截止年底，我国冲击地压矿井数量已达到对，其中山东省42对，山东能源集团冲击地压矿井占山东省2/。
煤矿典型动力灾害主要包括冲击地压、煤与瓦斯突出和煤岩瓦斯复合动力灾害，具有突然、急剧、猛烈等特点，不仅危害程度大，影响面广，而且容易诱发其他重大事故。
随着我国煤矿开采深度和强度的不断增加，冲击地压已成为深部矿井开采面临的主要动力灾害之一。
据统计，截止年底，我国冲击地压矿井数量已达到对，超过50对矿井开采深度达到或超过m。其中山东省冲击地压矿井有56对，17对矿井开采深度超过m，山东能源集团冲击地压矿井占山东省2/，老区大多已进入千米深部，下属孙村煤矿采深已超过m，为亚洲第一深井，新区均为千米深井，这些矿井均面临着严重的冲击地压防治问题。
山东能源集团权属矿井具有深井多、煤层类型多、构造复杂、顶板底板冲击倾向性强等特点，导致冲击地压的类型和发生条件复杂，严重制约矿井的安全高效生产。如华丰煤矿曾发生破坏性冲击地压次，累计造成41人重伤、7人死亡，是全国最为典型的冲击地压矿井；梁宝寺煤矿、古城煤矿、唐口煤矿等千米深井的主力矿井都发生过冲击地压事故。特别是年，山东省发生冲击地压事故4次(死亡12人)，其中山东能源集团权属煤矿发生次(死亡6人)。年以来，山东能源集团在彬长、上海庙、鄂尔多斯等外省矿区开发的矿井冲击地压灾害也非常突出。
▲山东能源集团权属矿井冲击地压事故现场
▲山东能源集团权属冲击地压矿井典型地层结构
为了防治冲击地压灾害，学术界进行了大量的研究，矿区采取了各种措施。
1.冲击地压的分类
正确认识冲击地压发生的机理，对冲击地压进行科学分类，有针对性治理，已经成为防治冲击地压灾害的必由之路。
冲击地压的分类：
(1)按其破坏机理，可分为材料失稳型、滑移错动型和结构失稳型。
(2)按其主控因素，可分为顶板破断型、煤柱破坏型、断层滑移型和褶曲构造型。
()按其载荷特征，可分为高静载型、强动载型和低临界应力型。
冲击地压防治关键途径：
(1)开采深度、地层结构、煤层的厚度及其冲击倾向性是决定冲击地压危险性的四大客观因素，其单独作用或组合作用都能引起冲击类型和冲击危险程度的明显变化。
(2)工作面开采设计、采掘速度和防冲体系的严密性是决定冲击地压危险性的三大主观因素，其单独作用或组合作用都能引起冲击类型和冲击危险程度的明显变化。
()采用“同一技术和同一参数防治所有类型冲击地压”的简单做法是造成防治成本增加和不能有效防治冲击事故的重要原因。
(4)只有基于冲击机理进行分类，在分类基础上实施针对性措施，才是冲击事故防治的有效途径。
▲冲击地压综合分类与评价方法
学术界针对冲击地压发生机理，先后提出了刚度理论、强度理论、能量理论、冲击倾向理论、变形系统失稳理论、剪切滑移理论、三准则理论、“三因素”理论、强度弱化减冲理论、复合型厚煤层“震冲”机理、岩体动力失稳的折迭突变机理、冲击启动理论、煤岩组合冲击机理、冲击地压和突出的统一失稳理论等。
2.断层滑移活化诱发巷道冲击地压机理
通过对断层作用下回采巷道相似模拟研究和数值模拟研究，得出回采巷道冲击地压机理如下：
采动影响下断层滑移活化过程中巷道围岩变形主要受断层构造水平应力影响，高构造应力形成的应力集中在断层活化期进行大范围的应力释放，而附近煤岩体因吸收、储存变形能有限，主要造成水平应力突变增加，应力达到煤岩体强度极限时，煤岩体产生破坏，除煤岩体中保存的部分残余变形能外，其储存的能量(应力)将大部分或者全部释放，断层附近巷道围岩应力状况因此受到很大改变，甚至颠覆性改变，巷道围岩一部分应力向煤岩体深部转移，另一部分应力必定全部释放出来，当巷道围岩积聚的变形能大于其到达巷道煤壁所消耗的能量与煤壁强度的极限承载能之和时，作为巷道围岩支护强度最薄弱的底板(通常支护强度低或者无支护)必定是其能量(应力)释放的最佳位置，巷道煤岩体瞬时大量涌出，同时伴随着巷道底板急剧变形、甚至完全破坏，进而发生巷道底板冲击。
巷道右帮距离断层最近，断层形成的高复杂构造应力首先到达右帮，而巷道帮部支护强度通常较高，于是应力再次向巷道围岩支护强度较低的底板围岩转移，从而进一步加剧底鼓变形，但右帮围岩也因此受到较大变形，甚至发生帮部冲击。
.液态CO2致裂技术在冲击地压防治中的应用
目前冲击地压解危措施主要有钻孔卸压、煤层注水、卸压爆破、水压致裂等手段，根据矿井工作面不同的地质环境和开采情况，采用不同的解危措施。
CO2致裂器是一种新型的用于煤炭开采的致裂设备，与传统的火药爆破器材不同，CO2致裂器是由一个高强度的可以重复使用的充装液态CO2金属管、加热器(发热装置)、定压泄能机构等组成。将致裂器置于煤体钻孔内，使用发爆器启动加热器，加热内部的液态CO2成为气体，管道中压力持续增大压迫定压泄能机构，使其中的定压剪切片破断，随后释放出超大体积的CO2气体，进行爆破致裂。
CO2致裂爆破在巷道煤柱侧施工只发生在介质内部，没有爆破自由面，主要利用了CO2致裂的内部作用，CO2致裂器埋设需要保证一定的安全深度，确保巷道不能出现明显致裂外部作用现象。CO2在低于1℃或压力大于7.5MPa时以液态存在，而温度超过1℃时开始气化，且随温度的变化而不断变化。利用这一特点，在致裂器主管内充装液态CO2，使用发热器快速激发加热装置，液态CO2瞬间气化膨胀并产生高压，当压力达到剪切片极限强度时，定压剪切片破断，高压气体从放气头释放，作用在煤岩体上。除形成爆炸空腔外，自爆源中心向外依次形成压缩粉碎区、破裂区和震动区，其中卸压范围主要包括压缩粉碎区、破裂区，从而达到爆破卸压的目的。
4.基于云计算的煤矿冲击地压监控预警技术
将应力场和震动场联合监测并保持在“低应力”和“低扰动”状态，是当前我国煤矿冲击危险性实时预警的主要理论和技术依据。
国内数矿井在冲击地压监测方面仍然存在如下个问题：监测数据未得到充分挖掘和有效利用、多系统实时联合监测效果差、数据分析效率低?导致冲击地压监管效率低。
研究提出了一种冲击地压分区多参量联合监测的新方法，并基于这种监测方法、大数据分析方法和云平台技术，开发了平台系统，改进了以往冲击地压联合监测实时性差、预警参数权重指标划分差异性大等突出问题，提高了冲击地压的监测预警水平。
５.深部开采逆断层对冲击地压的诱导机制
当上覆坚硬岩层阻挡软弱煤岩体沿断层面向上逆冲滑动时，临近断层带的坚硬煤岩体会产生应力集中，并在断层两盘一定范围内出现应力升高。
临近断层回采过程中煤体所受的超前支承压力、断层支承压力、两盘失稳滑落对煤体冲击以及断层突然失稳破坏所产生的高能应力波会随着工作面与断层距离不同而产生不同的作用效果，按其一种或几种的叠加作用效果将逆断层诱发的冲击地压分为构造应力模式、断层活化模式与断层失稳滑动模式。来源：煤炭科学技术
冲击地压科普
冲击地压，又称岩爆，这是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象。常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。它具有很大的破坏性，是煤矿重大灾害之一。
冲击地压是煤矿开采过程中，井巷和采场周围煤、岩体在一定高应力条件下释放变形能，而产生的煤岩体突然破坏、垮落或抛出现象，并伴有巨大声响和岩体震动，经常造成支架折损、片帮冒顶、巷道堵塞、人员伤亡，对安全生产威胁巨大。
世界上几乎所有国家都不同程度地受到冲击地压的威胁。年英国在世界上首先报导了煤矿中所发生的冲击地压现象。以后在前苏联、南非、德国、美国、加拿大、印度、英国等几十个国家和地区，冲击地压现象时有发生。
在中国，冲击地压最早于19年发生在抚顺胜利煤矿。随着我国煤矿开采深度不断增加，开采强度不断加大，冲击地压矿井分布越来越广，北京、抚顺、枣庄、开滦、大同、北票、南桐等矿区多次发生冲击地压事故并导致人员伤亡。据不完全统计，国有矿井有冲击地压纪录的矿井有多处，随着开采向深部转移，冲击地压问题将更加严重、更加突出、更为普遍。
由于冲击地压问题极为复杂，国内外目前尚未建立比较符合实际的冲击地压发生及破坏过程的理论，因而冲击地压的预测、预报及防治并不完备。
冲击地压特征：突发性发生前一般无明显前兆，冲击过程短暂，持续时间为几秒到几十秒。
一般表现为煤爆(煤壁爆裂、小块抛射)
浅部冲击(发生在煤壁2m～6m范围内，破坏性大)和深部冲击(发生在煤体深处，声如闷雷，破坏程度不同)。最常见的是煤层冲击，也有顶板冲击和底板冲击，少数矿井发生了岩爆。在煤层冲击中，多数表现为煤块抛出，少数为数十平方米煤体整体移动，并伴有巨大声响、岩体震动和冲击波。
具有破坏性往往造成煤壁片帮、顶板下沉、底鼓、支架折损、巷道堵塞、人员伤亡。
具有复杂性在自然地质条件上，除褐煤以外的各煤种，采深从m～m，地质构造从简单到复杂，煤层厚度从薄层到特厚层，倾角从水平到急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等，都发生过冲击地压；在采煤方法和采煤工艺等技术条件方面，不论水采、炮采、普采或是综采，采空区处理采用全部垮落法或是水力充填法，是长壁、短壁、房柱式开采或是柱式开采，都发生过冲击地压。只是无煤柱长壁开采法冲击次数较少。
冲击地压可根据应力状态、显现强度和发生的不同地点和位置进行分类。
冲击地压类型：根据原岩(煤)体的应力状态分类(1)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。如枣庄、抚顺、开滦等矿区发生的冲击地压。
(2)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，如北票矿务局和天池煤矿发生的冲击地压。
()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，有时产生煤尘。较弱的矿震称为微震，也称为煤炮。
()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.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轻微冲击：抛出煤量在10t以下，震级在1级以下的冲击地压。
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。
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。
根据发生的地点和位置分类(1)煤体冲击。发生在煤体内，根据冲击深度和强度又分为表面、浅部和深部冲击。
(2)围岩冲击。发生在顶底板岩层内，根据位置有顶板冲击和底板冲击。
“活力·幸福”
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