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摘要：某煤矿一工作面巷道在掘进的过程中出现了严重的冲击压灾害，原本的防冲击技术无法满足煤矿企业的生产需要。为此，文章在参照冲击矿压强度弱化减冲理论，通过对监测数据信息的分析来提出能够降低冲击危险性、保障掘进安全的措施。
关键词：煤矿;掘进巷道;防冲击地压;技术
煤矿掘进巷道对冲击地压综合防治采取的主要措施是实施区域性防范措施和局部危险解决措施相结合的防治办法。区域性综合防治会采取煤层注水、局部性综合解危措施来减少地质变化对煤炭资源开采的干扰。但是由于工作面地质条件差异，传统意义上的卸压措施参数设计已经无法降低冲击危险性。为了能够更好的保障煤矿企业的安全生产，需要相关人员强化对煤矿冲击地压的研究工作。
一、煤矿防治冲击地压的基本情况概述
某煤矿工厂的煤炭资源开采深度超过800m，随着煤炭资源开采深度的增加，地层的冲击地压就会呈现出严重的增加趋势。在21132运输巷掘进过程中出现了一次沖击地压事故。整个煤层在运输掘进和回采期间，煤炮增多，动力显现活动频繁，在这个期间加速了巷道的变形速度，增加了巷道二次支护的难度。同时，在煤矿资源开采的过程中还会出现卡钻、顶钻的现象，使得整个矿井的生产安全遭受威胁。为了能够保障煤炭资源的顺利开采，需要在煤矿资源开采利用的过程中引入一套贴合自身实际情况的冲击地压防治技术。
二、掘进巷道工作面优化之前的防冲技术
（1）优化之前的技术措施
第1，卸压钻孔。在运输巷的正头设置六个130mm的钻孔，钻孔采取双排布置模式，孔隙之间的间隔距离不能够超过1m。30m深钻孔允许掘进15m，巷道两边孔隙的深度为25m，钻孔的直径为125mm，孔径之间的间隔距离会超过2m。第二，断底爆破。21170巷口运输巷两帮，和巷口掘进方向呈现出垂直的状态，孔隙的间隔距离为1.5m。断底爆破炮眼孔深在8m左右，在这个期间有可能会看到底板岩层，孔径大小在75mm左右，在这个期间，钻孔会沿着巷道两帮底角呈现出-45度的打设状态。
（2）优化之前防冲措施
21170巷道运输掘进在经历了一个月的期间发生了微震事件，事件的总体次数在176次左右，包含103次的运输巷、45次运输巷。整个巷道的能量、频次的进尺对比如图一所示。根据图一的信息我们可以发现，微震事件频次、能量和煤体内部在掘进的过程中会频繁发生，运输巷有103次，4次方以上的事件运输巷一共累计45次。根据图一的数据信息发现，微震事件频次、能量以及煤体内部应力在掘进过程中逐渐处于一种上升的状态，之后会维持在高位的状态。在这个期间会开展五次大循环作业，施工钻孔数量为150个，断底爆破75个。防冲解危措施巷道煤体应力要求会呈现出明显的减缓状态，冲击矿压的强度没有呈现出明显的降低，煤岩体中所积累的弹性应变会缓步呈现出上升的趋势，在这个期间冲击地压的解危效果达不到设计的要求。
三、掘进巷道工作面防冲措施优化对策
21170工作面在掘进的过程中会受到DF1正断层、F16逆断层和派生逆断层的影响共同形成入字型构造，整个地区范围内的地质构造十分复杂，顶板容易出现破碎的状态，煤体内的原生应力会比较高。原本采取的综合措施无法解决掘进巷道冲击压力，也无法让煤体应力高峰区域朝着岩体深部转移。为了能够保障高峰区域向岩体深部的转移，降低应力的集中程度，要采取必要的措施对21170运输巷的防冲技术措施进行优化。
（1）卸压钻孔
在原防冲措施卸压钻孔参数不发生变化的情况下，根据义马煤田各矿井不同直径钻孔水平应力卸压效果统计分析，按照统计分析结果来对整个煤矿区域范围内的产防冲卸压钻机开展必要的改进升级，钻杆直径选择152mm型。不同直径钻孔水平应力卸压效果统计分析如表一所示。
（2）断底爆破
在巷道挖掘时，水平应力是导致巷道底鼓的重要原因，采用卸压措施前后煤层顶底板和两帮媒体移动变化规律。深部煤岩体受载和变形破坏规律、煤层应力变化和转移规律优化断底爆破参数。在巷道两边底角45度的位置上向煤柱方向上打孔放炮。
（3）注水施工
回风巷下帮和运输巷两帮开展注水施工。底板以上1.5m位置上按照20m的孔隙间隔距离来完成打孔操作。钻孔和煤壁呈现出垂直状态，孔径长度为75mm，孔隙间隔距离为20m。钻孔垂直煤炭方向上要设置75mm的孔径，孔径的深度为40m。煤层注水孔倾斜角度上部分为12度，下部分为-5度。
四、掘进巷道工作面优化之后防冲措施的实施效果
（1）微震监测结果分析
在按照上文描述的防冲技术措施实施之后，微震事件2能量峰值会呈现出明显降低的状态，峰顶和峰谷之间的相对差在不断减少，频次和八月份相比也在不断增多。但是在这个过程中大能量事件占据月总能量的比例会呈现出下降的发展趋势。由此可以证明，优化之后的防冲技术措施能够强制的对煤体松散处理，降低了煤体的密度，同时也会让煤体内部的应力得到充分的释放。
（2）媒体应力监测效果分析
从21170运输巷10应力变化曲线分析来看，优化防冲措施实施之后煤体的应力变化幅度会降低，深孔、浅孔的最大应力数值会处于一种稳定的状态，煤体内部不会出现应力集中的现象。
（3）掘进速度和微振事件的综合对比
在掘进巷道操作的过程中适当的降低掘进速度、延长防冲工程的有效时间就能够使得煤层内部的应力得到充分的释放，减少煤体应力集中的现象。微震时间总体数量和每天平均能量下降幅度会比较明显，具体如表二所示。
结束语
综上所述，在巷道掘进的过程中，扰动是诱发一系列冲击事件的重要因素。因此，在掘进的过程中如何控制巷道的掘进速度是掘进巷道开采所需要关注的一个重点。文章立足实际情况，着重就掘进巷道防冲击地压技术优化问题进行了分析，旨在能够通过一系列的措施来为煤炭资源的高效率开采利用提供重要参考支持。
参考文献
[1] 苏士杰. 掘进巷道防冲击地压技术优化研究[J]. 中州煤炭， 2017， 039（008）：127-129，134.
[2] 吕大钊， 亢晓涛， 聂书遥. 冲击地压煤层大型构造区巷道掘进防冲技术研究与应用[J]. 煤矿现代化， 2019， 000（006）：46-48，51.
[3] 赵联振， 赵联文. 煤矿掘进工作面冲击地压分区防治技术研究[J]. 工程建设与设计， 2016， 000（014）：165-166.
关键词：煤矿;掘进巷道;防冲击地压;技术
煤矿掘进巷道对冲击地压综合防治采取的主要措施是实施区域性防范措施和局部危险解决措施相结合的防治办法。区域性综合防治会采取煤层注水、局部性综合解危措施来减少地质变化对煤炭资源开采的干扰。但是由于工作面地质条件差异，传统意义上的卸压措施参数设计已经无法降低冲击危险性。为了能够更好的保障煤矿企业的安全生产，需要相关人员强化对煤矿冲击地压的研究工作。
一、煤矿防治冲击地压的基本情况概述
某煤矿工厂的煤炭资源开采深度超过800m，随着煤炭资源开采深度的增加，地层的冲击地压就会呈现出严重的增加趋势。在21132运输巷掘进过程中出现了一次沖击地压事故。整个煤层在运输掘进和回采期间，煤炮增多，动力显现活动频繁，在这个期间加速了巷道的变形速度，增加了巷道二次支护的难度。同时，在煤矿资源开采的过程中还会出现卡钻、顶钻的现象，使得整个矿井的生产安全遭受威胁。为了能够保障煤炭资源的顺利开采，需要在煤矿资源开采利用的过程中引入一套贴合自身实际情况的冲击地压防治技术。
二、掘进巷道工作面优化之前的防冲技术
（1）优化之前的技术措施
第1，卸压钻孔。在运输巷的正头设置六个130mm的钻孔，钻孔采取双排布置模式，孔隙之间的间隔距离不能够超过1m。30m深钻孔允许掘进15m，巷道两边孔隙的深度为25m，钻孔的直径为125mm，孔径之间的间隔距离会超过2m。第二，断底爆破。21170巷口运输巷两帮，和巷口掘进方向呈现出垂直的状态，孔隙的间隔距离为1.5m。断底爆破炮眼孔深在8m左右，在这个期间有可能会看到底板岩层，孔径大小在75mm左右，在这个期间，钻孔会沿着巷道两帮底角呈现出-45度的打设状态。
（2）优化之前防冲措施
21170巷道运输掘进在经历了一个月的期间发生了微震事件，事件的总体次数在176次左右，包含103次的运输巷、45次运输巷。整个巷道的能量、频次的进尺对比如图一所示。根据图一的信息我们可以发现，微震事件频次、能量和煤体内部在掘进的过程中会频繁发生，运输巷有103次，4次方以上的事件运输巷一共累计45次。根据图一的数据信息发现，微震事件频次、能量以及煤体内部应力在掘进过程中逐渐处于一种上升的状态，之后会维持在高位的状态。在这个期间会开展五次大循环作业，施工钻孔数量为150个，断底爆破75个。防冲解危措施巷道煤体应力要求会呈现出明显的减缓状态，冲击矿压的强度没有呈现出明显的降低，煤岩体中所积累的弹性应变会缓步呈现出上升的趋势，在这个期间冲击地压的解危效果达不到设计的要求。
三、掘进巷道工作面防冲措施优化对策
21170工作面在掘进的过程中会受到DF1正断层、F16逆断层和派生逆断层的影响共同形成入字型构造，整个地区范围内的地质构造十分复杂，顶板容易出现破碎的状态，煤体内的原生应力会比较高。原本采取的综合措施无法解决掘进巷道冲击压力，也无法让煤体应力高峰区域朝着岩体深部转移。为了能够保障高峰区域向岩体深部的转移，降低应力的集中程度，要采取必要的措施对21170运输巷的防冲技术措施进行优化。
（1）卸压钻孔
在原防冲措施卸压钻孔参数不发生变化的情况下，根据义马煤田各矿井不同直径钻孔水平应力卸压效果统计分析，按照统计分析结果来对整个煤矿区域范围内的产防冲卸压钻机开展必要的改进升级，钻杆直径选择152mm型。不同直径钻孔水平应力卸压效果统计分析如表一所示。
（2）断底爆破
在巷道挖掘时，水平应力是导致巷道底鼓的重要原因，采用卸压措施前后煤层顶底板和两帮媒体移动变化规律。深部煤岩体受载和变形破坏规律、煤层应力变化和转移规律优化断底爆破参数。在巷道两边底角45度的位置上向煤柱方向上打孔放炮。
（3）注水施工
回风巷下帮和运输巷两帮开展注水施工。底板以上1.5m位置上按照20m的孔隙间隔距离来完成打孔操作。钻孔和煤壁呈现出垂直状态，孔径长度为75mm，孔隙间隔距离为20m。钻孔垂直煤炭方向上要设置75mm的孔径，孔径的深度为40m。煤层注水孔倾斜角度上部分为12度，下部分为-5度。
四、掘进巷道工作面优化之后防冲措施的实施效果
（1）微震监测结果分析
在按照上文描述的防冲技术措施实施之后，微震事件2能量峰值会呈现出明显降低的状态，峰顶和峰谷之间的相对差在不断减少，频次和八月份相比也在不断增多。但是在这个过程中大能量事件占据月总能量的比例会呈现出下降的发展趋势。由此可以证明，优化之后的防冲技术措施能够强制的对煤体松散处理，降低了煤体的密度，同时也会让煤体内部的应力得到充分的释放。
（2）媒体应力监测效果分析
从21170运输巷10应力变化曲线分析来看，优化防冲措施实施之后煤体的应力变化幅度会降低，深孔、浅孔的最大应力数值会处于一种稳定的状态，煤体内部不会出现应力集中的现象。
（3）掘进速度和微振事件的综合对比
在掘进巷道操作的过程中适当的降低掘进速度、延长防冲工程的有效时间就能够使得煤层内部的应力得到充分的释放，减少煤体应力集中的现象。微震时间总体数量和每天平均能量下降幅度会比较明显，具体如表二所示。
结束语
综上所述，在巷道掘进的过程中，扰动是诱发一系列冲击事件的重要因素。因此，在掘进的过程中如何控制巷道的掘进速度是掘进巷道开采所需要关注的一个重点。文章立足实际情况，着重就掘进巷道防冲击地压技术优化问题进行了分析，旨在能够通过一系列的措施来为煤炭资源的高效率开采利用提供重要参考支持。
参考文献
[1] 苏士杰. 掘进巷道防冲击地压技术优化研究[J]. 中州煤炭， 2017， 039（008）：127-129，134.
[2] 吕大钊， 亢晓涛， 聂书遥. 冲击地压煤层大型构造区巷道掘进防冲技术研究与应用[J]. 煤矿现代化， 2019， 000（006）：46-48，51.
[3] 赵联振， 赵联文. 煤矿掘进工作面冲击地压分区防治技术研究[J]. 工程建设与设计， 2016， 000（014）：165-166.