矿井基建时期冲击地压的防治分析

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　　摘要：冲击地压是一种极具破坏性的矿山活动，是对矿井生产安全威胁最严重的自然灾害之一，我国目前很多矿山的岩层都潜存着冲击地压现象，尤其是当煤矿开采的深度增加时，更容易发生灾害事故。矿井基建时期是矿井的基础建设阶段，并没有正式投入产矿，这个时期的防治冲击地压灾害尤为重要，为后面的矿产开采工作排除灾害风险。本文主要分析矿井基建时期如何做好冲击地压的防治工作。
　　关键词：矿井基建;冲击地压;防治措施
　　冲击地压指的是煤矿井巷周围的岩体发生弹性形变，不再处于受力平衡状态，弹性变形能突然向矿井内部急剧释放，损坏作业区域和矿道，是一种具有猛烈的破坏性特征的矿山动力现象，这种现象严重威胁着煤矿工人的生命财产安全，是破坏矿井作业重大灾害之一，有关部门必须要加以重视并及时防范。矿井基建时期是煤矿的基础建设阶段，更要重视冲击地压的防治。
　　一、冲击地压产生的原因分析
　　（一）矿山周围煤岩体的结构特征
　　煤岩体的结构特征特别是顶板岩层结构，也影响着冲击地压的产生，尤其是矿山岩层中坚硬的砂岩顶板，这是由于顶板中容易累积较多的变形能，如果顶板发生位移或者破损，大量的变形能没有了阻碍，就会突然之间全部释放出来，产生剧烈的振动，岩石瞬间飞出并伴有大量的气浪，产生冲击地压，造成矿井人员伤亡，破坏矿道作业区域。
　　（二）煤矿的开采深度和开采技术
　　煤矿开采的深度越深，矿道周围的煤层受重力作用的影响，将承受更大的应力，岩层中积聚的变形能逐渐增多，更加容易产生冲击地压，发生岩爆和冲击。研究表明，当煤矿的开采深度小于350米时，发生冲击地压的可能性并不大;当开采深度在350米到500米之间时，发生冲击地压的可能性开始慢慢增加;当开采深度达到500以上时，煤岩层承受的应力急剧增大，这个时候极易产生冲击矿压。煤矿的开采技术也会影响到冲击地压的产生，如壁式的开采方式就比柱式的开采方式更容易减少冲击地压的产生[1]。
　　（三）矿山周围煤岩体的物理学特性
　　开采矿山周围的煤岩体自身所具有的物理学特性，也会引起冲击地压现象的发生。在常年的煤矿开采过程中可以发现，如果岩体自身的强度较高，作用在岩体上的引发冲击地压的应力却比较小，相反，如果岩体自身的强度较小，作用在岩体上的引发冲击地压的应力反而较大。也就是说，如果煤岩体较硬，即便是受到很小的应力，也容易频繁产生冲击地压，破坏作业空间。
　　二、矿井基建时期防治冲击地压的措施
　　我国目前刚刚通过审批的矿井，在进行采矿设计时，基本上没有涉及到冲击地压的防治工作，在开采过程中发生了冲击地压灾害时，治理起来较为困难，出现的问题难以得到有效解决。因此，矿井基建时期必须要重视防治冲击地压，下面谈谈防治冲击地压的措施。
　　（一）仔细识别易发生冲击地压的矿井
　　并不是所有的煤矿开采都会产生冲击地压灾害，需要在设计时仔细识别矿井周围的煤岩层，如果在勘探过程中发现矿井的顶板岩层结构具有冲击倾向性，这样的煤层就是有可能发生危险的冲击地压煤层，有这样煤层的矿井，我们称之为冲击地压矿井。所以，在矿井的基建过程中，首先要对新建矿井的地质进行仔细勘探，根据相关部门给出的勘测报告，对矿井做出冲击危险性评估，如果识别出是冲击地压矿井，就必须要做好相应的防治管理措施，比如在矿道开拓设计、矿山开采方法设计等方面疏导载荷应力，争取最大范围疏导载荷应力，减少应力集中的部位，降低冲击地压发生的可能性。
　　（二）选择科学合理的采煤方法
　　对具有冲击倾向性的冲击地压煤层进行采煤方法的选取，首先要布置好开拓巷道，勘测开采矿山的地应力分布方向，由此开拓巷道，以免应力集中在某一区域。在此基础上选择科学合理的采煤方法。实际上，无论是哪一种开采矿山的方法，都不能彻底解巷道中存在的冲击地压问题。多年的煤矿开采实践经验表明，在开采较厚的煤层时，采用分层开采不但使得两边巷道存在冲击倾向性，还令工作面也潜存着安全隐患，如果采用综放开采，则将顶煤变成了缓冲层，促使着应力向别处转移，分散了应力，有利于减少矿井工作面遭受冲击地压的损害[2]。
　　（三）矿井基建设计
　　第一，在矿道顶层设计开采缓冲层，缓解顶板承受的压力，减少顶板内变形能的积聚。第二，开拓巷道在设计时要沿着煤岩层布置，有效减少冲击地压灾害对巷道造成巨大的破坏。第三，在开采的过程中，各个区域必须严格按照前进式的顺序开采矿山，降低孤岛煤柱形成的可能性，绝对不能出现反程序开采，同时也要避免相向开采、孤岛开采。如果矿井中的煤层都具有冲击倾向性，在设计时要选择冲击倾向性比较弱的煤层作为巷道的保护层。
　　（四）基建过程中的预防措施
　　1.回采巷道施工
　　第一，在施工过程中，如果发现矿道内的矿压较高，需要及时检测是否存在冲击地压，做到及时发现，及时采取防范措施，及时解决矿道内潜在的安全隐患，保证煤矿工人的生命安全。第二，在巷道内布置巷道矿压监测装置，时刻监测巷道周围岩体的变形情况。同时，要深刻掌握巷道内的岩层的支护方式。第三，回采时要注意不要使用金属刚性支架，应当采用锚杆支护，其自身的特性有助于保证巷道的稳定性[3]。
　　2.工作面冲击地压的预防措施
　　第一，在开采之前可以选取某一区域进行试采，通过检测顶板的变形情况，及时检测工作面潜在的冲击地压灾害，采用松动爆破等方式将工作面内积聚的能量释放出来，消除工作面的冲击地压危险。第二，选择抗冲击性较好的材料支护工作面，并将支柱用柔性较好的材料绑好，防止发生冲击地压时，支柱突然飞出造成人员伤亡。
　　结束语
　　冲击地压是煤矿开采过程中最为严重的灾害之一，很容易造成大量的人员伤亡，因此，冲击地压的防治工作必须引起重视。矿井基建时期是整个煤矿开采的基础建设时期，更加要做好沖击地压的防治工作，有利于减少以后开采中的安全隐患，保证矿井的安全。
　　参考文献：
　　[1]张振涛， 王光民. 矿井冲击地压防治探究[J]. 山东工业技术， 2017（10）：110-110.
　　[2]窦鹏晟. 矿井冲击地压防治技术研究[J]. 煤矿现代化， 2017（5）：81-83.
　　[3]丛新宇. 深部矿井冲击地压灾害防治[J]. 科学技术创新， 2018（14）：48-49.
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