煤礦沖擊地壓的影響因素和防治措施探析

王加國 山東東山古城煤礦有限公司

所謂“煤礦沖擊地壓”，主要是指煤巖體在受到構(gòu)造應(yīng)力以及自身重力的影響下，產(chǎn)生了大量的彈性能量，伴隨著煤礦開采的進(jìn)一步深入，或者是巷道的掘進(jìn)，直接造成原始平衡狀態(tài)遭到破壞，一旦應(yīng)力超過煤巖體極限時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)彈性能量迅速釋放這一情況，由于能量由動(dòng)能形式釋放，將會(huì)出現(xiàn)大面積坍陷，影響到煤礦正常開采。與此同時(shí)，沖擊地壓產(chǎn)生時(shí)，極有可能伴有瓦斯等氣體的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響到開采工作人員的生命安全。鑒于此，本文在闡述煤礦沖擊地壓影響因素的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的防治措施顯然十分有必要。

1 煤礦沖擊地壓影響因素分析

煤礦沖擊地壓影響因素眾多，總結(jié)起來，大致包括三個(gè)方面的內(nèi)容，分別是煤巖體的物理性質(zhì)、開采的強(qiáng)度以及地址構(gòu)造。接下來，筆者在結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，對其進(jìn)行一一論述。

（1）煤巖體的物理性質(zhì)。在眾多影響因素當(dāng)中，煤巖體的物理性質(zhì)影響程度可謂是最大，究其原因在于煤巖體彈性的變形程度，主要受到能量聚集程度有關(guān)，然而這一切究其實(shí)質(zhì)就是物理性質(zhì)。通常情況下，煤巖體的彈性變化程度越大，出現(xiàn)沖擊地壓的可能性將會(huì)進(jìn)一步增加，也就是發(fā)生幾率更大；反之，煤巖體彈性變量較少，出現(xiàn)沖擊地壓的可能性也就越小。另外，煤巖體當(dāng)中含水量也有著一定的影響，就有關(guān)調(diào)查顯示，煤巖體當(dāng)中含有的水分更多，更加容易聚集能量，提高煤巖體發(fā)生沖擊地壓事故的幾率。

（2）開采深度。結(jié)合長期的開采工作經(jīng)驗(yàn)，可以得出這一結(jié)合，煤礦開采深度不斷增加，相應(yīng)的沖擊地壓發(fā)生的可能性也隨之增加，分析其原因在于伴隨著煤巖體的埋深增加，所受重力也隨之增加，與此同時(shí)，煤巖體所受到的原始應(yīng)力也會(huì)不斷增加，一旦出現(xiàn)應(yīng)力超過承受極限，就會(huì)出現(xiàn)沖擊地壓事故。鑒于不同地壓的煤巖體特性不一，導(dǎo)致每一地區(qū)發(fā)生沖擊地壓事故的深度不一致。

（3）地質(zhì)構(gòu)造。沖擊地壓事故在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境下，例如斷層等，所發(fā)生的幾率顯然更大，主要原因在于一旦煤礦開采到此部分，彈性能量極易在短時(shí)間內(nèi)釋放，從而產(chǎn)生沖擊地壓事故。

2 煤礦沖擊地壓事故防治措施分析

由上述分析可知，煤礦沖擊地壓事故的出現(xiàn)主要受到煤礦物理性質(zhì)、開采深度以及地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響。因此，相應(yīng)的防治措施也需要從這三個(gè)方面入手，以此切實(shí)保障防治措施的有效性。

首先，煤層注水，主要目的在于改造煤巖體的物理性質(zhì)，在向煤巖體大量注水的情況下，煤巖體的結(jié)構(gòu)將會(huì)出現(xiàn)一定的變化，相應(yīng)的塑便能力也隨之改變，導(dǎo)致煤巖體當(dāng)中聚集的彈性能量迅速降低，從而在開采過程中，避免出現(xiàn)了彈性能量迅速釋放這一問題，進(jìn)而間接的降低了沖抵地壓發(fā)生的幾率。

其次，改善巷道支護(hù)方式。沖擊地壓極易發(fā)生的巷道中，主要原因在于支護(hù)能力不強(qiáng)，造成應(yīng)力大于極限。基于這一認(rèn)識(shí)，便可以在巷道中，結(jié)合實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，在頂板變形量較大的地區(qū)，通過錨噴等方式，提高支護(hù)能力，抑或者是適當(dāng)增加單體液壓支柱的數(shù)量，以此有效增強(qiáng)支護(hù)能力，這樣一來，便可以避免有效降低沖擊地壓事故發(fā)生幾率，即使發(fā)生，也能盡可能避免遭到大面積的破壞。

最后，局部綜合性防治措施。就目前所采用的局部綜合性措施，主要涉及到瓦斯、煤層注水以及切頂泄壓等，以上措施的采用主要是降低了沖擊地壓的發(fā)生幾率。在煤礦開采之前，相關(guān)人員需要在工作頁面進(jìn)行必要的鉆孔，主要目的是抽取或者是釋放出煤礦當(dāng)中的瓦斯，以此降低煤礦瓦斯含量，避免在開采中出現(xiàn)瓦斯爆炸或者是中毒事件。與此同時(shí)，需要做好泄壓鉆孔工作，以此切斷應(yīng)力的傳播途徑，這樣一來，可以讓煤巖體所受應(yīng)力在可控范圍之內(nèi)。另外，為了提高施工效率，可以將鉆孔充當(dāng)高壓注水孔。在上述工作完成之后，主要工作是通過鉆孔注水，注入的水在煤巖體的縫隙當(dāng)中穿插，可以不斷提高煤巖體當(dāng)中的水含量，以此改變媒巖體的物理性質(zhì)，降低彈性能力的聚集程度。

3 結(jié)束語

綜上所述，煤礦沖擊地壓主要受到地質(zhì)構(gòu)造、開采深度以及煤巖體物理性質(zhì)等因素，因此，為了避免沖擊地壓事故影響的進(jìn)一步擴(kuò)大，有必要通過煤層注水、改善巷道支護(hù)方式等措施，降低事故發(fā)生幾率，以此保障煤礦效益。