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摘要：在矿产资源开采过程中经常会在高地应力的作用下出现煤矿冲击地压现象，不利于煤矿资源的顺利开采。为此，文章立足实际，就煤矿冲击地压发生机理进行分析，并对应的提出综合防治措施，旨在能够为煤矿资源的顺利开采提供强有力的支持。
关键词：煤矿;冲击地压;机理;防治技术
煤矿冲击地压主要是指在煤矿资源开采过程中，因为地下应力过大所引起的煤矿资源压缩变形现象。额外加上荷载的作用，煤炭内部积攒的弹性能量会在较短的时间内释放出来，最终引发煤矿破坏、冒落问题。在煤炭资源的深入开采下，煤矿冲击地压现象的发生频率也在增加。为了能够保障煤矿资源开采的平稳，需要相关人员加强对煤矿冲击地压综合防治的重视。
一、煤矿冲击地压形成机理分析
第一，强度理论。煤矿沖击地压强度理论关注矿体-围岩力学系统极限平衡条件的分析和判断。常见理论是夹持煤体理论，即坚硬的顶部地板能够将煤体夹紧，在这个过程中压力高低和存储煤炭强度存在正相关关系，高压带和弹性煤会聚集在周围，在应力集中下煤体会出现破坏，形成冲击地压。第二，能量理论。煤矿冲击地压的形成需要大量的能量，包含矿体的能量和围岩的能量。能量理论强调，在矿体和围岩系统力学平衡状态被破坏且释放能量超过消耗能量的时候就会出现冲击地压。第三，冲击倾向理论。岩层介质冲击倾向可以通过科学的方法和指标确定，这些指标会体现出煤岩介质冲击地压的可能性。第四，失稳理论。按照岩石全应力变化曲线，在向上的硬化阶段，煤岩的抗变能力会增大，期间介质稳定。而在下凹软化阶段 时候，受外力的影响，在超过峰值强度的时候，岩石裂纹会快速扩散，抗变形能力降低，介质呈现出不稳定的状态。在这个不稳定状态外界力量的干扰会使得煤矿层失去稳定。
二、煤矿冲击地压发生的影响因素分析
第1，煤矿地质因素。①开采深度。在高应力环境下煤层会出现严重的压缩变形，伴随出现弹性能量的累积。在煤矿开挖外在荷载的作用下，煤矿内积压的弹性能量会一时间释放出来。经过调查研究发现，在煤矿埋藏深度超过350m的时候，煤矿冲击低压会随着地应力的增加出现大范围增加的现象。②煤层结构。煤层积压一般出现在硬顶、硬煤、薄软层上，这些煤层结构比较特殊，所产生的冲击地压也就越大。第二，开采技术因素。煤矿资源开采技术的选择和使用也会影响煤矿冲击地压。从煤矿资源开采实际情况来看，在技术选择不恰当的情况下会使得煤矿区域内产生较大的应力，应力集中会诱发煤矿冲击地压。第三，组织管理因素。煤矿资源的开采离不开高素质队伍的支持，在开采队伍组织不严谨的情况下会诱发煤矿冲击地压。在分析煤矿开采事故我们发现，开采掌子面接近已有的采空区域一定范围内时就会急剧增加冲击地压的发生概率。为了规避冲击，需要在开采掌子面距离30m的时候就采取对应的管理措施。一则煤矿冲击地压发生分析图。
三、煤矿冲击地压的综合防治技术
（1）煤层注水预防冲击地压
煤层注水操作既可以应用到区域范围内危险的预防中，又可以被应用在已经发生危险的区域。如果煤层注水操作恰当还能够达到防治顶板冲击地压的作用。在具体实施操作的时候，煤层注水会通过改变煤炭资源的物理属性来增强煤矿资源开采质量。在开展注水防护操作的时候需要保证所有水资源都能够顺利进入到煤体裂缝的孔隙中，实现水分和煤体表面的充分接触。通过水资源和煤炭资源的接触能够实现对煤层的顺利保护。
水资源在煤炭表面上的铺设会在煤炭的裂隙、孔隙内部形成铺展，煤层注水会沿着煤层平面来向着煤体内部钻孔，借助钻孔来将水资源顺利注入到煤层中。这个过程是从一个钻孔周围从近到远的逐渐向周围煤层驱赶气体的过程。在煤炭资源流动的过程中可以将其看成是一种均质的状态，介质是同性之间的一种单一孔隙介质，流体在孔隙中的流动要能够符合达西定律的基本要求。
在具体实施操作的时候以一个孔作为基本研究对象来研究注水驱气时的动态后者静止截面运动规律。假设钻孔半径为rw、水气动截面半径为rm，动界面上位置会随着时间t的变化而发生相应的变动，体现的是界面位移时间和位置之间的函数关系变化。
（2）卸压爆破技术
在具体实施操作中，卸压爆破技术是指通过提前爆破处理来对高地应力进行释放，从而解除开挖过程中所引发的地应力释放煤矿冲击地压的微信啊。
在卸压爆破技术的作用下能够有效增加煤层的空隙率，改变煤层的力学性质。煤层空隙增加之后会降低煤矿局部储藏弹性能。为了更好的发挥出卸压爆破技术的应用作用，在开展卸压爆破操作的时候需要注重采取必要的措施监测煤层，并在实施操作的时候严格控制每次开挖爆破时的当量和振动速率。
（3）钻孔卸压技术
钻孔卸压技术是在高地应力环境下，通过对煤层的钻孔处理来释放煤层储存的弹性势能，最终达到消除冲击危险的目的。在钻孔卸压技术的作用下能够避免应力集中现象，进而更好的分布地应力。
四、煤矿冲击地压防治的主要措施分析
第一，制定并向下发放《冲击地压防治管理规定》，按照以上规定来对冲击地压实施必要的治理。在冲击地压综合防治工作中打造出专门的科室，在科室的引导下开展一系列的分析，建立健全完善的防治管理制度。在矿井生产的时候根据实际生产需要来检查冲击危险区域，因地制宜的变动冲击地压五年或者十年内的规划。在矿井开拓延深时还需要编订完善的防冲专项设计方案。在采掘工作界面生产之前需要开展冲击危险性综合评估，并编制防冲击专项安全技术措施。第二，强化设计管理，通过管理来避免形成高应力集中区。在煤矿冲击地压综合防治工作中需要严格执行冲击地压煤层开采要求，保障主要的巷道能够被布置在稳定岩层或者无冲击地压煤层。在实施煤层开采的时候为了避免出现因为开采顺序不合理所引起的高应力区域，临近开采工作界面的制定要坚持临近的原则，如果开采的煤层深厚，可以实现下层工作面的重叠布置。
结束语
综上所述，在矿井资源开采过程中所采取的一系列防护措施是一种被动的措施，通过采取这个措施，在矿井内部出现小规模冲击地压的时候能够在最大限度上避免损害。在有冲击地压深矿井工作面上会选择适用综采工艺，在普通的总采地面上会选择使用单体液压支柱能够有效减少冲击地压的危害，从而为我国地质工程的开采勘探提供更多有益参考支持。
参考文献
[1] 莫技. 深部矿井冲击地压规律分析及预防技术研究[C]// 山东省煤矿冲击地压防治研讨会议论文集. 2007.
[2] 齐庆新， 李一哲， 赵善坤等. 我国煤矿冲击地压发展70年：理论与技术体系的建立与思考[J]. 煤炭科学技术， 2019， v.47;No.538（09）：6-45.
[3] 冯冉， 翟戈. 矿井冲击地压发生机理分析与安全防治措施研究[J]. 技术与市场， 2019， v.26;No.310（10）：166+168.
关键词：煤矿;冲击地压;机理;防治技术
煤矿冲击地压主要是指在煤矿资源开采过程中，因为地下应力过大所引起的煤矿资源压缩变形现象。额外加上荷载的作用，煤炭内部积攒的弹性能量会在较短的时间内释放出来，最终引发煤矿破坏、冒落问题。在煤炭资源的深入开采下，煤矿冲击地压现象的发生频率也在增加。为了能够保障煤矿资源开采的平稳，需要相关人员加强对煤矿冲击地压综合防治的重视。
一、煤矿冲击地压形成机理分析
第一，强度理论。煤矿沖击地压强度理论关注矿体-围岩力学系统极限平衡条件的分析和判断。常见理论是夹持煤体理论，即坚硬的顶部地板能够将煤体夹紧，在这个过程中压力高低和存储煤炭强度存在正相关关系，高压带和弹性煤会聚集在周围，在应力集中下煤体会出现破坏，形成冲击地压。第二，能量理论。煤矿冲击地压的形成需要大量的能量，包含矿体的能量和围岩的能量。能量理论强调，在矿体和围岩系统力学平衡状态被破坏且释放能量超过消耗能量的时候就会出现冲击地压。第三，冲击倾向理论。岩层介质冲击倾向可以通过科学的方法和指标确定，这些指标会体现出煤岩介质冲击地压的可能性。第四，失稳理论。按照岩石全应力变化曲线，在向上的硬化阶段，煤岩的抗变能力会增大，期间介质稳定。而在下凹软化阶段 时候，受外力的影响，在超过峰值强度的时候，岩石裂纹会快速扩散，抗变形能力降低，介质呈现出不稳定的状态。在这个不稳定状态外界力量的干扰会使得煤矿层失去稳定。
二、煤矿冲击地压发生的影响因素分析
第1，煤矿地质因素。①开采深度。在高应力环境下煤层会出现严重的压缩变形，伴随出现弹性能量的累积。在煤矿开挖外在荷载的作用下，煤矿内积压的弹性能量会一时间释放出来。经过调查研究发现，在煤矿埋藏深度超过350m的时候，煤矿冲击低压会随着地应力的增加出现大范围增加的现象。②煤层结构。煤层积压一般出现在硬顶、硬煤、薄软层上，这些煤层结构比较特殊，所产生的冲击地压也就越大。第二，开采技术因素。煤矿资源开采技术的选择和使用也会影响煤矿冲击地压。从煤矿资源开采实际情况来看，在技术选择不恰当的情况下会使得煤矿区域内产生较大的应力，应力集中会诱发煤矿冲击地压。第三，组织管理因素。煤矿资源的开采离不开高素质队伍的支持，在开采队伍组织不严谨的情况下会诱发煤矿冲击地压。在分析煤矿开采事故我们发现，开采掌子面接近已有的采空区域一定范围内时就会急剧增加冲击地压的发生概率。为了规避冲击，需要在开采掌子面距离30m的时候就采取对应的管理措施。一则煤矿冲击地压发生分析图。
三、煤矿冲击地压的综合防治技术
（1）煤层注水预防冲击地压
煤层注水操作既可以应用到区域范围内危险的预防中，又可以被应用在已经发生危险的区域。如果煤层注水操作恰当还能够达到防治顶板冲击地压的作用。在具体实施操作的时候，煤层注水会通过改变煤炭资源的物理属性来增强煤矿资源开采质量。在开展注水防护操作的时候需要保证所有水资源都能够顺利进入到煤体裂缝的孔隙中，实现水分和煤体表面的充分接触。通过水资源和煤炭资源的接触能够实现对煤层的顺利保护。
水资源在煤炭表面上的铺设会在煤炭的裂隙、孔隙内部形成铺展，煤层注水会沿着煤层平面来向着煤体内部钻孔，借助钻孔来将水资源顺利注入到煤层中。这个过程是从一个钻孔周围从近到远的逐渐向周围煤层驱赶气体的过程。在煤炭资源流动的过程中可以将其看成是一种均质的状态，介质是同性之间的一种单一孔隙介质，流体在孔隙中的流动要能够符合达西定律的基本要求。
在具体实施操作的时候以一个孔作为基本研究对象来研究注水驱气时的动态后者静止截面运动规律。假设钻孔半径为rw、水气动截面半径为rm，动界面上位置会随着时间t的变化而发生相应的变动，体现的是界面位移时间和位置之间的函数关系变化。
（2）卸压爆破技术
在具体实施操作中，卸压爆破技术是指通过提前爆破处理来对高地应力进行释放，从而解除开挖过程中所引发的地应力释放煤矿冲击地压的微信啊。
在卸压爆破技术的作用下能够有效增加煤层的空隙率，改变煤层的力学性质。煤层空隙增加之后会降低煤矿局部储藏弹性能。为了更好的发挥出卸压爆破技术的应用作用，在开展卸压爆破操作的时候需要注重采取必要的措施监测煤层，并在实施操作的时候严格控制每次开挖爆破时的当量和振动速率。
（3）钻孔卸压技术
钻孔卸压技术是在高地应力环境下，通过对煤层的钻孔处理来释放煤层储存的弹性势能，最终达到消除冲击危险的目的。在钻孔卸压技术的作用下能够避免应力集中现象，进而更好的分布地应力。
四、煤矿冲击地压防治的主要措施分析
第一，制定并向下发放《冲击地压防治管理规定》，按照以上规定来对冲击地压实施必要的治理。在冲击地压综合防治工作中打造出专门的科室，在科室的引导下开展一系列的分析，建立健全完善的防治管理制度。在矿井生产的时候根据实际生产需要来检查冲击危险区域，因地制宜的变动冲击地压五年或者十年内的规划。在矿井开拓延深时还需要编订完善的防冲专项设计方案。在采掘工作界面生产之前需要开展冲击危险性综合评估，并编制防冲击专项安全技术措施。第二，强化设计管理，通过管理来避免形成高应力集中区。在煤矿冲击地压综合防治工作中需要严格执行冲击地压煤层开采要求，保障主要的巷道能够被布置在稳定岩层或者无冲击地压煤层。在实施煤层开采的时候为了避免出现因为开采顺序不合理所引起的高应力区域，临近开采工作界面的制定要坚持临近的原则，如果开采的煤层深厚，可以实现下层工作面的重叠布置。
结束语
综上所述，在矿井资源开采过程中所采取的一系列防护措施是一种被动的措施，通过采取这个措施，在矿井内部出现小规模冲击地压的时候能够在最大限度上避免损害。在有冲击地压深矿井工作面上会选择适用综采工艺，在普通的总采地面上会选择使用单体液压支柱能够有效减少冲击地压的危害，从而为我国地质工程的开采勘探提供更多有益参考支持。
参考文献
[1] 莫技. 深部矿井冲击地压规律分析及预防技术研究[C]// 山东省煤矿冲击地压防治研讨会议论文集. 2007.
[2] 齐庆新， 李一哲， 赵善坤等. 我国煤矿冲击地压发展70年：理论与技术体系的建立与思考[J]. 煤炭科学技术， 2019， v.47;No.538（09）：6-45.
[3] 冯冉， 翟戈. 矿井冲击地压发生机理分析与安全防治措施研究[J]. 技术与市场， 2019， v.26;No.310（10）：166+168.