造、物探资料和采掘过程中发现有异常、检测超标和数据异常的
地区应进行超前预报和超期探测，并制定出有效的治理方案和措施。

 

　　

2.2 冲击地压煤层揭露煤层措施。根据《冲击地压煤层安全开采暂行规定》，

“当巷道接近

有冲击危险性煤层或应力集中区时，必须制定防冲措施，进行卸压处理

”之规定，当巷道即

将揭露具有冲击危险性的煤层时，必须严格按相关措施施工。

 

　　

2.3 掘进工作面的一般卸压措施。掘进工作面在掘进前必须进行卸压，卸压分为工作面

和两帮正常卸压。

 

　　

2.3.1 掘进工作面防冲措施。在掘进工作面打卸压钻孔，每次施工三个孔，断面中心距

巷道底板不小于

1m 的位置，孔距 1.0m。工作面卸压钻孔必须保证超前卸压深度不小于

10m（根据煤层的采深，冲击倾向不同，超前卸压的深度进行调整），钻孔直径不小于
75mm。卸压钻孔的方向要平行于层面，垂直于煤壁（特殊构造地段平行于煤层倾斜方向）
 
　　

2.3.2 巷道两帮防冲措施。巷道两帮每隔 5m 各打一个直径不小于 75mm 卸压钻孔，孔深

不小于

12m，布置在距巷道底板不小于 0.5m 的位置，两帮卸压孔距迎头最大距离不得超过

7m。巷道两帮所有卸压钻孔的方向都要平行于层面，垂直于煤壁（特殊构造地段平行于煤
层倾向）。

 

　　

2.3.3 卸压效果检测。采用煤粉检测法检验卸压效果，根据打钻过程中的压力显现程度