林秋平
黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公司新陆煤矿黑龙江鹤岗154103
摘要：随着我国煤矿开采深度的增加，开采条件越来越复杂，各种动力灾害现象也涉繁出现。其中由于冲击矿压具有突发性、瞬时震动性、巨大破坏性、复杂性等特性，已经成为威胁我国煤炭安全开采主要因素。该文讨论了冲击矿压的发生机理和防治措施．为煤矿安全开采提供借鉴参考。
关键词：冲击矿压发生机理防治措施
冲击矿压是聚集在矿井巷道和采场周围煤岩体中的能量突然释放，产生的动力将煤岩抛向巷道，同时发生强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏、设备损坏、人员伤亡，部分巷道垮落破坏等。冲击矿压还会引发或可能引发其他矿井灾害，尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾，干扰通风系统等。严重时可以对地面产生明显震动，威胁地面安全。
1冲击矿压分类
根据国内外的分类方法，冲击矿压可分为由采矿活动引起的采矿型冲击矿压和由构造活动引起的构造型冲击矿压。而采矿型冲击矿压可分为压力型、冲击型和冲击压力型。压力型冲击矿压是由于巷道周围煤体中的的压力由亚稳态增至极限值，其聚集的能量突然释放。冲击型冲击矿压是由于煤层顶底板厚岩层突然破断或位移引发的，它与震动脉冲地点有关，而与事故地点无关。在某种程度上，构造型冲击矿压也是冲击型的。冲击压力型冲击矿压则介于上述两者之间，当煤层受较大压力时，在来自周围岩体内不大的冲击脉冲作用下发生的冲击矿压。
2冲击矿压发生机理
冲击矿压发生的原因是多方面的，但总的来说可以分为三类，即自然地质因素、开采技术条件和组织管理措施。
冲击矿压的发生需要满足能量条件、刚度条件和冲击倾向条件。这些条件可以用煤层和顶底板的刚度来说明。
（1）当煤层和顶底板的刚度均大于零，煤岩体稳定。
（2）当煤层刚度小于零，但煤层和顶底板的刚度之和大于或等于零，煤岩体亚稳定或静态破坏。
（3）当煤层和顶底板刚度之和小于零，煤岩体强烈破坏，发生冲击矿压。
煤矿中，煤层，底板，顶板构成一个平衡系统。其中顶底板的强度均比煤层大，而且煤层是开采对象，故在压力作用下，煤体容易遭受破坏，如果是稳定破坏，则表现为煤柱的变形、巷道压缩等，如果是非稳定、突然破坏，则表现为冲击矿压或突出。
为研究冲击矿压的发生机理，假设底板不变形，煤柱与顶板一起作用。顶板的质量为，底板的质量为，刚度为，上覆岩层作用在顶部的力为，煤柱中的力是位移和时间的函数，即。则由受力情况可知：
式中：--顶板岩层刚度；
--顶板位移；
--煤柱位移。
当系统平衡时，
从能量的观点看，若要系统平衡，则必须使顶板中聚积的能量小于煤柱中聚积的能量，即：
3冲击矿压防治
冲击矿压的防治主要由冲击矿压危险性评价和冲击矿压治理组成。通过对冲击矿压危险性等级的评定来确定综合治理措施。常见的危险性等级评价方法包括：
采矿方法：根据地质条件确定冲击矿压危险的综合指数法、计算机模拟分析法、钻屑法。采矿地球物理方法，包括微震法、声发射法、电磁辐射法、振动法、重力法等，可以达到较准确的预测可能发生的地点和位置，能够准确的进行危险性等级的划分。
冲击矿压的治理包括预先防范措施和临时解危措施。大量实例证明，多数冲击矿压是由于开采技术不合理而造成应力过度集中和相互叠加的结果。具体措施如表l。
表1具体措施
4结论
（1）确定煤层冲击危险状态及等级对冲击矿压治理有重要意义。
（2）在一定的围岩与压力条件下，任何煤层都有可能发生冲击矿压。通过一定的方法，冲击矿压是可以防治的。
（3）由于冲击矿压的随机性和突发性，必须进行冲击矿压危险的区域预报与局部预报相结合，早期预报和及时预报相结合，采用多种方法进行综合预测。
作者简介：
林秋平（1986.10.11）男，2006年毕业于黑龙江科技大学安全工程专业，助理工程师。现任黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公司新陆煤矿开拓区技术员。