摘要：随着近年来我国煤矿资源需求的剧增，国内煤矿开采力度大大提升，开采深度不断延伸，煤矿发生冲击地压的概率也在增加。现阶段，我国大中型煤矿的开采深度大约在700m左右，一些煤矿深度可达1500m。采矿深度在不断增加，冲击地压导致的灾难事故也在不断增加。显然，伴随着工业的快速发展，我国煤矿需求量日益剧增，煤矿开采深度也将不断增加，冲击地压危害将成为煤矿开采的重大威胁。因此，我国越来越重视冲击地压的防治研究，为采矿产业的安全提供有力保障。
关键词：煤矿；冲击地压；技术
1工程概况
防治工作面位于七一采区西翼皮带上山右侧，靠近F7－14断层（H=55m∠75°），工作面内遇F7－13、F7－11断层（H=8m∠70°），切眼靠近F7－10断层（H=10m∠45°）与2号煤矿毗邻，东邻3下7110采空区，采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤采煤法。工作面地面投影为A镇西约800m，北风井西北约1500m。地面标高为+51.5m，工作面标高为－560～－672m。7112工作面地质构造相对简单，整体呈一单斜构造，轨道巷靠近F7－14断层（H=55m，∠75°），切眼靠近F7－10断层（H=10m，∠45°），次生裂隙发育；根据物探资料显示，工作面内有F7－11断层及F7－13断层，对工作面回采影响较大。7112工作面处于F7－14断层西侧的一个水文单元内。根据各含水层的赋存特征，影响工作面回采安全的含水层有3煤顶板砂岩含水层和侏罗系砂砾岩含水层。3下煤上距侏罗系20～150m，3煤顶板砂岩含水层及侏罗系砂砾岩含水层为煤层的直接充水含水层。井下位于七一西翼皮带上山右侧，靠近F7－14断层，工作面内遇F7－13、F7－11断层，切眼靠近F7－10断层与金庄煤矿毗邻，东邻3下7110采空区。煤层厚度变化大，厚度5.0～8.6m，平均6.5m，煤层局部含一层厚约0.3m的炭质泥岩夹矸。运输巷中部煤层较厚，厚约8.6m。基本顶：中砂岩，厚度13.0～60.0/50，灰白色、钙质胶结、具斜层理、长石、石英为主，局部夹砂质泥岩，f=8－10；直接顶，粉砂质泥岩，厚度0～4.0/2.0，浅灰色、粉砂泥质结构、水平层理、松软、风化、易冒落，f=3－4；直接底，粉砂质泥岩，厚度2.5～3.8/3.0，灰黑色、粉砂质，中硬，易破碎，泥质胶结，硬度系数f=3－5；基本底，细砂岩，厚度20～35/25，浅灰色、致密、具水平层理；硬度系数f=6－8。
2煤层大直径钻孔卸压原理
由“应力三向化转移”原理可知，大直径钻孔卸压含有冲击地压危险的一些局部位域。通过采用大直径钻头进行钻孔，是的巷道一定深度位置的围岩产生结构破坏，从而造就一个弱化区域，使得巷道周边围岩内部的高级别应力朝向深部地区转移，于是巷道周边的附近边围岩体存在于低应力区，一旦出现冲击地压，首先大直径钻孔的空间可以使得冲出的煤粉快速被吸收，使煤体被防止冲出，其次卸压区内部顶、底板间的闭合反应，使其产生了“楔形”阻力区域，在一定程度上又能够阻止煤体的冲出。
3采煤工作面层大直径孔参数设计
煤层内大直径深孔的卸压参数集中包括孔口高度、钻孔深度、钻孔直径和孔间距。孔间距需要依据冲击危险程度、煤层硬度、煤层埋藏深度等等来确定，一般来说小于等于3m；钻孔深度则应当保证卸压后的煤层位于约等于煤体不易冲出（阻力大于冲出力）和三向应力状态；为了便于进行施工，孔口的高度常常等于0.5～1.5m；钻孔直径往往等于120～150mm。根据工作面的开采条件，轨道巷冲击危险程度整体较高，对于中度、高度危险区域，实施大直径钻孔卸压，运输巷周边均为实体煤，冲击危险程度相对较低，对于高度危险区域，实施大直径钻孔卸压。施工方案：孔径120～150mm，孔深20m，孔间距2m，垂直巷道走向、平行于煤层层面进行施工。采用ZQJ－300/6型气动架柱式卸压钻机进行施工。
4动态危险区卸压解危措施
对于动态危险区，首先利用钻屑法进行检验。如果煤粉超标，说明该区域具有发生冲击地压的危险，应对危险区域进行冲击地压解危处理。采用大直径钻孔进行卸压。钻孔参数：孔径120～150mm，孔深20m，孔间距1.5m，垂直巷道走向、平行于煤层层面进行施工。一般程度上来说，“危险区”使用煤体深孔卸压的方法后，都能够实现较为妥善的开挖。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆卸压孔打设完毕后，在工作面进行前进的过程中，经常需要进行检验和监测卸压区域的冲击地压的危险性，非常要留意在卸压后，应力可以及时“恢复”。
5效果检验
对危险区实施治理后，需进行效果检验。根据田陈煤矿目前的装备条件，可采用冲击地压监测系统进行效果检验，同时配钻屑法。工作面回采前，根据不同区域的冲击危险等级，采取具有针对性的防冲措施。监测达不到预期效果或冲击危险未解除前，不得生产。
6安全防护管理措施
6.1安全防护措施
6.1.1严格执行防冲有关措施制度，人员进入前必须首先进行安全检查，确定环境安全的情况下方准进入作业地点。
6.1.2工作面超前150m范围内不得存放刚性材料、备用闲置物料，临时回撤单体支柱等支护用品可以码放在非行人侧，高度不得超过0.8m，并且要使用2分以上钢丝绳生根到帮部钢筋梯上，生根不少于2道，工作结束时回撤支护用品必须转出。
6.1.3两巷管线的吊挂必须满足使用要求并确保吊挂生根牢固可靠，铁质管路吊挂高度上缘距底板不得超过0.6m。两巷冲击危险区域内锚杆、锚索端头应用12号铁丝缠绕端头2圈对角生根到金属网上。
6.1.4安全主体责任单位要在工作面超前25~40m的巷道内、回风巷有人作业处等地点设置压风自救装置，每组压风自救装置应当可供5~8人使用，平均每人空气供给量不得少于0.1m3/min。
6.1.5冲击危险区人员严禁摘掉安全帽，必须系好帽带，不得坐在巷道底板或物料上休息、逗留。
6.1.6现场作业人员必须保护好冲击地压在线监测设备，严禁人为损坏，发现不能正常工作时要及时汇报防冲办公室，不得随意处理。
6.2限员管理措施
工作面生产期间必须实行封闭式挂牌管理，在明显位置设置拦绳网，悬挂冲击危险区封闭管理警
示牌和限员管理牌，作业人员不得超过9人。
6.3安全生产管理措施
6.3.1正常生产后工作面推进速度控制在5m/d以下，煤层变薄、一次采全高时可以适当加快推采进度，但要做到匀速推采。
6.3.2停产3天以上，恢复生产前一班，必须鉴定冲击地压危险程度，无冲击危险方可开工生产。
6.3.3两巷断面缩小严重时，及时扩修，人行道宽度不低于1.0m，巷道高度不低于1.8m，对变形严重和失效的单体、钢梁等及时进行更换。
6.3.4严格初撑力管理，每班安排专人对支架、单体液压支柱进行二次注液达到规定要求。冲击地压高度危险区域，巷道压力显现现象明显处，及时进行扶棚或套棚支护。
6.3.5采用合理的综采放顶煤工艺，全部垮落法管理顶板，保证采空区顶板充分冒落，不留悬顶。
7结语
不正确的开拓开采方式一经形成就难于改变，临到煤层开采时，只能采取局部措施，而且耗费很大，效果有限。在现有技术水平下对冲击地压认真地进行测定和预报工作，并针对具体情况采取有效的防治措施，完全可以消除或大大减少冲击地压事故。
参考文献：
[1]王永利.浅谈煤矿冲击地压防治技术应用[J].民营科技，2013，06：18.
[2]徐厚学.江合煤矿煤岩层冲击地压危险性与防治技术研究[D].重庆大学，2010.
[3]李静.煤矿冲击地压防治技术研究与应用[J].煤炭技术，2012，02：69-71.
论文作者:赵忠显,盛春芝
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签：地压论文; 工作面论文; 煤层论文; 钻孔论文; 煤矿论文; 断层论文; 含水层论文; 《基层建设》2017年第16期论文;