冲击地压预防新技术及典型案例共86页
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兖州矿区冲击地压(矿震)防治技术PPT共38页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍区冲击地压(矿震)防治技术
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
煤矿冲击地压案例及发生机理
由于采掘地点附近发生震动，而造成巷道或采场周边的破 坏。
我国冲击地压矿井分布情况
对中国期刊网中2000年至2010年1O年问公开发表的科 技论文进行检索，共检索到相关论文367篇，根据这些论文 提供的现场资料，归纳分析了我国近年来共计67个矿井发生 冲击地压或有冲击地压危险的相关指标。根据文献资料检索 ，我国冲击地压发生最多的地区为山东省，在统计中发生冲 击地压矿井数占总数的39％；其次依次是黑龙江、江苏、河 南、河北、山西、辽宁、甘肃和北京等省市。
4.2 强度理论 井下煤岩体除了承受深度压力和支承压力作用外，还存在
由于地质构造作用引起的构造应力和其它应力。“煤体－围岩 ”系统处于复杂的受力状态，内部存在弱面，所以煤岩体的承 载能力应是煤体－围岩系统的强度。只要外载大于承载能力， 就会发生破坏。导致岩体破坏的决定因素，不是应力本身，而 是它与岩体强度的比值。当煤岩应力等于或大于煤岩系统的强 度时发生破坏。
5 冲击地压发生条件的再认识
（2）薄煤层发生冲击地压； 七台河矿业公司桃山矿一采区42035工作面前后发生的
近10次冲击地压现象，工作面开采85层煤，煤层厚度平均 0.8 m；直接顶为灰白色粉砂岩，厚度0.7 m，普氏系数为4 ～6；老顶以中砂岩为主，平均厚度28 m，普氏系数为8～ l0。开采深度667—740 m，采用的都是走向长壁后退式开 采方式，高档普采，煤层倾角25，工作面长140～160 m。
（3）冲击发生在应力叠加的煤柱区（两侧或三侧采空 的条件）或工作面前方支承压力峰值区附近。
顶底板应力集中型冲击地压发生条件
（1）煤层具有中等冲击倾向及较低的钻孔冲击临界 压力；
（2）煤层厚度较小（一般小于6m）； （3）较厚的坚硬顶底板的存在，且煤层与顶底板之 间没有软弱岩层。
我国冲击地压矿井分布情况
对中国期刊网中2000年至2010年1O年问公开发表的科 技论文进行检索，共检索到相关论文367篇，根据这些论文 提供的现场资料，归纳分析了我国近年来共计67个矿井发生 冲击地压或有冲击地压危险的相关指标。根据文献资料检索 ，我国冲击地压发生最多的地区为山东省，在统计中发生冲 击地压矿井数占总数的39％；其次依次是黑龙江、江苏、河 南、河北、山西、辽宁、甘肃和北京等省市。
4.2 强度理论 井下煤岩体除了承受深度压力和支承压力作用外，还存在
由于地质构造作用引起的构造应力和其它应力。“煤体－围岩 ”系统处于复杂的受力状态，内部存在弱面，所以煤岩体的承 载能力应是煤体－围岩系统的强度。只要外载大于承载能力， 就会发生破坏。导致岩体破坏的决定因素，不是应力本身，而 是它与岩体强度的比值。当煤岩应力等于或大于煤岩系统的强 度时发生破坏。
5 冲击地压发生条件的再认识
（2）薄煤层发生冲击地压； 七台河矿业公司桃山矿一采区42035工作面前后发生的
近10次冲击地压现象，工作面开采85层煤，煤层厚度平均 0.8 m；直接顶为灰白色粉砂岩，厚度0.7 m，普氏系数为4 ～6；老顶以中砂岩为主，平均厚度28 m，普氏系数为8～ l0。开采深度667—740 m，采用的都是走向长壁后退式开 采方式，高档普采，煤层倾角25，工作面长140～160 m。
（3）冲击发生在应力叠加的煤柱区（两侧或三侧采空 的条件）或工作面前方支承压力峰值区附近。
顶底板应力集中型冲击地压发生条件
（1）煤层具有中等冲击倾向及较低的钻孔冲击临界 压力；
（2）煤层厚度较小（一般小于6m）； （3）较厚的坚硬顶底板的存在，且煤层与顶底板之 间没有软弱岩层。
防范冲击地压(——让您化险为夷)
防 范 冲 击 地 压
让 您 化 险 为 夷
课 程 目 标
了解冲击地压基本概念与危害 理解冲击地压发生机理与条件
提升防冲安全意识
熟练掌握冲击地压综合治理手段
课 程 要 点
冲击地压发生机理及诱发因素
冲击地压的预测预报技术
冲击地压的卸压解危技术
冲击地压的相关管理规定
内 容 建 模
冲击地压 综合治理
顶底板
开采因数
三
冲击地压综合防治体系
1、监测预警技术
震动场 监测 应力场 监测
分析预警及处 置
三
冲击地压综合防治体系
2、卸压解危技术
大直径卸压
爆破卸压
注水卸压
三
冲击地压综合防治体系
3、安全防护措施
加强 支护
个人 防护
物料 防冲
限员 管理
四
结束语
强培训、上装备、重研究、抓管理、保投入。
冲击地压是可以治理的（可防可控）！
冲击地 压概念
冲击发生机 理与条件
发生 机理 诱发 因素 监测 预警
综合防 治体系
卸压 解危 安全 防护
定 义
分
类
激发动机 创设场景
一
冲击地压概念
定义
• 冲击地压是井巷 和采场周围煤岩 体变形能释放而 产生中典型的动力灾 害之一
特点
• 破坏性 • 突发性 • 瞬时性
分类
• 重力型 • 构造型 • 耦合型
二
冲击地压发生机理
1、发生机理
煤体加压，承受更 高的压力，积蓄较 多的弹性能。一旦 高应力突然加大或 系统阻力突然减小 时，煤体可产生突 然破坏和运动，抛 向已采空间，形成 冲击地压。
二
让 您 化 险 为 夷
课 程 目 标
了解冲击地压基本概念与危害 理解冲击地压发生机理与条件
提升防冲安全意识
熟练掌握冲击地压综合治理手段
课 程 要 点
冲击地压发生机理及诱发因素
冲击地压的预测预报技术
冲击地压的卸压解危技术
冲击地压的相关管理规定
内 容 建 模
冲击地压 综合治理
顶底板
开采因数
三
冲击地压综合防治体系
1、监测预警技术
震动场 监测 应力场 监测
分析预警及处 置
三
冲击地压综合防治体系
2、卸压解危技术
大直径卸压
爆破卸压
注水卸压
三
冲击地压综合防治体系
3、安全防护措施
加强 支护
个人 防护
物料 防冲
限员 管理
四
结束语
强培训、上装备、重研究、抓管理、保投入。
冲击地压是可以治理的（可防可控）！
冲击地 压概念
冲击发生机 理与条件
发生 机理 诱发 因素 监测 预警
综合防 治体系
卸压 解危 安全 防护
定 义
分
类
激发动机 创设场景
一
冲击地压概念
定义
• 冲击地压是井巷 和采场周围煤岩 体变形能释放而 产生中典型的动力灾 害之一
特点
• 破坏性 • 突发性 • 瞬时性
分类
• 重力型 • 构造型 • 耦合型
二
冲击地压发生机理
1、发生机理
煤体加压，承受更 高的压力，积蓄较 多的弹性能。一旦 高应力突然加大或 系统阻力突然减小 时，煤体可产生突 然破坏和运动，抛 向已采空间，形成 冲击地压。
二
《冲击地压防治》PPT课件
则是突然破坏准则。三个准则同时成立，才是产生 冲击地压的充分必要条件。
矿压研究所
20
• (四)失稳理论
• 近年来，我国一些学者认为:根据岩石全应力—应变曲 线，在上凸硬化阶段，煤、岩抗变形(包括裂纹和裂缝)的 能力是增大的，介质是稳定的；在下凹软化阶段，由于外 载超过其峰值强度，裂纹迅速传播和扩展，发生微裂纹密 集而连通的现象，使其抗变形能力降低，介质是非稳定的。 在非稳定的平衡状态中，一旦遇有外界微小扰动，则有可 能失稳，从而在瞬间释放大量能量，发生急剧、猛烈的破 坏，即冲击地压。
• 地质构造如褶曲、断裂、煤层倾角及厚度突然变化等也 影响冲击地压的发生。宽缓向斜轴部易于形成冲击地压；断 裂如是一个开采边界，若回采方向朝向断层面，则冲击危险 增加；煤层倾角和厚度局部突然变化地带，实际是局部地质 构造应力积聚地带，因而极易发生冲击地压。
矿压研究所
22
• 煤岩结构及性能也是冲击地压影响的 主要因素。
矿压研究所
5
回采冲击地压
煤层压缩弹性能释放
坚硬顶板弯曲弹性能释放
单一重力应力场 构造复合应力场
（重力型）
（构造型）
单一重力应力场 构造复合应力场
（重力型）
（构造型）
初采阶段 正常推进阶段
初采阶段 正常推进阶段
发
实
判
预
控
生
现
断
测
制
原
条
准
方
措
因
件
则
法
施
矿压研究所
6
掘进工作面冲击地压
原始应力场掘进巷道
用组合模型测定冲击倾向性与所用煤、岩石自 身的性质具有很大关系 ：煤、岩石的抗压强度 都高，冲击倾向性强，组合后冲击倾向性更加 剧烈；煤与岩石的抗压强度相差无几，组合模 型的冲击倾向性变化不大；岩石比煤的抗压强 度越高，组合模型的冲击倾向性比单一煤试件 的越强烈。
矿压研究所
20
• (四)失稳理论
• 近年来，我国一些学者认为:根据岩石全应力—应变曲 线，在上凸硬化阶段，煤、岩抗变形(包括裂纹和裂缝)的 能力是增大的，介质是稳定的；在下凹软化阶段，由于外 载超过其峰值强度，裂纹迅速传播和扩展，发生微裂纹密 集而连通的现象，使其抗变形能力降低，介质是非稳定的。 在非稳定的平衡状态中，一旦遇有外界微小扰动，则有可 能失稳，从而在瞬间释放大量能量，发生急剧、猛烈的破 坏，即冲击地压。
• 地质构造如褶曲、断裂、煤层倾角及厚度突然变化等也 影响冲击地压的发生。宽缓向斜轴部易于形成冲击地压；断 裂如是一个开采边界，若回采方向朝向断层面，则冲击危险 增加；煤层倾角和厚度局部突然变化地带，实际是局部地质 构造应力积聚地带，因而极易发生冲击地压。
矿压研究所
22
• 煤岩结构及性能也是冲击地压影响的 主要因素。
矿压研究所
5
回采冲击地压
煤层压缩弹性能释放
坚硬顶板弯曲弹性能释放
单一重力应力场 构造复合应力场
（重力型）
（构造型）
单一重力应力场 构造复合应力场
（重力型）
（构造型）
初采阶段 正常推进阶段
初采阶段 正常推进阶段
发
实
判
预
控
生
现
断
测
制
原
条
准
方
措
因
件
则
法
施
矿压研究所
6
掘进工作面冲击地压
原始应力场掘进巷道
用组合模型测定冲击倾向性与所用煤、岩石自 身的性质具有很大关系 ：煤、岩石的抗压强度 都高，冲击倾向性强，组合后冲击倾向性更加 剧烈；煤与岩石的抗压强度相差无几，组合模 型的冲击倾向性变化不大；岩石比煤的抗压强 度越高，组合模型的冲击倾向性比单一煤试件 的越强烈。
冲击地压课件
量大小判断其危险性，同时依据钻孔钻进过程的微冲击现 象和卡钻、吸钻等微冲击现象，进行冲击危险判定。 （1）监测区域 在所划分的冲击地压危险区域进行钻屑法监测，监测其钻 屑量。 （2）监测参数 钻孔直径42.0mm，孔深7.0m，间距6.0m，孔距底板1.2m 左右，单排布置，钻孔方向为水平垂直巷帮，主要监测钻 孔的钻屑量，单位升或公斤，另外还需记录卡钻、孔内冲 击等情况。
2.2 十字布桩观测巷道围岩变形
在T1391工作面轨巷道分别布置十字布桩观测巷道围岩 变形。每隔50m设置一组“十字布桩”巷道围岩变形观测 点，设专人定期收集数据，进行数据分析处理，观测巷道 变形规律。 下图为十字布桩示意图。
2.3 钻屑法预测冲击危险性 对T1391工作面的危险区域进行钻孔煤粉量，根据煤粉
2.10 组织人力应对变化
对巷道变形严重，矿压显现明显的巷道积极组织人力进 行套修或清卧，保证通风、行人、运输的要求
三、结论
T1391工作面区域在冲击地压防治工作中取得显著效果， 其中使用钻孔卸压，爆破卸压，注水卸压效果明显，取得 了不错的成效，其次在严格执行冲击地压工作面管理制度 方面也在不断的研究和探索，为以后边角煤柱的开采提供 了宝贵经验，值得推广和借鉴。
2.8 加强巷道压力变化观测
在T1391大、小面溜子道风道 、T2290板边眼、T1390 板边眼等有发生冲击地压危险的区域每隔20m安装电子或 油压钻孔应力计，每个点班派专人观测应力计数值，发现 有异常变化立即汇报，上井后建立好原始记录台账。
2.9 严格执行冲击地压工作面的管理措施 1、巷道范围内的所有开关、电门、机电设备、备件、物 料等使用40型大链或Ø18.5mm以上钢丝绳爪与拱形支架 棚腿连接进行固定 2、拱形支架卡缆处使用金属网或旧皮带将拱形支架上顶 及两帮卡缆螺丝遮挡好，卡缆螺丝缺失要及时补齐，崩卡、 单卡、缺卡缆地点要及时修整或添加，确保拱形支架支护 安全可靠。 3、对巷道内变形的拱形支架及时打单体柱进行临时性支 护，并使用10#铅丝拴好防倒绳，如拱形支架变形严重及 时采取套修的方法进行加固巷道，巷道套修施工另制定安 全技术措施。
2.2 十字布桩观测巷道围岩变形
在T1391工作面轨巷道分别布置十字布桩观测巷道围岩 变形。每隔50m设置一组“十字布桩”巷道围岩变形观测 点，设专人定期收集数据，进行数据分析处理，观测巷道 变形规律。 下图为十字布桩示意图。
2.3 钻屑法预测冲击危险性 对T1391工作面的危险区域进行钻孔煤粉量，根据煤粉
2.10 组织人力应对变化
对巷道变形严重，矿压显现明显的巷道积极组织人力进 行套修或清卧，保证通风、行人、运输的要求
三、结论
T1391工作面区域在冲击地压防治工作中取得显著效果， 其中使用钻孔卸压，爆破卸压，注水卸压效果明显，取得 了不错的成效，其次在严格执行冲击地压工作面管理制度 方面也在不断的研究和探索，为以后边角煤柱的开采提供 了宝贵经验，值得推广和借鉴。
2.8 加强巷道压力变化观测
在T1391大、小面溜子道风道 、T2290板边眼、T1390 板边眼等有发生冲击地压危险的区域每隔20m安装电子或 油压钻孔应力计，每个点班派专人观测应力计数值，发现 有异常变化立即汇报，上井后建立好原始记录台账。
2.9 严格执行冲击地压工作面的管理措施 1、巷道范围内的所有开关、电门、机电设备、备件、物 料等使用40型大链或Ø18.5mm以上钢丝绳爪与拱形支架 棚腿连接进行固定 2、拱形支架卡缆处使用金属网或旧皮带将拱形支架上顶 及两帮卡缆螺丝遮挡好，卡缆螺丝缺失要及时补齐，崩卡、 单卡、缺卡缆地点要及时修整或添加，确保拱形支架支护 安全可靠。 3、对巷道内变形的拱形支架及时打单体柱进行临时性支 护，并使用10#铅丝拴好防倒绳，如拱形支架变形严重及 时采取套修的方法进行加固巷道，巷道套修施工另制定安 全技术措施。
《冲击地压课件》课件
挑战分析：面对复杂的 地质条件和工程环境， 需要不断提高技术水平 和应对能力
应对策略：加强国际合作 与交流，推动技术创新和 成果转化，提高我国在冲 击地压领域的国际地位和 影响力
结论：未来研究方向与挑 战分析对于推动我国冲击 地压领域的发展具有重要 意义，需要加强研究和实 践工作
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《冲击地压课件》PPT 课件
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目录
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01
冲击地压概述
02
冲击地压监测与预测 技术
03
冲击地压防治技术
04
冲击地压应急处置与 救援技术
05
冲击地压安全教育与 培训
06
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冲击地压概述
定义与分类
定义：冲击地压是矿山压力的一种显现形式
分类：按发生机理可分为岩爆型冲击地压和矿震型冲击地压
危害程度与影响范围
危害程度：可能导致人员伤亡和财产损失 影响范围：可能波及整个矿区或更大范围 影响因素：地质条件、开采方式等 预防措施：加强监测、采取工程措施等
冲击地压监测与 预测技术
监测方法与技术手段
钻屑法：通过钻 探获取岩屑，分 析岩屑粒度和数 量判断冲击地压 危险
电磁辐射监测法： 利用岩石破裂时 产生的电磁辐射 信号进行监测
应急处置与救援实践案例
某矿冲击地压事故案例 应急处置措施与救援过程 经验教训与改进措施 类似案例分析与比较
冲击地压安全教 育与培训
安全意识培养与宣传教育
冲击地压安全意识培养的重要性 宣传教育在冲击地压安全中的作用 安全意识培养的具体措施和方法 宣传教育的有效途径和方式
专业技能培训与考核标准
培训效果评估：通 过考试、问卷调查 等方式对培训效果 进行评估
冲击地压案例及发生机理
该理论有较大局限性。
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Slide 17
2.5 失稳理论 如果系统状态是非稳定的，在微小扰动下将发生失稳，它
构成冲击地压发生的必要条件。 当系统失稳释放的能量远大于消耗的能量时，才能有多余
掘进迎头
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冒顶区
Slide 4
（2）济三煤矿“2004.11.30”6303工作面轨顺冲击地压事故
济三煤矿6303综放工作面于2004年2月份开始回采，到 11月30日，工作面推进1310.7米（辅顺）。11月30日15： 40分左右，在工作面辅顺距煤壁前方66～96米范围内，实体 煤侧煤体瞬间突出，将工作面移动变电站的7个车盘子掀翻， 煤体突出1～2m，突出的煤体与顶板离层100～200mm，向 工作面内延深5米以上。煤体突出的瞬间声响非常大，扬起 大量煤尘，地面都有震感。
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Slide 9
我国冲击地压矿井分布情况
对中国期刊网中2000年至2010年1O年问公开发表的科技 论文进行检索，共检索到相关论文367篇，根据这些论文提 供的现场资料，归纳分析了我国近年来共计67个矿井发生冲 击地压或有冲击地压危险的相关指标。根据文献资料检索， 我国冲击地压发生最多的地区为山东省，在统计中发生冲击 地压矿井数占总数的39％；其次依次是黑龙江、江苏、河南 、河北、山西、辽宁、甘肃和北京等省市。
Slide 18
高能量的震动诱发冲击地压
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Slide 19
3 冲击地压发生条件的再认识
（1）浅埋深煤层发生冲击地压； 2010年10月8日，神华新疆宽沟煤矿W1143工作面在下端
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2.5 失稳理论 如果系统状态是非稳定的，在微小扰动下将发生失稳，它
构成冲击地压发生的必要条件。 当系统失稳释放的能量远大于消耗的能量时，才能有多余
掘进迎头
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冒顶区
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（2）济三煤矿“2004.11.30”6303工作面轨顺冲击地压事故
济三煤矿6303综放工作面于2004年2月份开始回采，到 11月30日，工作面推进1310.7米（辅顺）。11月30日15： 40分左右，在工作面辅顺距煤壁前方66～96米范围内，实体 煤侧煤体瞬间突出，将工作面移动变电站的7个车盘子掀翻， 煤体突出1～2m，突出的煤体与顶板离层100～200mm，向 工作面内延深5米以上。煤体突出的瞬间声响非常大，扬起 大量煤尘，地面都有震感。
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我国冲击地压矿井分布情况
对中国期刊网中2000年至2010年1O年问公开发表的科技 论文进行检索，共检索到相关论文367篇，根据这些论文提 供的现场资料，归纳分析了我国近年来共计67个矿井发生冲 击地压或有冲击地压危险的相关指标。根据文献资料检索， 我国冲击地压发生最多的地区为山东省，在统计中发生冲击 地压矿井数占总数的39％；其次依次是黑龙江、江苏、河南 、河北、山西、辽宁、甘肃和北京等省市。
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高能量的震动诱发冲击地压
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3 冲击地压发生条件的再认识
（1）浅埋深煤层发生冲击地压； 2010年10月8日，神华新疆宽沟煤矿W1143工作面在下端
课件：冲击地压理论与防治技术(1)
冲击地压理论与防治技术冲击地压是伴随人类深井采矿而引起的一种矿山动力现象，它已成为煤矿深部开采的主要灾害，严重威胁矿井的安全生产。
冲击地压现象于1738年首次发生于英国，至今已有德国、南非、波兰、俄罗斯、美国、加拿大、中国、日本和澳大利亚等20多个国家和地区发生过冲击地压。
在我国，自1933年抚顺胜利矿最早发生冲击地压。
1985年，我国冲击地压煤矿有32个，主要分布在北京、枣庄、抚顺、大同、阜新、天池等地区煤矿，开采深度在600~750m，近年来随着开采深度的不断增加，冲击地压发生的矿井数量和危害程度呈现明显上升的趋势。
截止2006年底，仅新发生冲击地压的矿井就达到60余个，分布范围扩大至开滦、新汶、徐州、义马、鹤岗、淮南、大屯、平顶山、华亭、韩城、兖州、七台河等煤矿，开采深度也达到750~1150m，仅1997年至2006年，先后在大同、抚顺、北京、徐州、新汶、开滦、华亭、义马、阜新、平顶山、兖州等局，因冲击地压发生而导致的重大伤亡事故就多达10余起，死亡人数高达百余人。
目前，冲击地压是世界采矿业的难题，因其发生的原因和机理比较复杂，对冲击地压的发生的机理和防治没有彻底解决，有待于进一步研究和探索。
第一章冲击地压现象的概述第一节冲击地压的现象冲击地压（“冲击矿压”、“岩爆”）是煤矿开采中的动力灾害之一，通常是在煤、岩力学系统达到极限强度时，以突然、急剧、猛烈的形式释放弹性能，导致煤岩层瞬间破坏并伴随有煤粉和岩石的冲击和突出，造成井巷的破坏及人身伤亡事故。
矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈地破坏为特征的动力现象。
冲击地压已成为煤矿开采特别是深井开采的主要灾害，严重威胁煤矿的安全生产。
第二节冲击地压的历史和现状一、我国冲击地压概况我国冲击地压最早记录是1933年发生在原抚顺矿务局的胜利煤矿，当时的采深为200m左右。
随着开采深度和范围的不断增加，北京、抚顺、枣庄、开滦、四川等地区煤矿都有冲击地压发生。