深部冲击地压智能防控方法与发展路径
冲击地压防止措施_整改措施_
冲击地压防止措施冲击地压是聚集在矿井巷道和采场周围岩体的能量突然释放。
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冲击地压防止措施1、凡评价为具有冲击地压危险性的煤层及岩层，采区设计和掘进、采煤作业规程中必须有相应的各项防范措施。
2、煤层注水是防治冲击地压的一项比较有效的区域性防范措施。
煤层预注水时间应超前回采工作1—2个月。
注水量应以达到使煤层含水率增加2%以上、并使煤体换税率达到5%以上为标准。
3、采面开采，要选择距离较近的无冲击地压或弱冲击地压的煤层作为保护层先行开采。
4、顶板高压注水。
开采煤层的顶板为坚硬或较坚硬岩层时，要采取顶板高压注水软化防范措施，消除或减弱冲击地压危险性。
5、顶板松动预裂爆破。
开采煤层的顶板为坚硬岩层时还要采取向顶板打钻孔、装药爆破的超前松动预裂爆破防范措施。
6、凡经评价为有冲击危险的煤层及岩层，必须由采掘区队负责超前采取防范措施。
要按采区设计和掘进、采煤作业规程中规定的方法、工艺、技术参数和质量标准进行落实和实施。
凡没按规定执行的采掘采掘工作面不得生产作业。
7、特别要加强掘进工作面及其附近50m范围内、采煤工作面及其附近巷道受支承压力影响范围内、大型地质构造带附近等地点的防范工作。
从掘进巷道开门时起至设计位置、采场从开始回采至停采线位置，都要全面落实各项防范措施，尽最大可能避免冲击地压的发生。
冲击地压有效防护1、凡经评价为有冲击危险的煤层及岩层，必须由采掘区队负责，按设计和作业规程规定全面认真地落实各项防护措施，消除一旦发生冲击地压时可能造成的危害。
2、加大巷道断面。
有冲击地压危险的采区、掘进巷道断面净宽不得小于3m，净高不得小于2.4m，净断面不得小于7m2。
3、增加支护强度。
4、加强瓦斯监测监控。
5、对于有冲击地压危险区域，采煤工作面除按《煤矿安全规程》规定在工作面上出口和回风巷各设一台甲烷传感器外，还应在工作面面的进风巷设置甲烷传感器。
设置地点距采煤工作面10—15m，报警断电浓度≥0.5%，断电范围为采煤工作面入风巷、工作面及回风巷一切电源。
2024年冲压地压及其防治（三篇）
2024年冲压地压及其防治一、冲击地压冲击地压是指在开采过程中，积聚在煤炭体中的能量，瞬间释放出来，产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。
特征：常伴随有很大的声响、岩体震动和冲击波，在一定范围内可以感到地震；有时向采掘空间抛出大量的碎煤或岩块，形成很多煤尘，释放出大量的瓦斯。
根据原岩(煤)体应力状态不同，冲击地压可分为3类：重力型冲击地压、构造应力型冲击地压、中间型或重力一构造型冲击地压。
重力应力型冲击地压：主要受重力作用，没有或只有极小构造应力影响的条件下引起的冲击地压。
构造应力型冲击地压：主要受构造应力(构造应力远远超过岩层自重应力)的作用引起的冲击地压。
中间型或重力～构造型冲击地压：主要受重力和构造应力的共同作用引起的冲击地压。
根据冲击的显现强度分类：(1)弹射：一些单个碎块从处于高应力状态下的煤或岩体上射落，并伴有强烈声响，属于微冲击现象。
(2)矿震：它是煤、岩内部的冲击地压，即深部的煤或岩体发生破坏，煤、岩并不向已采空间抛出，只有片带或塌落现象，但煤或岩体产生明显震动，伴有巨大声响，有时产生矿尘。
较弱的矿震称为微震。
(3)弱冲击。
煤或岩石向已采空间抛出，但破坏性不很大，对支架、机器和设备基本上没有损坏；围岩产生震动，一般震级在2.2级以下，伴有很大声响；产生煤尘，在瓦斯煤层中可能有大量瓦斯涌出。
(4)强冲击。
部分煤或岩石急剧破碎，大量向已采空间抛出，出现支架折损、设备移动和围岩震动，震级在2.3级以上，伴有巨大声响，形成大量煤尘和产生冲击波。
根据震级强度和抛出的煤量分类：(1)轻微冲击：抛出煤量在10t 以下，震级在1级以下的冲击地压。
(2)中等冲击：抛出煤量在10t～50t以下，震级在1级～2级的冲击地压。
(3)强烈冲击：抛出煤量在50t以上，震级在2级以上的冲击地压。
一般面波震级Ms=1时，矿区附近部分居民有震感；Ms=2时，对井上下有不同程度的破坏；Ms2时，地面建筑物将出现明显裂缝破坏。
深部岩体冲击地压预警及其防控技术研究
深部岩体冲击地压预警及其防控技术研究近年来，随着矿山深部开采的不断深入，深部岩体冲击地压问题日益突出。
为了保障矿山生产的安全和高效进行，研究人员对深部岩体冲击地压预警及其防控技术进行了深入研究。
深部岩体冲击地压预警是指在岩体冲击地压发生前，通过多种手段进行预测和预警，以便提前采取相应的防控措施。
预警技术主要包括岩体变形监测、应力监测、声发射监测等方法。
岩体变形监测通过安装变形测量仪器，实时监测岩体的位移和变形情况，一旦发现异常变形，就可以提前预警。
应力监测则是通过岩体应力变化来判断岩体是否受到冲击地压的影响，从而进行预警。
声发射监测是通过岩体内部的声波信号来判断岩体的破裂情况，一旦发现声波信号异常，就可以预警。
除了预警技术，深部岩体冲击地压的防控技术也是非常重要的。
防控技术主要包括控制岩体冲击地压的发生、减轻冲击地压的影响、加固和支护岩体等措施。
控制冲击地压的发生可以通过合理的开采方法和工艺来减少岩体的变形和破裂。
减轻冲击地压的影响可以采用充填法、水压法等方法，增加岩体的稳定性。
加固和支护岩体则是通过注浆、锚杆等技术手段，增加岩体的强度和稳定性。
为了提高深部岩体冲击地压预警及其防控技术的效果，研究人员还开展了相关的研究工作。
他们通过野外调研和室内试验，对预警技术和防控技术进行了验证和优化。
同时，他们还开展了数值模拟和理论分析，深入研究了岩体冲击地压的机理和规律。
这些研究为深部岩体冲击地压预警及其防控技术的提高提供了重要的理论和技术支持。
总之，深部岩体冲击地压预警及其防控技术的研究对于保障矿山生产的安全和高效进行具有重要意义。
通过预警和防控措施，可以及时发现和控制岩体冲击地压的发生，避免人员伤亡和设备损坏的发生。
研究人员将继续深入研究，提高预警和防控技术的准确性和可靠性，为矿山的可持续发展做出贡献。
冲击地压防治措施
冲击地压防治措施随着城市化进程的不断加速和城市人口的不断增加，对道路和建筑物的使用强度也越来越高。
在城市建设过程中，地压问题已经逐渐成为制约城市可持续发展的一个重要瓶颈。
特别是在城市地下建设工程上，地压问题更是难以避免，尤其对于城市地铁建设来说，地压事故更是经常发生。
为了保证城市地铁建设与使用的安全性和可靠性，需要采取一系列冲击地压防治措施。
本文就对城市地铁建设中常见的冲击地压问题和防治措施进行分析。
冲击地压的原因城市地铁建设的过程中，会遇到各种地质条件和地下设施，如水源地区、薄层地质、显著的断层地区、重要地下管线、废弃物填埋场等。
城市地铁建设会影响地下水的行为，对地下建筑物的稳定性造成潜在的影响。
在地铁建设过程中，采用挖掘法或隧道法开挖，从而破坏了原有的地下结构，对地下地质环境造成了扰动。
在一些特殊情况下，如长期的地铁交通、高寒地区、火车与地铁穿越同一隧道等情况下，地压问题更加复杂。
冲击地压的主要原因包括：1.挖掘法或隧道法在地下开挖，对地下结构造成了破坏和扰动；2.地下水的变化，如水压的降低或增加，水位的变化等；3.地下岩土冻结与解冻引起的孔隙水压力变化；4.隧道和地铁列车行驶的振动，以及机电设备的运转等。
冲击地压防治措施1.预测和优化设计地铁建设过程中，需要进行地下工程环境的预测和优化设计。
应该对地表和地下设施进行充分的调查和分析，合理地确定建筑物的位置、深度和数目，从而避免重要地下设施和土体稳定性的破坏。
2.技术安全措施在地铁建设过程中，应采用一些较为先进和完备的技术安全措施，包括：•预应力桩，以增加地下结构的承载能力和稳定性；•压实灌浆体，以增加地下水平的密度、强度和稳定性；•地下开挖改变地下水流的方向或间隔时间，以避免地下水迁移导致的地压问题；•增加地下建筑物的深度，以稳定土体和降低地面的沉降。
3.监控措施在地铁建设中，需要对地下土体的运动、位移、变形和沉降进行实时监测，以及环境参数和地下水压力等进行实时监测，从而发现和预警地下环境的异常情况，进一步进行调整和改进。
浅谈深部综放工作面冲击地压防治技术
浅谈深部综放工作面冲击地压防治技术摘要:通过对北徐楼煤矿发生冲击地压现象的现状、特点及影响因数分析,结合矿生产实际,实施了诸多有效的综合防治措施,降低了煤层冲击强度,从而建立了一套适合北徐楼煤矿安全生产的冲击地压防治体系。
关键词:冲击地压解危措施安全开采北徐楼煤矿西风井区域3下煤位于山西组下面,下距山西组底界面,平均4.58m;上距侏罗系底部砾岩平均19.95m。
工作面揭露煤层6.4～8.6m,平均厚7.4m,煤层倾角11～20°。
3下煤层为黑色、弱玻璃光泽、性脆,具有明显的层理状,条带状结构,层状构造。
煤岩类型为半亮型,视密度为1.37t/m3,煤层连续性较好,为低灰分、低中硫煤,是优质动力用煤。
1、北徐楼煤矿3下01首采工作面概况3下01工作面为直线切割布置,俯倾斜长壁采煤法,采用综采放顶煤工艺一次采全高。
巷道沿煤层底板掘进,工作面北部轨道顺槽沿井田边界隔离煤柱掘进,与朝阳煤矿采空区最近距离为80米。
工作面长786m,面宽84m,煤层埋深775～935m。
工作面煤层厚度平均厚7.4m,属结构简单稳定煤层,煤层倾角平均12。
2、冲击地压危险程度分析及危险区域划分2.1 冲击地压危险程度分析根据中国矿业大学岩层控制实验室对北徐楼煤矿3下煤层顶、底板岩层的冲击倾向性鉴定结果为3下煤层顶板为2类弱冲击倾向性顶板,底板为2类弱冲击倾向性底板;3下煤层属于强冲击倾向性煤层。
2.2 矿山压力显现情况北徐楼煤矿在掘进煤巷过程中煤炮发生频繁,多次出现片帮、冒顶、煤体突出及卡钻、吸钻等动力现象,矿压显现较明显。
2010年5月13日晚22:50分,在3下01轨道顺槽补切门口绞车硐室起底放炮后,紧接着在补切位置往外80米区域发生了由矿震引发的一次冲击,造成锚索断开和锁具退索共计42根,20根锚杆断开,波及范围大约280米,造成大约有10米距离顶板下沉最大量为10-80公分,大约20米底板鼓起10-40公分,局部地段两帮变形10-60公分,开关歪倒,电缆落地,皮带落架,当时处于躲炮时间,没有人员受伤。
矿井深部开采冲击地压研究与防治
矿井深部开采冲击地压研究与防治
李百 宜 王盛川 齐文跃 （ 中国矿业大学 孙越 崎学院 。 江苏 徐 州 ２ ２ １ １ １ ６ ）
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ４— ２ ６
增加而不断增高 ； ｄ ） 冲击地压的震 级在构造带周 围往 往不会太高 ， 但是其影响范围和破坏 能力却往往超出 人们 的 预计 。 （ ２ ） 冲击地 压 的破 坏形 式 。ａ ） 煤 出 现完 全 的位 移 ： 这种形式会使得顶板 出现擦 痕， 并且会减小巷道 的规 模； ｂ ） 煤的抛射 ： 煤块被抛 出， 使得煤尘被扬起等 ； Ｃ ） 震动： 这种情况会使得棚子发生倒塌 ， 设备器材发生位 移 。并且会 有 飓 风 跟 随 着 出现 ： 如 果 冲击 地 压 强 度 比 较大时其 出现的冲击波很 强 ， 可造成 人员伤 亡 ； ｄ ） 底 鼓： 底 煤 因为发 生鼓 起 而造成 伤人 的 现象 。 ４ 、 煤 矿冲 击地 压预 测技 术 （ １ ） 电磁辐 射 监 测 仪 探 测 法 。人 们 通 过 煤 岩 流变 的规 律对 电 磁 辐 射 的 规 律 以 及 其 特 性 造 成 一 定 的干 扰， 这 种方 法 是 一 种 通 过 监 测 煤 岩 流 变 的破 坏 程 序 及 在不 接触 的情况 下判 断煤 与 瓦斯 突 出 以及 出现 冲击 地 压等煤矿中经常出现的对 人们生命财产造成威胁事件 可能性 的技术方法 。当人 们在煤 矿 中掘进 或 回采 以 后， 工作面煤体的应力平衡就会 消失 ， 导致煤壁里面煤 体 的变 形 或裂变 ， 从 而可 以过 渡 到新 的 应力 平 衡 状 态 ； 煤 体 中 的瓦斯 也 会 在 这 时 出现 动 态 不 稳 定 ， 从 而 会 因 为瓦斯压力梯度的作用而顺着煤体 中的裂隙向煤层 以 外扩散 ， 电磁辐射均会伴随着这两种过程 出现。 （ ２ ） 煤岩变形监测法。随着开采活动的进行 ， 围岩 难 免会 出现 位移 和 形 变 ， 这 种 变 化 表 现 在 采 面 的 话 就 是顶 底 板会 向近 处 移 动 ， 表 现 在 巷 道 的话 就 是 出 现 围 岩的形变。煤体质地越软 ， 硬度越小 ， 越容易产生巷道 形变 ， 也 越不容 易 产生 冲击 破 坏 ； 如 果 巷 道没 有 足 够 大 的形变的话 ， 那就表明煤体具有较大的刚度 ， 这种情况 下就 很容 易 出现 冲击破 坏 。 （ ３ ） 煤粉钻孔法 。这种方法 是通过在煤体 中钻小 直径钻孔 ， 然后再将不 同深度的钻孔使煤层排 出的煤 粉量 和标 准值 进 行 对 比， 如 果 排 出的 煤 粉 量 大 于 极 限 煤粉量的话 ， 工作面出现冲击危险的可能性就大大增 加 。但研究 表 明 ， 如 果 是 危 险 煤 粉 量 的位 置 比 ３倍 采 高的还要大， 那么就不会 出现冲击地压 。 ５ 、 煤 矿冲 击地压 的 防治 措施
深部岩体冲击地压灾害致灾原因及防控措施
深部岩体冲击地压灾害致灾原因及防控措施冲击地压是当矿井的深度达到一定程度时，井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬间释放而产生的剧烈的动力现象。
一般冲击地压和严重冲击地压是地压冲击的两种主要类型，一般冲击地压表现为矿体、岩体振动并产生粉尘和裂隙；严重冲击地压规模较大，表现为矿体震动和冲击波，岩体严重破碎，常导致顶板事故，破坏井巷，并造成人员伤亡，设备毁坏，污染作业环境，影响生产。
标签：冲击地压；瓦斯；防尘；防火1 引言我国煤矿自1933 年在抚顺胜利煤矿首次发生冲击地压以来，目前已有超过5% 的大型煤矿存在冲击地压危险。
对冲击地压发生的研究，表明覆岩运动造成的煤岩应力扰动具有重要作用。
因此，多年来研究人员提出了多种理论模型及防治技术。
姜耀东分析了冲击地压、岩爆和矿震之间存在的联系和区别，建立了煤矿冲击地压的 3 种力学模型；杨随木等认为只有同时满足内在条件、结构条件和应力条件时才会发生冲击地压；齐庆新等指出断层的构造应力是导致冲击地压发生的主要原因。
根据这些学者的研究成果，运用这些现有的理论知识来分析煤矿工作面的地质条件和可能出现的问题及相关解决措施，从而避免煤矿冲击地压灾害的发生，保证人们生命财产安全的同时可以顺利的进行煤矿开采工作。
2 冲击地压灾害治理的必要性为了工业的快速发展，满足我国工业及人民对煤炭的需求，近些年来我国煤炭的开采量逐年增加，但是资源是有限的，所以煤炭的开采规模和矿井的深度也逐年增加，深部矿井的出现使得冲击地压灾害的发生频率也逐年增加，随着矿井开采规模和深度的逐年增加，以冲击地压等为代表的深部开采诱发的灾害事故更具突发性，冲击地压发生时突然、急剧、猛烈，使得造成的灾难成破坏性，不仅造成巨大的经济损失还会危害到人们的生命安全。
除此之外，冲击地压的发生还可能伴随着瓦斯爆炸，顶板突水的严重事故。
不正规操作以及不认真的检测或者一些不确定因素的影响都会是重大事故发。
由此可见，开展冲击地压灾害治理工作，建立较完善的防冲技术体系极为重要。
我国深部冲击地压防控工程技术难题及发展方向
我国深部冲击地压防控工程技术难题及发展方向潘俊锋;夏永学;王书文;马文涛;张晨阳;王冰【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2024(49)3【摘要】随着煤矿开采深度不断加大,我国深部冲击地压发生及其防治变得常态化,为了提高深部冲击地压防控技术成效,从深部冲击地压防控现场工程技术难题出发,结合灾害防治工程实践数据统计,分析了我国深部冲击地压防控因自身地质赋存地应力高,人为开采扰动范围大,灾害防治过程围岩卸压后应力恢复快,冲击地压防治成效低下原因归结于防冲卸压工程实施与浅部开采相比,面临“三高一低”防控技术新要求,包括高强度的大尺寸钻孔卸压,以解决厚硬煤层不容易塌孔问题;小间距高密度施工钻孔,以解决钻孔卸压范围不联通问题;多轮反复高频度施工,以解决深部煤层卸压后应力恢复快问题;采掘工作面进尺低速度推进,以解决开采扰动强度大问题。
针对深部冲击地压“三高一低”防控新要求模式,为了进一步提高冲击地压防控安全可靠性,以常规源头防控冲击地压采用优化开拓开采部署的局限性为背景,提出了深部冲击地压上覆岩层结构与载荷主动调控区域防控冲击地压技术,并提出了进一步需要解决的科学问题;以近年来几起典型的冲击地压事故存在防治方案“漏靶”问题为背景,开发了深部冲击地压采掘空间局部靶向防控技术,并指出了下一步还需要解决的科学难题;以煤矿冲击地压防治措施实施后,难以评判安全性问题为背景,提出了深部冲击地压防治卸压达标评判技术,并指出了下一步还需要解决的科学难题;以煤炭行业大力推广开采智能化,治灾仍需靠人工,人员处于高危环境作业问题,探索了深部冲击地压防治过程智慧智能化新兴研究方向及其面临的科学难题。
最后,客观的指出,冲击地压防控绝不纯粹是理论与技术问题,人类对专业问题的认知也是酿成事故的重要原因之一,结合现场工程实践,讨论了冲击地压概念、冲击地压机理是否清楚、冲击地压能否预测、冲击地压能否防治以及冲击地压矿井怎么办等行业焦点专业问题,指出冲击地压工程难题是人类与自然界作斗争,需要从业人员客观认知,客观接受并深入研究,成效是显著的。
基于深部开采条件下的冲击地压防控技术研究
基于深部开采条件下的冲击地压防控技术研究摘要：随着煤炭资源的逐渐枯竭，深部煤矿的开采已成为当前煤炭行业的主要趋势。
然而，深部开采所面临的冲击地压问题也越来越严重，给煤矿生产安全带来了极大的威胁。
因此，研究深部开采条件下的冲击地压防控技术，对于保障煤矿生产安全和提高煤炭资源利用率具有重要意义。
关键词：深部开采、冲击地压、防控技术一、深部开采条件下的冲击地压特点近年来,我国煤炭深部开采,尤其是近 800 m采深的厚及特厚煤层矿井，开采条件复杂恶劣，煤层诱发冲击、强矿震的危险性较高，大大增加了冲击地压防控工作难度。
1、地应力高：与浅部相比,深部开采所处的地层深度较大，地应力也相应增大，导致地压力较大，防控范围点多面广，新建矿井开拓期间大巷就能发生冲击。
2、煤岩变形大：深部开采所处的煤岩层受到地应力的作用，容易发生变形和破裂。
远场高位覆岩深部开采条件下的冲击地压主要表现为地压突出、岩层破裂和煤岩变形等现象。
其主要特点如下：结构调整,近场低位顶板垮断，都可以提供冲击动载荷源3、煤岩层结构复杂：深部开采所处的煤岩层结构复杂，存在多个断层和褶皱，导致地应力分布不均匀。
受压剪挤推连续作用,巷道底板大变形冲击剧烈，成为能量释放通道，底板冲击显现难以解决,4、冲击地压特性：冲击显现位置点多面广，发生原理隐蔽性自发性.时滞性占比大，防治范围扩大，应力恢复快,高强度长时效卸压要求突出。
二、冲击地压防控技术研究现状目前，国内外学者对深部开采条件下的冲击地压防控技术进行了广泛的研究。
主要包括以下几个方面：1、冲击地压致灾机理冲击地压机理是预测和防治冲击地压发生的理论基础，是国内外学术界和工程界的重要研究内容，由于冲击地压自身的复杂性、多变性及突发性，目前还没有一个很统一的认识。
虽然众多学者对于冲击地压机理的研究付出了很多努力，也得出了很多有益的成果，但由于冲击地压发生的复杂性，影响因素众多，国内外对煤岩体受外载作用下发生细观断裂破坏的机理认识不够深刻，对煤岩体内部微裂纹扩展与冲击之间的关系还不明确，时至今日我们对冲击地压发生过程的研究尚未达到机理清晰、规律明确的程度，它至今仍然是岩石力学和采矿工程中最困难的研究课题之一。
深部矿井冲击矿压与防治手段
深部冲击矿压及其防治概述冲击地压（岩爆）瞬间释放煤岩体变形能，引起强烈围岩震动支架损坏、片帮冒顶、巷道堵塞、伤及人员等随采深冲击地压发生频次和烈度增大冲击地压发生原因复杂，影响因素多预防冲击地压对巷道围岩稳定性的破坏已成为矿产资源开采过程中一个急需解决的最关键、最棘手的问题。
产生危害开采深度影响§9.2 冲击地压的特征及其分类9.2.1 冲击地压的特征① 共有特征突发性、瞬时震动性、破坏性② 我国煤矿冲击地压突出特点多类型、条件复杂、随采深增加发展趋势严重等③ 诱发因素如放炮、顶板来压期间、回柱（移架）等④ 冲击地压发生的地点及其主要特征a 与地质构造有密切关系，往往发生在褶皱、断层及煤层变异性突出的部位，主要受构造应力的控制9.2.1 冲击地压的特征④ 冲击地压发生的地点及其主要特征b具有坚硬的岩层的煤层顶板，该岩层聚集高强度的变形能c发生在超前巷道的冲击地压，以巷道两帮煤体抛出为主要特征d发生在工作面的冲击地压，一般表现为大面积冲击现象e在留有底煤的采场发生时，以底臌和煤岩压入采场空间为主要显现特征§9.2 冲击地压的特征及其分类9.2.2 冲击地压的分类（1）根据冲击地压的能量特征按冲击时释放的地震能大小表9.1 按冲击时释放的地震能大小分类§9.2 冲击地压的特征及其分类9.2.2 冲击地压的分类（2）按参与冲击的煤岩体类别a 产生于煤体一围岩力学系统b 煤矿冲击地压的主要显现形式a 高强度脆性岩石瞬间释放弹性能b 岩块从母体急剧、猛烈地抛出● 对于煤体是顶底板岩层内弹性能的突然释放，又称围岩冲击。
按冲击位置又分顶板冲击和底板冲击。
§9.2 冲击地压的特征及其分类煤层冲击岩层冲击9.2.2 冲击地压的分类（3）根据冲击力源分类（4）按统计方法分类①按冲击地压的破坏后果分类a 一般冲击地压b 破坏性冲击地压c 冲击地压事故§9.2 冲击地压的特征及其分类重力型构造型中间型由受重力作用引发，没有或有少量构造力的影响主要由受构造力引起重力和构造力共同作用引发表9.2 按显现强度分级9.2.2 冲击地压的分类（4）按统计方法分类②按显现强度分级按里氏地震计分级，见表9.2§9.2 冲击地压的特征及其分类9.3.1 冲击地压发生的原因及实现的条件§9.3 冲击地压发生的机理根本原因发生条件强度比较高的煤（岩）层冲击地压发没有采取释放应力和能量措施高应力集中部位的采动影响受构造运动和开采形成的高度应力集中9.3.2 冲击地压发生的影响因素（1）地质因素（2）开采技术因素开采多煤层时任何造成应力集中的因素（诱导因素），§9.3 冲击地压发生的机理开采深度地质构造煤岩结构及性能如开采程序不合理、留设煤柱、相邻两层开采错距不合适等9.3.3 冲击地压发生理论（1）刚度理论提出在20世纪60年代由Cook等人理论认为试件的刚度大于试验机构的刚度时破坏是不稳定的，煤岩体呈现突然的脆性破坏（2）能量理论① 从能量转化方面解释冲压成因② 理论认为冲击地压发生的条件为矿体-围岩系统在其力学平衡状态失稳所释放的能量大于所消耗的能量§9.3 冲击地压发生的机理9.3.3 冲击地压发生理论（3）强度理论①冲击地压发生的应力条件：即矿山压力大于煤体-围岩力学系统的综合强度②理论认为较坚硬的顶底板可将煤体夹紧，阻碍深部煤体自身或煤体-围岩交界处的变形（图9.1），煤体更加压实，承受更高的压力，积蓄较多的弹性能。
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深部冲击地压智能防控方法与发展路径
摘要：近些年，我国的煤矿开采发展非常快速，为了解决冲击地压威胁深部智
能开采与防控人员安全问题，提出了深部冲击地压智能防控方法。
基于基础静载
荷诱发冲击地压启动的关键作用，指出深部冲击地压智能防控的理论基础是自动
探测采掘空间内围岩基础静载荷，并实现智能化、精准化降低其集中程度，以提
高后期获取增量静载荷、动载荷的门槛，从而达到冲击地压防控目的。
提出了未
来深部冲击地压智能防控研究发展路径：冲击地压灾害多源信息主动调度理论与
方法，多源信息融合的防灾治灾方案专家库，高速交互智慧机器人与信息化装备，冲击地压灾害智能治理与复合灾害自适应技术，重大灾害防控效能自评价技术。
关键词：深部开采；智能开采；深部冲击地压；智能防控；基础静载荷；地
震波ＣＴ成像
引言
近些年，伴随煤矿生产由浅层开采逐渐进入深部开采，井下回采中作业面顶
板应力集中现象越发显著，覆岩垂直应力持续增加，覆岩岩体破碎性增强，回采
面遭受冲击地压的频率及强度均大幅提升。
对冲击地压的有效防治成为关系到矿
井现代生产持续开展的关键要素。
因此，充分结合以往矿井冲击地压防治相关研
究理论，探索深部煤层冲击地压机理，并总结针对性防治措施意义重大。
1冲击地压分类
冲击地压是矿山压力失去稳定状态的复杂矿压现象，它的力学状态及破坏程
度等在宏观与微观上的表现不同，而且对工作面与巷道产生的破坏也不相同。
矿
井产生冲击地压的原因及表现形式是不同的，因此不可以简单使用一种方式来划
分冲击地压，当前常用的分类方式包括：
1.1根据冲击地压释放能量的强度分类。
冲击地压是一种能量积累并快速释放的过程，在冲击力度上根据表1可分为微冲击、弱冲击、中等冲击、强冲击和灾
难性冲击五种。
微冲击现象一般表现为少量煤岩体掉落和采场岩体震动，同时产
生弹射声音，导致工作面和巷道部分区域破坏。
弱冲击现象一般表现为有较少的
煤岩体冒落，产生巨大的声音和震感。
中等冲击一般会产生煤炮和气浪，大块的
顶板岩层体会塌落到工作面或巷道内，毁坏采掘设备和基础设施，为工作人员埋
下安全隐患。
强冲击的影响范围达几十米，可能会造成巷道顶板冒落而完全封闭。
灾难性冲击会损毁波及范围的所有巷道，有可能会危及矿井的整体安全。
表1冲击地压释放能量及对应类别
1.2根据冲击介质分类。
根据发生冲击的介质分类，冲击地压可分为煤层冲击和岩体冲击两种，普遍来说，这两种冲击相伴相生。
1.3根据失稳破坏形式分类。
破坏后的煤岩体一般划分为结构型、材料型与隅合型三种失稳冲击形式。
结构型失稳冲击是因为顶板岩层、煤层和底板岩层结构
不同，在高地应力碰撞、位移影响下造成的失稳现象。
材料型失稳冲击是指煤岩
体内的应力超出其所能承受的范围时，内部已有的细小裂痕逐渐扩张，日积月累
形成大范围弱结构面，发生材料型冲击而失去稳定。
大量复杂的原因导致的耦合
型失稳，是在顶板岩层材料与结构共同影响下产生的失稳情况，实践表明，绝大
多数的冲击地压为耦合型失稳冲击地压。
1.4根据冲击力来源分类。
依据冲击力来源可分为重力型、构造型和中间型三种冲击地压。
岩体由重力引发的冲击就是重力型冲击地压，在构造应力作用下产
生的冲击就是构造型冲击地压，重力与构造共同影响造成的冲击就是中间型冲击
地压。
1.5根据冲击发生的空间分类。
根据冲击发生的空间，冲击地压分为掘进巷道冲击地压与采煤工作面冲击地压两种。
2基于基础静载荷的深部冲击地压智能防控方法
2.1冲击地压智能防控流程
地震波ＣＴ技术可探测煤岩层中波速、波速梯度、波速异常区最小临空距等，这些参数可反映煤层中静载荷集中程度。
根据该原理，本文建立了基于基础静载
荷的深部冲击地压智能防控流程，如图１所示。
该流程中煤矿冲击地压智能防控
系统包括智能探测模块、数据智能处理模块和自主决策模块，可对煤层基础静载
荷智能探测及卸压进行协调控制。
智能探测模块控制地震波ＣＴ智能探测系统定
期对煤层基础静载荷进行原位探测。
目前成熟的技术是将静载荷探测设备（图1）安装在运输巷接收信号，在回风巷放小炮制造震源，如图2所示。
地震波ＣＴ智
能探测系统是在回风巷设置在线机械震源，定期自动发震。
数据智能处理模块对
探测数据进行即时处理，探测结果如图3所示，其中红色为冲击地压危险区域。
自主决策模块根据基础静载荷处理结果确定卸压区域、卸压路径、卸压孔深度、
卸压孔间距等参数，并将卸压指令发送至井下智能无人钻车。
智能无人钻车根据
参数自动实施卸压措施。
之后智能探测模块再次控制地震波ＣＴ智能探测系统对
基础静载荷进行原位探测，检验卸压效果。
当探测结果显示无冲击地压危险时，
智能探测模块恢复定期探测模式；当探测结果显示有冲击地压危险时，数据智能
处理模块将探测结果发送给自主决策模块，自主决策模块控制井下智能无人钻车
继续实施卸压措施。
图1静载荷探测设备
（下转第350页）。