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[摘 要]随着我国煤矿开采量不断增加，矿井的开采深度也逐渐增加。煤矿开采过程中出现安全事故的频率也逐渐增加。其中冲击地压是煤矿灾害的重要类型之一，其是一种特殊的矿山动力现象，能够突然破坏煤岩、巷道和工作面，给煤矿开采工作带来巨大的损失。因此妥善预防冲击地压是预防煤矿发生安全事故的重要内容。文章主要阐述煤矿在采掘过程中冲击地压的质量途径。
[关键词]煤矿挖掘 冲击地压 治理措施
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0143-01
0. 引言
冲击地压是煤矿在开发过程中发生的具有代表性的动力灾害之一。冲击地压的出现会导致煤与瓦斯突出、煤层自燃等各种安全事故发生。冲击地压是局部化问题，相对其他灾害来说比较抽象，难以直观阐述和检测，因此预防冲击地压灾害的难度巨大。当前国外部分发达国家展开了能源结构调整措施，冲击地压的矿井都是陆续关闭，不再使用，以此来避免冲击地压造成的人员伤亡和财产存世。因此我国成为了研究冲击地压的主要国家。
1.我国煤矿冲击地压现状与特点
煤矿冲击地压主要就是指在煤矿挖掘过程中由于高应力作用使得大量弹性能的煤炭聚集，进而在一定环境条件下释放，在释放过程中产生了巨大的破坏作用，同时存在震动、气浪等效应。1993年我国辽宁抚顺地区首次出现我国第一次煤矿冲击地压时间，至此以后煤矿冲击地压事故就开始呈现突发性性、多样性等明显特征。并且在煤矿开采深度不断加深的现代社会，煤矿开采的范围和强度都明显加大，而煤矿冲击地压事故的出现也必然会逐渐增加[1]。
冲击地压现象主要有以下几个明显特征：1）突发性。冲击地压事故在发生前一般都不会像其他煤矿安全事故发生前一样有预兆。这也是冲击地压事故预防的难点之一。人工难以对冲击地压事件的时间和地点进行确认。2）瞬间震动性。冲击地压发生时伴随着急剧而短暂的剧烈震动，有类似于爆炸般的响声和强烈的震动。地面有明显震感，但是一般震动持续时间再几十秒之内。3）破坏性。冲击地压事故发生过程中煤矿顶板有可能随时出现塌陷，巷道随时可以被煤渣堵塞。顶板塌陷不单单会破坏挖掘设备，更为重要的是会造成严重的人员伤亡。
冲击地压的形成环境、出现地点和实践、发生程度和破坏的严重性都是不一的，无法总结出相应的规律，更加无法用单一的方式对其检测或预警。冲击地压可以分为以下几个类型：1）按冲击显现岩体分类：以冲击显现的岩体进行分类的话冲击地压可以分为两种。其中煤层冲击为巷道顶板煤层受到高应力的作用出现巨大的弹性能释放于煤层中。当顶板煤层弹性能超过极限时，顶板遭受破坏，煤层破碎释放弹性能；岩体冲击是强度高的密度低的岩石在极短时间内释放弹性能，岩体被急剧猛烈扔出。2）按冲击地压释放地震能大小分类。以冲击地压所产生的地震能进行分类可以分为微冲击、弱冲击等五种冲击等级。最严重的灾害冲击会使得整个煤矿的巷道出现坍塌，严重者矿井报废。
2. 出现冲击地压的原因
煤矿出现冲击地压事件的原因主要有以下几个：1）煤层结构。冲击地压事故的出现一般都会受到煤层结构的影响[2]。2）开采深度。当煤矿开采的深度不断增加，煤炭中蕴藏的弹性能也逐渐增加，煤炭中的弹性能超过煤层的承受极限时，在到达临界点时就有可能会出现冲击低压事故。例如在唐山出现的冲击地压事故中，所有的事故发生煤矿深度都大于-530m。这就说明，煤矿冲击地压事故出现的概率和强度都与煤矿挖掘深度存在密切联系。3）岩层活动。通常来说，煤层上方都会覆盖约几十米厚度的砂岩层。在煤矿挖掘工作不断开展的过程中煤矿上方的砂岩层也会随之发生变化，当岩层裸露面积过大就会出现下沉。在下沉过程中必然会对周围的岩体施加压力，从而加大了岩层压力的集中度，也导致冲击地压发生的几率增加。
3.冲击地压的治理策略
3.1 加强预测准确度
虽然冲击地压事故的出现目前还难以准确预测，但是加强预测准确度仍然为治理冲击地压事故的首要关键措施。可以利用电池辐射进行预测。在煤矿发生冲击地压前由于受到高应力的影响会出现一定的辐射现象。并且产生的辐射会保持在稳定的水平内。在巷道掘进的过程中要实时注意对辐射进行检测。当冲击地压即将发生时电池辐射会出现较为强烈的波动，因此可以同观察其波动幅度来预测，从而预留充分时间做好安全保护工作。
3.2 降低煤层的应力
3.2.1爆破顶板
在煤矿的挖掘过程中一般都会采用强制放顶的措施来降低煤层的应力。即为使用爆破等方式，让巷道顶板垮落，从而降低煤层的应力。在使用爆破方式降低煤层应力时一般都需要在采空区域进行预爆破，以便可以逐渐降低爆破强度来选择最为合适的爆破强度，从而保证每天支撑面压力可以得到均匀的分布[3]。
3.2.2煤层注水技术
向煤层中注水不单单能够充分发挥机械设备的作用，还可以在危险区域外工作，最大程度的保证了工作的安全性。其是一种十分有效的防止冲击地压的技术。由于煤层本身存在一定的缝隙，并且具有亲水性能，所以可以向其灌注水，从而改变煤层的结构，降低煤炭的强度，最终达到预防冲击地压的目的。煤层注水方式又分为顶板注水和压住化学溶液两种。这两种技术都能够有效的降低冲击地压发生概率，减少其发生的概率。值得注意的是在注水过程中要合理安排注水时间，从而获得最佳的注水效果。
3.2.3钻孔卸压技术
钻孔卸压技术的使用也是为了降低煤层的应力.其主要是指在高应力的情况下，通过煤层中集聚的弹性能对周围的煤体造成破坏，从而释放顶板弹性能，进而降低冲击地压的发生。钻孔卸压技术能够直接有效的环节煤体中存在的弹性能，避免应力增加集中。并且，钻孔泄压技术还能够利用钻孔使得周围煤层的高应力转移，进一步保证安全性。
煤矿冲击地压对煤矿挖掘工作人员的生命构成了重大的威胁，其会不单单会造成经济损失，还会导致人员伤亡，给煤矿开采工作的顺利进行带来负面影响。为了进一步保证煤矿开采的安全性应该将冲击地压事件重视起来，通过强化预测技术和降低煤层应力的方式来最大程度的控制其发生。
参考文献
[1] 邹永德，赵立柱.大直径钻孔卸压技术在深部冲击地压防治的应用[J].煤矿支护，2014，（01）：32-33+17.
[2] 杨光宇，姜福兴，王存文.大采深厚表土复杂空间结构孤岛工作面冲击地压防治技术研究[J].岩土工程学报， 2014，（01）：189-194.
[3] 杨瀚，张黎明，宋永健.张双楼煤矿深部孤岛工作面掘进期间冲击地压防治技术[J].能源技术与管理， 2014，（02）：40-41.
[4] 夏洪春，李伟.综采回收采区残留煤柱的冲击地压防治技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2014，（02）：183-185.
[关键词]煤矿挖掘 冲击地压 治理措施
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0143-01
0. 引言
冲击地压是煤矿在开发过程中发生的具有代表性的动力灾害之一。冲击地压的出现会导致煤与瓦斯突出、煤层自燃等各种安全事故发生。冲击地压是局部化问题，相对其他灾害来说比较抽象，难以直观阐述和检测，因此预防冲击地压灾害的难度巨大。当前国外部分发达国家展开了能源结构调整措施，冲击地压的矿井都是陆续关闭，不再使用，以此来避免冲击地压造成的人员伤亡和财产存世。因此我国成为了研究冲击地压的主要国家。
1.我国煤矿冲击地压现状与特点
煤矿冲击地压主要就是指在煤矿挖掘过程中由于高应力作用使得大量弹性能的煤炭聚集，进而在一定环境条件下释放，在释放过程中产生了巨大的破坏作用，同时存在震动、气浪等效应。1993年我国辽宁抚顺地区首次出现我国第一次煤矿冲击地压时间，至此以后煤矿冲击地压事故就开始呈现突发性性、多样性等明显特征。并且在煤矿开采深度不断加深的现代社会，煤矿开采的范围和强度都明显加大，而煤矿冲击地压事故的出现也必然会逐渐增加[1]。
冲击地压现象主要有以下几个明显特征：1）突发性。冲击地压事故在发生前一般都不会像其他煤矿安全事故发生前一样有预兆。这也是冲击地压事故预防的难点之一。人工难以对冲击地压事件的时间和地点进行确认。2）瞬间震动性。冲击地压发生时伴随着急剧而短暂的剧烈震动，有类似于爆炸般的响声和强烈的震动。地面有明显震感，但是一般震动持续时间再几十秒之内。3）破坏性。冲击地压事故发生过程中煤矿顶板有可能随时出现塌陷，巷道随时可以被煤渣堵塞。顶板塌陷不单单会破坏挖掘设备，更为重要的是会造成严重的人员伤亡。
冲击地压的形成环境、出现地点和实践、发生程度和破坏的严重性都是不一的，无法总结出相应的规律，更加无法用单一的方式对其检测或预警。冲击地压可以分为以下几个类型：1）按冲击显现岩体分类：以冲击显现的岩体进行分类的话冲击地压可以分为两种。其中煤层冲击为巷道顶板煤层受到高应力的作用出现巨大的弹性能释放于煤层中。当顶板煤层弹性能超过极限时，顶板遭受破坏，煤层破碎释放弹性能；岩体冲击是强度高的密度低的岩石在极短时间内释放弹性能，岩体被急剧猛烈扔出。2）按冲击地压释放地震能大小分类。以冲击地压所产生的地震能进行分类可以分为微冲击、弱冲击等五种冲击等级。最严重的灾害冲击会使得整个煤矿的巷道出现坍塌，严重者矿井报废。
2. 出现冲击地压的原因
煤矿出现冲击地压事件的原因主要有以下几个：1）煤层结构。冲击地压事故的出现一般都会受到煤层结构的影响[2]。2）开采深度。当煤矿开采的深度不断增加，煤炭中蕴藏的弹性能也逐渐增加，煤炭中的弹性能超过煤层的承受极限时，在到达临界点时就有可能会出现冲击低压事故。例如在唐山出现的冲击地压事故中，所有的事故发生煤矿深度都大于-530m。这就说明，煤矿冲击地压事故出现的概率和强度都与煤矿挖掘深度存在密切联系。3）岩层活动。通常来说，煤层上方都会覆盖约几十米厚度的砂岩层。在煤矿挖掘工作不断开展的过程中煤矿上方的砂岩层也会随之发生变化，当岩层裸露面积过大就会出现下沉。在下沉过程中必然会对周围的岩体施加压力，从而加大了岩层压力的集中度，也导致冲击地压发生的几率增加。
3.冲击地压的治理策略
3.1 加强预测准确度
虽然冲击地压事故的出现目前还难以准确预测，但是加强预测准确度仍然为治理冲击地压事故的首要关键措施。可以利用电池辐射进行预测。在煤矿发生冲击地压前由于受到高应力的影响会出现一定的辐射现象。并且产生的辐射会保持在稳定的水平内。在巷道掘进的过程中要实时注意对辐射进行检测。当冲击地压即将发生时电池辐射会出现较为强烈的波动，因此可以同观察其波动幅度来预测，从而预留充分时间做好安全保护工作。
3.2 降低煤层的应力
3.2.1爆破顶板
在煤矿的挖掘过程中一般都会采用强制放顶的措施来降低煤层的应力。即为使用爆破等方式，让巷道顶板垮落，从而降低煤层的应力。在使用爆破方式降低煤层应力时一般都需要在采空区域进行预爆破，以便可以逐渐降低爆破强度来选择最为合适的爆破强度，从而保证每天支撑面压力可以得到均匀的分布[3]。
3.2.2煤层注水技术
向煤层中注水不单单能够充分发挥机械设备的作用，还可以在危险区域外工作，最大程度的保证了工作的安全性。其是一种十分有效的防止冲击地压的技术。由于煤层本身存在一定的缝隙，并且具有亲水性能，所以可以向其灌注水，从而改变煤层的结构，降低煤炭的强度，最终达到预防冲击地压的目的。煤层注水方式又分为顶板注水和压住化学溶液两种。这两种技术都能够有效的降低冲击地压发生概率，减少其发生的概率。值得注意的是在注水过程中要合理安排注水时间，从而获得最佳的注水效果。
3.2.3钻孔卸压技术
钻孔卸压技术的使用也是为了降低煤层的应力.其主要是指在高应力的情况下，通过煤层中集聚的弹性能对周围的煤体造成破坏，从而释放顶板弹性能，进而降低冲击地压的发生。钻孔卸压技术能够直接有效的环节煤体中存在的弹性能，避免应力增加集中。并且，钻孔泄压技术还能够利用钻孔使得周围煤层的高应力转移，进一步保证安全性。
煤矿冲击地压对煤矿挖掘工作人员的生命构成了重大的威胁，其会不单单会造成经济损失，还会导致人员伤亡，给煤矿开采工作的顺利进行带来负面影响。为了进一步保证煤矿开采的安全性应该将冲击地压事件重视起来，通过强化预测技术和降低煤层应力的方式来最大程度的控制其发生。
参考文献
[1] 邹永德，赵立柱.大直径钻孔卸压技术在深部冲击地压防治的应用[J].煤矿支护，2014，（01）：32-33+17.
[2] 杨光宇，姜福兴，王存文.大采深厚表土复杂空间结构孤岛工作面冲击地压防治技术研究[J].岩土工程学报， 2014，（01）：189-194.
[3] 杨瀚，张黎明，宋永健.张双楼煤矿深部孤岛工作面掘进期间冲击地压防治技术[J].能源技术与管理， 2014，（02）：40-41.
[4] 夏洪春，李伟.综采回收采区残留煤柱的冲击地压防治技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2014，（02）：183-185.