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【摘 要】本文主要阐述了巷道矿压及其形成，巷道矿压的影响因素，冲击地压显现的特征、影响因素及防治措施等问题。
【关键词】巷道；矿山压力；冲击地压；防治
煤矿井下采掘活动破坏了原岩应力的平衡状态，导致岩体内的应力重新分布，并促使围岩运动，造成围岩出现变形、断裂、位移、垮落。因为采掘活动而在采掘空间周围岩体中及支护物上出现的压力即矿山压力，矿压。在矿山压力作用下，围岩及支护物出现冒顶、片帮、底鼓、煤与瓦斯突出、冲击地压，地表移动、塌陷等现象。在矿山压力作用下围岩和支护物上出现的力学现象即矿山压力显现，即矿压显现。
1、巷道矿压及其形成
1.1顶压的形成
因岩梁上部岩层和岩梁自重的作用，使其出现弯曲，弯曲一般在巷道中间较大，在巷道两帮较小；顶板及距顶板较近的上部岩层弯曲大，距顶板较远的上部岩层弯曲小。因弯曲，岩层下部产生拉力，岩石抵抗拉力的能力较小，在弯曲大的部分就发生裂隙又因距顶板较近的上部岩层弯曲较大，距顶板较远的上部岩层弯曲较小，上下岩层间可能发生裂缝，即离层。如巷道无支架支撑，裂隙和离层继续发展，顶板容易冒落。巷道顶板受水平拉力的作用，岩石抗拉强度较低，可能超过其强度，顶板岩石就可能发生冒落，范围不断向上扩大，形成自然平衡拱。若巷道开掘后马上支护，支架以其本身的承载力阻止或减小岩石变形和移动这部分岩石压在支架上的力即顶压。在巷道两帮岩石松软，受压后出现片帮或破碎，在不能支撑顶板压力时，就等于巷道宽度的加大。巷道宽度的加大，拱高也加大，拱内破碎的岩石多，作用在支架的顶压就大。在松软岩层中平衡拱一般为抛物线形；在坚硬有层理的岩石中，平衡拱近似三角形。
1.2侧压的形成
巷道开掘后，在巷道的两帮形成支承压力，岩石承受的支承压力超过自身强度时，向巷道中间挤出，此变形使巷道两帮逐渐移近，若巷道两帮不支护或支护壁后的充填不密实，使变形不能有效控制，发展下去就导致片帮。新暴露的两帮会继续向巷道中间挤出继续片帮，巷道压力急速增加。若巷道使用不能压缩的刚性支架，例如料石砌碹、钢筋混凝土等控制巷道两帮移近，变形不严重时，支架能取得较好效果；在侧压超过砌墙能承受的压力时，砌墙就会被破坏。
巷道處在位置越深，巷道两帮产生的支承压力越大，两帮岩石的破坏越严重，作用在支架上的压力就越大。而两帮岩石较软或稳定性较差时，遭破坏就严重，作用在支架上的压力就越大。采区巷道在两帮煤壁松软时，若不进行支护或强度不够时，两帮煤壁的移近量就大。即使对顶板进行了支护，顶板的下沉量也大。在采区巷道支护中，尤其是锚杆支护的巷道，特别应重视对两帮的支护。为抵抗侧压，要求棚式支护的棚腿要有岔脚。即梁腿亲口向下的垂直线到腿窝边的水平距离。
1.3底压的形成
在巷道侧压的作用下，底压内部可能出现侧压力，产生向上的底压，使底板鼓起、离层或破坏。在巷道有积水或巷碹空气潮湿时，可能使岩石吸水膨胀而底鼓出现底压。底板岩层本身的重量是阻止底板向上鼓起的力量，一般不设支架底梁去阻止底鼓。因此，有时底板向上鼓起要比顶板下沉、两帮移近容易，也严重得多。巷道底鼓的破坏作用相当，一般表现在减少巷道的实际断面，导致通风、运输困难，影响安全。底鼓破坏了底板的完整性，挤碎了底板，使支架两帮的柱腿容易插入底板，减少支架支撑能力，使顶板下沉、破坏，给巷道维护带来困难。
2、巷道矿压的影响因素
2.1深度的影响。在巷道深度较大时，上覆岩层质量较大，直接影响巷道围岩中原岩应力的大小。浅部巷道的压力一般表现在顶板，深部巷道的压力来自周围，可能发生底鼓现象，一些巷道有岩石冲击现象。
2.2巷道断面与支护形式。巷道断面不同形状与大小及采取的各种支护方式，影响巷道围岩的应力状态及稳定状态。采用锚杆支护的巷道围岩应力状况比架棚、砌暄等支护的巷道要好。大断面的巷道受力在同等条件下比小断面巷道大。
2.3围岩性质的影响。围岩强度及稳定程度是影响巷道矿压的重要因素。岩石坚硬、稳定，矿压就小；岩石松软破碎、不稳定，矿压就大。
2.4巷道相对开采煤层与回采工作面的位置。巷道与采煤工作面位置的关系直接影响巷道受采动影响程度。在掘进中，若受到水的影响，岩石强度就会降低，围岩维护难度加大，要尤其加强工作面顶板管理。
3、冲击地压
3.1冲击地压显现的特征。（1）突然爆发，通常无明显的征兆，难以准确确定发生的时间、地点和强度。（2）发生时声响巨大，发生过程短暂而急剧，有强烈震动。（3）破坏性大，冲击地压有时造成顶板下沉或底板鼓裂，煤体移动，煤块从煤壁抛出堵塞巷道。产生的冲击波强。
3.2冲击地压影响因素
（1）自然地质因素。地质构造会影响冲击地压的发生。在构造应力集中的构造带，它能促使冲击地压发生；而在构造应力释放的构造带，由于构造应力的释放，降低了冲击的危险性。断裂构造，小断裂发育的部位因破坏了顶板的完整性和坚固性，冲击地压较少发生。而在采掘接近大断裂构造时，可能出现强度较大的冲击地压，其原因主要是顶板岩梁断裂后，减少了传递力的联系，容易产生应力集中和大范围内的顶板活动，发生的冲击地压强度也较大。坚硬、厚度大整体性强的顶板，也可能产生冲击地压。
（2）开采技术因素。因开拓布置不合理或采煤方法不正确，可能导致冲击地压的发生。如巷道相向掘进或在回采工作面前方的支承压力区内开掘巷道；采用短壁式采煤方法，巷道交叉多，可能形成多处支承压力叠加而造成冲击地压的发生。
3.3冲击地压的防治措施
（1）降低应力的集中程度。减弱煤层区域内的矿山压力值的方法：一是超前开采保护层；二是无煤柱开采，不在邻近层煤柱的影响范围内开采；三是科学合理安排开采顺序，不得在工作面对采和追采。
（2）改变煤层的物理力学性能。一是高压注水。使煤岩软化，降低煤的强度、增加塑性变形量。二是放松动炮。诱发冲击地压和在煤壁前方保持破碎保护带，使最大支承应力转入煤体深处，即使出现冲击地压，对采场或掘进工作面的威胁也不大；三是钻孔槽卸压。卸压钻孔的深度通常要穿过应力增高带。在掘进石门揭开有冲击危险的煤层时，要距煤层5m～8m处停掘，使钻孔穿透煤层卸压。
同时，在有冲击地压危险的煤层中掘进爆破时，为防止爆破诱发冲击地压，要适当加长躲避时间。爆破诱发的冲击地压，一般出现在爆破后几分钟至半小时之内。
3.4在采煤生产中冲击地压事故的防范。（1）加强支护，搞好工程质量管理。有冲击地压危险的地点不能采用混凝土棚子、金属梯形棚子等刚性支架。（2）要严格执行对躲炮距离半径100m 以上和躲炮时间30min以上的规定。（3）搞好综合预测和防范，在存在冲击地压危险的地区采取预测方法判别冲击危险程度，发现危险后，要马上采取防治措施，经检查确认安全后才能进行采煤生产。
【关键词】巷道；矿山压力；冲击地压；防治
煤矿井下采掘活动破坏了原岩应力的平衡状态，导致岩体内的应力重新分布，并促使围岩运动，造成围岩出现变形、断裂、位移、垮落。因为采掘活动而在采掘空间周围岩体中及支护物上出现的压力即矿山压力，矿压。在矿山压力作用下，围岩及支护物出现冒顶、片帮、底鼓、煤与瓦斯突出、冲击地压，地表移动、塌陷等现象。在矿山压力作用下围岩和支护物上出现的力学现象即矿山压力显现，即矿压显现。
1、巷道矿压及其形成
1.1顶压的形成
因岩梁上部岩层和岩梁自重的作用，使其出现弯曲，弯曲一般在巷道中间较大，在巷道两帮较小；顶板及距顶板较近的上部岩层弯曲大，距顶板较远的上部岩层弯曲小。因弯曲，岩层下部产生拉力，岩石抵抗拉力的能力较小，在弯曲大的部分就发生裂隙又因距顶板较近的上部岩层弯曲较大，距顶板较远的上部岩层弯曲较小，上下岩层间可能发生裂缝，即离层。如巷道无支架支撑，裂隙和离层继续发展，顶板容易冒落。巷道顶板受水平拉力的作用，岩石抗拉强度较低，可能超过其强度，顶板岩石就可能发生冒落，范围不断向上扩大，形成自然平衡拱。若巷道开掘后马上支护，支架以其本身的承载力阻止或减小岩石变形和移动这部分岩石压在支架上的力即顶压。在巷道两帮岩石松软，受压后出现片帮或破碎，在不能支撑顶板压力时，就等于巷道宽度的加大。巷道宽度的加大，拱高也加大，拱内破碎的岩石多，作用在支架的顶压就大。在松软岩层中平衡拱一般为抛物线形；在坚硬有层理的岩石中，平衡拱近似三角形。
1.2侧压的形成
巷道开掘后，在巷道的两帮形成支承压力，岩石承受的支承压力超过自身强度时，向巷道中间挤出，此变形使巷道两帮逐渐移近，若巷道两帮不支护或支护壁后的充填不密实，使变形不能有效控制，发展下去就导致片帮。新暴露的两帮会继续向巷道中间挤出继续片帮，巷道压力急速增加。若巷道使用不能压缩的刚性支架，例如料石砌碹、钢筋混凝土等控制巷道两帮移近，变形不严重时，支架能取得较好效果；在侧压超过砌墙能承受的压力时，砌墙就会被破坏。
巷道處在位置越深，巷道两帮产生的支承压力越大，两帮岩石的破坏越严重，作用在支架上的压力就越大。而两帮岩石较软或稳定性较差时，遭破坏就严重，作用在支架上的压力就越大。采区巷道在两帮煤壁松软时，若不进行支护或强度不够时，两帮煤壁的移近量就大。即使对顶板进行了支护，顶板的下沉量也大。在采区巷道支护中，尤其是锚杆支护的巷道，特别应重视对两帮的支护。为抵抗侧压，要求棚式支护的棚腿要有岔脚。即梁腿亲口向下的垂直线到腿窝边的水平距离。
1.3底压的形成
在巷道侧压的作用下，底压内部可能出现侧压力，产生向上的底压，使底板鼓起、离层或破坏。在巷道有积水或巷碹空气潮湿时，可能使岩石吸水膨胀而底鼓出现底压。底板岩层本身的重量是阻止底板向上鼓起的力量，一般不设支架底梁去阻止底鼓。因此，有时底板向上鼓起要比顶板下沉、两帮移近容易，也严重得多。巷道底鼓的破坏作用相当，一般表现在减少巷道的实际断面，导致通风、运输困难，影响安全。底鼓破坏了底板的完整性，挤碎了底板，使支架两帮的柱腿容易插入底板，减少支架支撑能力，使顶板下沉、破坏，给巷道维护带来困难。
2、巷道矿压的影响因素
2.1深度的影响。在巷道深度较大时，上覆岩层质量较大，直接影响巷道围岩中原岩应力的大小。浅部巷道的压力一般表现在顶板，深部巷道的压力来自周围，可能发生底鼓现象，一些巷道有岩石冲击现象。
2.2巷道断面与支护形式。巷道断面不同形状与大小及采取的各种支护方式，影响巷道围岩的应力状态及稳定状态。采用锚杆支护的巷道围岩应力状况比架棚、砌暄等支护的巷道要好。大断面的巷道受力在同等条件下比小断面巷道大。
2.3围岩性质的影响。围岩强度及稳定程度是影响巷道矿压的重要因素。岩石坚硬、稳定，矿压就小；岩石松软破碎、不稳定，矿压就大。
2.4巷道相对开采煤层与回采工作面的位置。巷道与采煤工作面位置的关系直接影响巷道受采动影响程度。在掘进中，若受到水的影响，岩石强度就会降低，围岩维护难度加大，要尤其加强工作面顶板管理。
3、冲击地压
3.1冲击地压显现的特征。（1）突然爆发，通常无明显的征兆，难以准确确定发生的时间、地点和强度。（2）发生时声响巨大，发生过程短暂而急剧，有强烈震动。（3）破坏性大，冲击地压有时造成顶板下沉或底板鼓裂，煤体移动，煤块从煤壁抛出堵塞巷道。产生的冲击波强。
3.2冲击地压影响因素
（1）自然地质因素。地质构造会影响冲击地压的发生。在构造应力集中的构造带，它能促使冲击地压发生；而在构造应力释放的构造带，由于构造应力的释放，降低了冲击的危险性。断裂构造，小断裂发育的部位因破坏了顶板的完整性和坚固性，冲击地压较少发生。而在采掘接近大断裂构造时，可能出现强度较大的冲击地压，其原因主要是顶板岩梁断裂后，减少了传递力的联系，容易产生应力集中和大范围内的顶板活动，发生的冲击地压强度也较大。坚硬、厚度大整体性强的顶板，也可能产生冲击地压。
（2）开采技术因素。因开拓布置不合理或采煤方法不正确，可能导致冲击地压的发生。如巷道相向掘进或在回采工作面前方的支承压力区内开掘巷道；采用短壁式采煤方法，巷道交叉多，可能形成多处支承压力叠加而造成冲击地压的发生。
3.3冲击地压的防治措施
（1）降低应力的集中程度。减弱煤层区域内的矿山压力值的方法：一是超前开采保护层；二是无煤柱开采，不在邻近层煤柱的影响范围内开采；三是科学合理安排开采顺序，不得在工作面对采和追采。
（2）改变煤层的物理力学性能。一是高压注水。使煤岩软化，降低煤的强度、增加塑性变形量。二是放松动炮。诱发冲击地压和在煤壁前方保持破碎保护带，使最大支承应力转入煤体深处，即使出现冲击地压，对采场或掘进工作面的威胁也不大；三是钻孔槽卸压。卸压钻孔的深度通常要穿过应力增高带。在掘进石门揭开有冲击危险的煤层时，要距煤层5m～8m处停掘，使钻孔穿透煤层卸压。
同时，在有冲击地压危险的煤层中掘进爆破时，为防止爆破诱发冲击地压，要适当加长躲避时间。爆破诱发的冲击地压，一般出现在爆破后几分钟至半小时之内。
3.4在采煤生产中冲击地压事故的防范。（1）加强支护，搞好工程质量管理。有冲击地压危险的地点不能采用混凝土棚子、金属梯形棚子等刚性支架。（2）要严格执行对躲炮距离半径100m 以上和躲炮时间30min以上的规定。（3）搞好综合预测和防范，在存在冲击地压危险的地区采取预测方法判别冲击危险程度，发现危险后，要马上采取防治措施，经检查确认安全后才能进行采煤生产。