冲击地压防治.ppt

煤煤矿冲冲击地地压防治防治2019.5 煤煤矿冲冲击地地压灾害概况灾害概况 1.冲冲击地地压概述概述 煤煤矿在开采中，由于采掘在开采中，由于采掘导致的煤致的煤层顶底板底板垮断与破坏，支架折断与破坏，支架折损、冒、冒顶、煤壁片帮、底鼓等、煤壁片帮、底鼓等现象，可以象，可以归结为一般的一般的矿山山压力力现象，是煤岩体在象，是煤岩体在采采动条件下条件下围岩岩应力重新分布而力重新分布而发生的常生的常见的的矿山山压力力显现形式。形式。而冲而冲击地地压是是一种特殊一种特殊矿压显现形式，通常是形式，通常是在煤、岩力学系在煤、岩力学系统达到极限达到极限强度度时，以突然、急，以突然、急剧、猛烈的形式猛烈的形式释放放弹性能，性能，导致煤岩致煤岩层瞬瞬时破坏并伴破坏并伴随有煤粉和岩石的冲随有煤粉和岩石的冲出出，造成井巷的破坏及人身，造成井巷的破坏及人身伤亡事故。亡事故。世界上有世界上有记载的第一次的第一次发生冲生冲击地地压于于17381738年英年英国的南史培福煤田。国的南史培福煤田。200 200多年来，其危害几乎遍布世界各采多年来，其危害几乎遍布世界各采矿国家，国家，包括我国在内的包括我国在内的2020多个国家和地区都多个国家和地区都记录有冲有冲击地地压现象。象。我国我国19331933年年抚顺胜利利矿最早最早发生冲生冲击地地压；19851985年我国冲年我国冲击地地压煤煤矿为3232个，主要分布在北京、个，主要分布在北京、枣庄、庄、抚顺、大同、阜新、天池等局、大同、阜新、天池等局矿，开采深度，开采深度平均平均为600600750m750m。近年来，由于煤近年来，由于煤矿开采深度的不断增加，冲开采深度的不断增加，冲击地地压发生生矿井数量及程度又呈明井数量及程度又呈明显上升的上升的趋势。仅19971997年至年至20062006年底，先后在大同、年底，先后在大同、抚顺、北京、徐、北京、徐州、新汶、开州、新汶、开滦、华亭、亭、义马、阜新、平、阜新、平顶山等局因冲山等局因冲击地地压的的发生而生而导致的重大致的重大伤亡事故就多达亡事故就多达1010余起，死亡人余起，死亡人数达百余人。数达百余人。截至截至20062006年底，年底，仅新新发生冲生冲击地地压的的矿井就多达井就多达6060余个，余个，分布范分布范围扩大到开大到开滦、新汶、新汶、义马、鹤岗、淮南、大屯、淮南、大屯、平平顶山、山、华亭、亭、韩城、城、兖州、七台河等局州、七台河等局矿，开采深度也，开采深度也达到达到7507501150m1150m。冲冲击地地压一直没有像一直没有像对待待水、火、瓦斯水、火、瓦斯等煤等煤矿天天敌那那样引起人引起人们的足的足够重重视，就是，就是发生了冲生了冲击地地压，工人，工人们也俗称之也俗称之为“煤炮煤炮”。绝大部分煤大部分煤矿都没有采取治理和防范措施，也没有相都没有采取治理和防范措施，也没有相应的研究治理理的研究治理理论，更缺乏，更缺乏对职工工进行防治冲行防治冲击地地压方面的方面的有有针对性的培性的培训教育。教育。2.2.我国冲我国冲击地地压的主要特点的主要特点 2.1 2.1 突突发性性 冲冲击地地压发生前一般没有明生前一般没有明显的宏的宏观前兆，相当多的冲前兆，相当多的冲击地地压是由爆破、是由爆破、顶板来板来压等引起的，但也有很多是在没有人等引起的，但也有很多是在没有人员活活动的期的期间内内发生的，很生的，很难确定确定诱发因素因素 冲冲击地地压一般伴随有一般伴随有强烈的震烈的震动和声响，最大震和声响，最大震级可达可达M4.3M4.3级，地面几千米范，地面几千米范围内有震感。内有震感。2.2 2.2 类型多型多样 我国冲我国冲击地地压以煤以煤层冲冲击最常最常见，也有，也有顶板冲板冲击和底板冲和底板冲击。房山。房山矿发生的一次冲生的一次冲击地地压，底板突然鼓起并开裂成，底板突然鼓起并开裂成5cm5cm宽的裂的裂缝。在煤在煤层冲冲击中，中，绝大多数表大多数表现为破碎煤破碎煤从煤壁抛出，也有极从煤壁抛出，也有极个个别情况表情况表现为数十平方米的数十平方米的煤体整体滑移煤体整体滑移。2.3 2.3 破坏和破坏和损失巨大失巨大 2.3.1 2.3.1 人人员伤亡。冲亡。冲击地地压造成震造成震动使人使人员碰碰伤，所造成，所造成的冒的冒顶、片帮、支架折断也、片帮、支架折断也伤及人及人员；由于巷道堵塞、人；由于巷道堵塞、人员被埋而窒息。被埋而窒息。2.3.2 2.3.2 破坏生破坏生产。冲。冲击地地压造成片帮、底鼓、冒造成片帮、底鼓、冒顶可造成可造成几十米巷道被堵塞，几百米巷道支架被几十米巷道被堵塞，几百米巷道支架被损坏，机械坏，机械设备被移被移位，位，风门被暴被暴风摧摧垮，有的被迫停采，有的被迫停采，损失煤炭可多达数万失煤炭可多达数万t t。2.3.3 2.3.3 地面房屋被震坏开裂。地面房屋被震坏开裂。2.4 2.4 灾害程度不同灾害程度不同 我国煤我国煤矿冲冲击地地压的的强度、度、频度、灾害程度、伴生灾害情度、灾害程度、伴生灾害情况等因开采地况等因开采地质条件的不同而差条件的不同而差别较大。大。根据微震根据微震检测系系统记录，门头沟煤沟煤矿（现已关已关闭）平均）平均每月每月记录到到160160次各次各类冲冲击和震和震动；华丰煤丰煤矿每月可每月可监测到到10001000余次各余次各类震震动；老虎台煤老虎台煤矿也是冲也是冲击地地压严重的重的矿井，每月震井，每月震动次数达次数达300300余次；余次；台吉台吉矿存在岩爆、存在岩爆、矿震、岩石冲震、岩石冲击、冲、冲击地地压、地温、地温热害害等，是我国深井开采多种灾害并存的典型。等，是我国深井开采多种灾害并存的典型。2.5 2.5 发展展趋势严重重 19491949年以前我国年以前我国发生冲生冲击地地压的的矿井只有井只有2 2个，个，2020世世纪5050年代增加到年代增加到7 7个，个，6060年代年代为1212个，个，7070年代年代为2222个，个，8080年代年代为3232个，个，9090年代年代为5050余个，目前达余个，目前达142142个。个。随着开采深度的增加、开采范随着开采深度的增加、开采范围的的矿大和开采大和开采强度的加大，度的加大，近年来近年来虽然采取了不少措施，但全国冲然采取了不少措施，但全国冲击地地压矿井和井和总的冲的冲击地地压次数并未减少。因此，我国煤次数并未减少。因此，我国煤矿的开采的开采实践看，冲践看，冲击地地压灾害将更加灾害将更加严重。重。3.3.冲冲击地地压发发生机理及条件生机理及条件 3.1 3.1 冲冲击地地压发生机理生机理 冲冲击地地压发生机理，是指冲生机理，是指冲击地地压发生的原因、生的原因、条件、机制和物理条件、机制和物理过程。程。在一定的地在一定的地质因素和开采条件下，煤（岩）受外因素和开采条件下，煤（岩）受外力引起力引起变形，形，发生突然破坏的力学生突然破坏的力学过程，学者研究程，学者研究得出的冲得出的冲击地地压的理的理论：强度理度理论、刚度理度理论、冲、冲击倾向性理向性理论、能量理、能量理论和和变形系形系统失失稳理理论。我国学者我国学者李玉生李玉生在在总结了了强度理度理论、能量理、能量理论和和冲冲击倾向性理向性理论之后，之后，结合国外研究成果提出了合国外研究成果提出了“三准三准则”理理论。该理理论认为：强度准度准则是煤岩体的破坏准是煤岩体的破坏准则，而而能量准能量准则和和冲冲击倾向性准向性准则是突然破坏准是突然破坏准则，因，因而只有当而只有当这三个准三个准则同同时满足足时，才会，才会发生冲生冲击地地压。齐庆新新从煤岩体从煤岩体结结构特牲出构特牲出发发提出了提出了”三因素三因素”机理。机理。该理理论认为：冲冲击地地压多多发发生在断生在断层层、煤、煤层变层变化化等构造区域，冲等构造区域，冲击击地地压与煤岩体与煤岩体结结构构具有密切的关具有密切的关系。系。冲冲击发生除与生除与内在因素内在因素(冲冲击倾向性向性)、力源因素力源因素(高度的高度的应力集中或高度的能量力集中或高度的能量储存与存与动态抗抗动)有关外，有关外，煤岩体煤岩体结构构因素因素(具有弱面和容易引起突具有弱面和容易引起突变滑滑动的的层状介面状介面)也是冲也是冲击发生的主要因素之一。生的主要因素之一。这这 三因素三因素是是导致致冲冲击地地压多多发发生的生的主要因素。由于目前主要因素。由于目前对煤岩体在受外荷煤岩体在受外荷载作用下作用下发生生细观断裂和破坏的机理断裂和破坏的机理认识不深，同不深，同时也也对煤岩体内部微裂煤岩体内部微裂纹的的扩展与冲展与冲击过程之程之间的的关系关系还不明确。不明确。到目前到目前为止止对冲冲击发生生过程的研究尚未达到机理清晰、程的研究尚未达到机理清晰、规律明确的程度，新的理律明确的程度，新的理论体系尚未形成。体系尚未形成。如如“三准三准则”理理论并不具并不具备可操作性，可操作性，“三因素三因素”理理论也不是独立的理也不是独立的理论，它只是，它只是对冲冲击倾向性理向性理论和能量理和能量理论的的综合和合和发展。展。3.2 3.2 冲冲击地地压的影响因素的影响因素 冲冲击地地压的的发生与采生与采动影响密切相关，但并不是影响密切相关，但并不是只有采只有采动影响就会影响就会发生冲生冲击地地压。引起冲。引起冲击地地压发生的影响因素分生的影响因素分为三三类：煤：煤矿地地质因素；开采技因素；开采技术条件因素；条件因素；组织管理措施因素。管理措施因素。3.2.1 3.2.1 地地质因素因素对冲冲击地地压的影响的影响 3.2.1.1 3.2.1.1 开采深度开采深度 开采深度越大，冲开采深度越大，冲击地地压发生的可能性也越大，生的可能性也越大，见图2-12-1，横坐，横坐标为采深，采深，纵坐坐标为冲冲击指数指数W Wt t，即，即开采百万吨煤炭的冲开采百万吨煤炭的冲击地地压次数）。次数）。从从右右图知，当采深知，当采深H350mH350m时，发生冲生冲击地地压的可能的可能性性较小；小；350m350mH500mH500m时，在，在一定程度上危一定程度上危险逐步增加；逐步增加；采深从采深从500m500m开始开始，随着，随着开采深度的增加，开采深度的增加，发生冲生冲击地地压的次数急的次数急剧增加，增加，冲冲击危危险性急性急剧加大。加大。当采深当采深为800m800m时，冲，冲击指数，指数，Wt=0.57Wt=0.57，比采深，比采深为500m500m时（Wt=0.04Wt=0.04）增）增加了近加了近1414倍。倍。我国四川天池煤我国四川天池煤矿的情况与此的情况与此类似，如似，如图所示。所示。从从图中可以看出，采深中可以看出，采深700700m m时发生冲生冲击地地压的的次数大大高于采深次数大大高于采深400400m m时的次数。的次数。我国煤我国煤矿开采开采实践表明，践表明，矿井不是在开始投井不是在开始投产时就就发生冲生冲击地地压，而是在开采到一定深度后才，而是在开采到一定深度后才发生冲生冲击地地压。通通过综合分析我国部分冲合分析我国部分冲击地地压矿井的开采技井的开采技术条件，表条件，表2-1 2-1 列出了我国部分煤列出了我国部分煤矿发生冲生冲击地地压的的临界开采深度。由表界开采深度。由表2-12-1和和图2-22-2可知，在中国煤可知，在中国煤矿的条件下，的条件下，发生冲生冲击地地压的最小采深的最小采深为200540m200540m，平均平均为380380m m。表2-1 我国部分煤矿发生冲击地压的临界采深矿井井门头沟沟天池天池抚顺城子城子大台大台陶庄陶庄房山房山华丰丰房山房山煤峪口煤峪口最小采深最小采深/m200240250370460480520380540280 3.2.2 3.2.2 煤煤层的物理力学性的物理力学性质 我国冲我国冲击地地层矿井煤井煤层的的单轴抗抗压强度大度大于于15M15MPaPa，坚硬、脆，自然含水率低，最大硬、脆，自然含水率低，最大不超不超过4%4%。3.2.3 3.2.3 顶板岩板岩层的物理力学性的物理力学性质 我国冲我国冲击地地压矿井的煤井的煤层顶板一般都板一般都坚硬、硬、难冒冒 。3.2.4 3.2.4 煤岩煤岩层的的结构构 “三硬三硬”结构，即硬构，即硬顶硬煤硬煤硬底硬底结构。构。从冲从冲击地地压机理上分析，机理上分析，这是是煤岩体内存煤岩体内存储大量大量弹性性变形能的前形能的前提条件。提条件。我国一部分冲我国一部分冲击地地压矿井的条井的条件就是件就是这种种结构构类型，如大同忻州型，如大同忻州窑窑矿、北京、北京门头沟沟矿、枣庄陶庄庄陶庄矿、开开滦唐山唐山矿、新汶、新汶华丰丰矿、徐州三、徐州三河尖河尖矿等。等。硬硬顶薄薄软煤煤层硬硬煤煤层结构，即在构，即在 硬硬 煤煤层与与顶板岩板岩层之之间存在薄存在薄软煤煤层结构。构。冲冲击击地地压压多在煤多在煤层结层结构构发发生生变化、煤岩化、煤岩层具有一定具有一定倾角的角的条件下条件下发生。生。在我国主要冲在我国主要冲击地地压矿井井都存在都存在这种煤岩种煤岩结构特征。构特征。软煤煤硬煤硬煤 3.2.5 3.2.5 地地质构造构造 地地层的多次运的多次运动形成了各种各形成了各种各样的地的地质构造，如构造，如断断层、褶曲、背向斜、煤、褶曲、背向斜、煤层厚度厚度变化化带及岩性及岩性变化化带等。等。在在这些地些地质构造区附近，由于存在着地构造区附近，由于存在着地质构造构造应力力场，通常使煤岩体的构造，通常使煤岩体的构造应力，尤其是水平构造力，尤其是水平构造应力增加，而直接力增加，而直接导致冲致冲击地地压的的发生。生。大量冲大量冲击地地压实践表明，冲践表明，冲击地地压常常常常发生在生在这些地些地质构造区域中，如向斜构造区域中，如向斜轴部、断部、断层附近、煤附近、煤层倾角角变化化带、煤、煤层变薄薄带和构造和构造应力力带。3.3 3.3 开采技开采技术条件条件对冲冲击地地压的影响的影响 开采技术条件对冲击地压的影响表现在两个方面：一是因为开采导致煤岩体的应力迅速增加，在一定区域、一定范围内形成高应力集中，达到了冲击地压发生的应力条件；二是原本具有高应力的煤岩体或接近极限状态的煤岩体，在采动条件作用下，诱发冲击地压。3.3.13.3.1采煤方法与巷道布置采煤方法与巷道布置 采煤方法、巷道布置形式、顶板管理方法的不同，煤岩体在掘进和采煤过程中矿山压力及其分布规律也显著不同，发生冲击地压的危险性也各异。开采近距离煤层群时，不同煤岩层之间存在着相互影响。这种相互影响在一定条件下就会导致煤岩体处于极限应力状态或出现高度的应力集中，最终发生破坏性的冲击地压。为了了实现对冲冲击地地压煤岩煤岩层的合理开拓布置，在的合理开拓布置，在开采开采设计阶段，就段，就应该正确地、最大限度地正确地、最大限度地选择合合理的开采布置和最大限度地限制在采理的开采布置和最大限度地限制在采场或巷道附近或巷道附近形成高度形成高度应力集中。力集中。根据根据对冲冲击地地压事故的事故的资料分析，在采煤工作料分析，在采煤工作接近采空区或老巷接近采空区或老巷40-5040-50m m范范围内容易内容易发生冲生冲击地地压，大多数事故出大多数事故出现在在20-3020-30m m范范围内。内。规则地地进行采煤行采煤 不留或少留煤柱不留或少留煤柱，尽可能保，尽可能保证工作面成直工作面成直线，不使煤不使煤层有向采空区冲有向采空区冲击的地段，的地段，在煤在煤层中掘巷量中掘巷量最少最少，限制采，限制采场和巷道附近的和巷道附近的应力集中，等等。力集中，等等。用房柱式开采法因用房柱式开采法因顶板板长时间不能冒落，不能冒落，矿山山压力随工作面力随工作面继续推推进而增加，而增加，顶板下沉和底板鼓起板下沉和底板鼓起也随之增大，也随之增大，这就可能造成潜在危就可能造成潜在危险。煤煤层或或矿柱上的不均匀柱上的不均匀载荷及其荷及其应力松力松驰可能可能使一些使一些矿柱上柱上应力水平提高很大，成力水平提高很大，成为导致冲致冲击地地压的附加因素。的附加因素。这里必里必须考考虑到自由面在到自由面在应力波的多次反射中的力波的多次反射中的影响，以及由此造成影响，以及由此造成应力力强度的放大作用。度的放大作用。大量大量实践表明，践表明，长壁工作面是冲壁工作面是冲击地地压煤煤层最有最有利的采煤方法。利的采煤方法。顶板及板及时垮落落 顶板管理方式板管理方式对冲冲击地地压的影响甚的影响甚为显著。著。这是因是因为，顶板岩板岩层的的悬、断、断、垮、冒，直接关系到、冒，直接关系到顶板岩板岩层中中弹性能的性能的释放形式和向煤体放形式和向煤体传递应力和力和弹性能的能力，甚至直接关系到煤体是否会受到性能的能力，甚至直接关系到煤体是否会受到动载的影响。的影响。因因为，动载的作用将会加的作用将会加剧冲冲击地地压的的发生，破生，破坏更加坏更加剧烈。烈。采用采用垮落法或采用人工爆破方法落法或采用人工爆破方法处理理顶板后，由板后，由于于顶板中的板中的弹性能能性能能够及及时释放，冲放，冲击地地压发生次生次数和数和强度均度均显著下降。著下降。3.3.2 3.3.2 采掘采掘顺序序对冲冲击地地压发生的影响生的影响 采掘顺序直接影响煤岩层矿山压力的分布与大小，也直接影响冲击地压的发生。多煤多煤层开采开采顺序序 多煤层即煤层群开采的条件下，通常采用下行开采。上层煤开采结束后，待煤岩体应力重新分布且稳定后再开采下层煤，能够保证下层煤应力的平稳与降低，从而起到降低冲击危险的目的；采用上行开采时，下层煤的开采将有利于对上层煤的解放，使之应力降低，从而降低冲击危险性；相反，如果上、下煤层同时且错距达不到协调开釆的要求，则上、下煤层开采会相互影响，煤岩体的应力将发生叠加，应力集中强度增大，冲击危险性增大。单一煤一煤层采掘方向采掘方向 单一煤一煤层开采开采时，如巷道和采煤工作面的，如巷道和采煤工作面的相向推相向推进、或在采煤工作面、煤柱中的支承、或在采煤工作面、煤柱中的支承压力力带内掘内掘进巷巷道、在工作面向采空区或断道、在工作面向采空区或断层带推推进等，都会使等，都会使应力力发生叠加，从而引起冲生叠加，从而引起冲击地地压的的发生。生。如如图2-72-7所示，当两个工作面相向推所示，当两个工作面相向推进时，前方煤，前方煤体的体的应力会不断因叠加而增大，此力会不断因叠加而增大，此时，发生冲生冲击地地压的危的危险性也不断增大；性也不断增大；当掘当掘进工作面在煤柱中掘工作面在煤柱中掘进时，由于煤柱区附近，由于煤柱区附近为应力集中区，因此，在力集中区，因此，在该区域内区域内进行掘行掘进，必然会，必然会增大冲增大冲击地地压发生的生的频率和率和强度。度。3.3.3 3.3.3 煤柱煤柱对冲冲击地地压发生的影响生的影响 煤柱是煤柱是产生生应力集中的地点，力集中的地点，孤孤岛岛形和半形和半岛岛形煤柱形煤柱可能受几个方向集中可能受几个方向集中应应力的叠加作用。力的叠加作用。从从图2-82-8中可以清楚地看到，煤柱附近煤体中可以清楚地看到，煤柱附近煤体应力集力集中程度大，因而在煤柱附近最易中程度大，因而在煤柱附近最易发生冲生冲击地地压。煤柱上的集中煤柱上的集中应力不力不仅对本煤本煤层开采具有影响，开采具有影响，还会向相会向相邻煤煤层传递，对相相邻煤煤层的的应力条件构成影响，力条件构成影响，甚至甚至导致冲致冲击地地压的的发生。生。开采煤柱容易引起冲开采煤柱容易引起冲击地地压，特，特别是回收煤柱的工是回收煤柱的工作面接近采空区作面接近采空区时也容易引起冲也容易引起冲击地地压。3.3.4 3.3.4 其他开采条件其他开采条件对冲冲击地地压发生的影响生的影响 影响冲影响冲击地地压的其他开采技的其他开采技术条件条件还包括残采区、停采包括残采区、停采线、采、采煤工煤工艺过程，如爆破、采煤机割煤等。程，如爆破、采煤机割煤等。残采区和停采残采区和停采线 残采区和停采残采区和停采线冲冲击地地压发生影响生影响较大。从大。从统计结果看，果看，89%89%的冲的冲击地地压发生在残采区、停采生在残采区、停采线、断、断层区域。区域。采空区和开采面采空区和开采面积 当工作面接近已有的采空区，其距离当工作面接近已有的采空区，其距离为20302030m m时，冲，冲击地地压危危险性随之增加。性随之增加。如果工作面旁如果工作面旁边有上区段的采空区，有上区段的采空区，该采空区也使冲采空区也使冲击地地压的危的危险性增加，危性增加，危险的最大位置在距煤柱的最大位置在距煤柱1010m m左右；当采面接近老左右；当采面接近老巷巷约1515m m左右左右时，冲，冲击地地压的危的危险性最大。性最大。在煤在煤层开采面开采面积增加的情况下，岩体的震增加的情况下，岩体的震动能量也随之增加，能量也随之增加，研究表明，当开采面研究表明，当开采面积为3 3万万m2m2时，释放的放的单位面位面积的震的震动能量最能量最大。大。3.4 3.4 组织管理管理对冲冲击地地压的影响的影响 主要是指如何从主要是指如何从组织管理角度采取适当的技管理角度采取适当的技术措施措施以保以保证将冲将冲击地地压的危害降低到最小程度，或因的危害降低到最小程度，或因组织管理措施未管理措施未认真真实施而施而发生灾害性、破坏性冲生灾害性、破坏性冲击地地压事故。事故。例如：例如：对于冲于冲击地地压煤煤层开采而言，开采而言，应按相关按相关规定定采取一系列冲采取一系列冲击预测与防治措施，才能使冲与防治措施，才能使冲击地地压预测与防治工程有效地与防治工程有效地进行如果在行如果在实际冲冲击地地压的的预测与防治与防治实践中，没有按有关践中，没有按有关规定采取必要的措施和定采取必要的措施和检测仪器器进行行预测，没有，没有选择有效的冲有效的冲击地地压防治措施防治措施而而发生冲生冲击地地压，则表明表明组织管理措施存在管理措施存在问题，直，直接接导致了冲致了冲击地地压的的发生。生。3.5 执行冲行冲击地地压防治防治规定定 煤煤矿安全安全规程程对防治冲防治冲击地地压的的规定定 (1)(1)一 般 规 定 第二百二十五条第二百二十五条在矿井井田范围内发生过冲击地压现象的煤层，或者经鉴定煤层(或者其顶底板岩层)具有冲击倾向性且评价具有冲击危险性的煤层为冲击地压煤层。有冲击地压煤层的矿井为冲击地压矿井。第二百二十六条第二百二十六条有下列情况之一的，应当进行煤岩冲击倾向性鉴定：(一)有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。(二)埋深超过400m 的煤层，且煤层上方100m 范围内存在单层厚度超过10m 的坚硬岩层。(三)相邻矿井开采的同一煤层发生过冲击地压的。(四)冲击地压矿井开采新水平、新煤层。第二百二十七条第二百二十七条开采具有冲开采具有冲击倾向性的煤向性的煤层，必，必须进行行冲冲击危危险性性评价。价。第二百二十八条第二百二十八条矿井防治冲井防治冲击地地压(以下以下简称防冲称防冲)工作工作应当遵守下列当遵守下列规定：定：(一一)设专门的机构与人的机构与人员。(二二)坚持持“区域先行区域先行、局部跟、局部跟进”的防冲原的防冲原则。(三三)必必须编制中制中长期防冲期防冲规划与年度防冲划与年度防冲计划，采掘工作面划，采掘工作面作作业规程中必程中必须包括防冲包括防冲专项措施。措施。(四四)开采冲开采冲击地地压煤煤层时，必，必须采取冲采取冲击危危险性性预测、监测预警、防范治理、效果警、防范治理、效果检验、安全防、安全防护等等综合性防治措施。合性防治措施。(五五)必必须建立防冲培建立防冲培训制度。制度。第二百二十九条第二百二十九条新建新建矿井和冲井和冲击地地压矿井的新水平、新井的新水平、新采区、新煤采区、新煤层有冲有冲击地地压危危险的，必的，必须编制防冲制防冲设计。防冲。防冲设计应当包括开拓方式、保当包括开拓方式、保护层的的选择、采区巷道布置、工、采区巷道布置、工作面开采作面开采顺序、采煤方法、生序、采煤方法、生产能力、支能力、支护形式、冲形式、冲击危危险性性预测方法、冲方法、冲击地地压监测预警方法、防冲措施及效果警方法、防冲措施及效果检验方法、安全防方法、安全防护措施等内容。措施等内容。第二百三十条第二百三十条冲冲击地地压矿井井应当按防冲要求当按防冲要求进行行矿井井生生产能力核定。提高能力核定。提高矿井生井生产能力和新水平延深能力和新水平延深时，必，必须进行行论证。采取采取综合防冲措施后不能消除冲合防冲措施后不能消除冲击地地压灾害的灾害的矿井，不得井，不得进行采掘作行采掘作业。第二百三十一条第二百三十一条冲击地压矿井巷道布置与采掘作业应当遵守下列规定：(一一)开采冲开采冲击地地压煤煤层时，在，在应力集中区内不得布置力集中区内不得布置2 2个工个工作面同作面同时进行采掘作行采掘作业。2 2个掘个掘进工作面之工作面之间的距离小于的距离小于150150m m 时，采煤工作面与掘，采煤工作面与掘进工作面之工作面之间的距离小于的距离小于350350m m 时，2 2个采个采煤工作面之煤工作面之间的距离小于的距离小于500500m m 时，必，必须停止其中一个工作面。停止其中一个工作面。相相邻矿井、相井、相邻采区之采区之间应当避免开采相互影响。当避免开采相互影响。(二二)开拓巷道不得布置在开拓巷道不得布置在严重冲重冲击地地压煤煤层中，永久中，永久硐室室不得布置在冲不得布置在冲击地地压煤煤层中。煤中。煤层巷道与巷道与硐室布置不室布置不应留底煤，留底煤，如果留有底煤必如果留有底煤必须采取底板采取底板预卸卸压措施。措施。(三三)严重冲重冲击地地压厚煤厚煤层中的巷道中的巷道应当布置在当布置在应力集中区外。力集中区外。双巷掘双巷掘进时2 2条平行巷道在条平行巷道在时间、空、空间上上应当避免相互影响。当避免相互影响。(四四)冲冲击地地压煤煤层应当当严格按格按顺序开采，不得留孤序开采，不得留孤岛煤柱。煤柱。在采空区内不得留有煤柱，如果必在采空区内不得留有煤柱，如果必须在采空区内留煤柱在采空区内留煤柱时，应当当进行行论证，报企企业技技术负责人人审批，并将煤柱的位置、批，并将煤柱的位置、尺寸以及影响范尺寸以及影响范围标在采掘工程平面在采掘工程平面图上。开采孤上。开采孤岛煤柱的，煤柱的，应当当进行防冲安全开采行防冲安全开采论证；严重冲重冲击地地压矿井不得开采孤井不得开采孤岛煤柱。煤柱。(五五)对冲冲击地地压煤煤层，应当根据当根据顶底板岩性适当加大掘底板岩性适当加大掘进巷巷道道宽度。度。应当当优先先选择无煤柱无煤柱护巷工巷工艺，采用大煤柱，采用大煤柱护巷巷时应当避开当避开应力集中区，力集中区，严禁留大煤柱影响禁留大煤柱影响邻近近层开采。巷道开采。巷道严禁采用禁采用刚性支性支护。(六六)采用采用垮落法管理落法管理顶板板时，支架，支架(柱柱)应当有足当有足够的支的支护强度，采空区中所有支柱必度，采空区中所有支柱必须回回净。(七七)冲冲击地地压煤煤层掘掘进工作面工作面临近大型地近大型地质构造、采空区、构造、采空区、其他其他应力集中区力集中区时，必，必须制定制定专项措施。措施。(八八)应当在作当在作业规程中明确程中明确规定初次来定初次来压、周期来、周期来压、采空、采空区区“见方方”等期等期间的防冲措施。的防冲措施。(九九)在无冲在无冲击地地压煤煤层中的三面或者四面被采空区所包中的三面或者四面被采空区所包围的区域开采和回收煤柱的区域开采和回收煤柱时，必，必须制定制定专项防冲措施。防冲措施。第二百三十二条第二百三十二条具有冲具有冲击地地压危危险的高瓦斯、突出煤的高瓦斯、突出煤层的的矿井，井，应当根据本当根据本矿井条件，制定井条件，制定专门技技术措施。措施。第二百三十三条第二百三十三条开采具有冲开采具有冲击地地压危危险的急的急倾斜、特厚斜、特厚等煤等煤层时，应当制定当制定专项防冲措施，并由企防冲措施，并由企业技技术负责人人审批。批。（2）冲击危险性预测 第二百三十四条第二百三十四条冲击地压矿井必须进行区域危险性预测(以下简称区域预测)和局部危险性预测(以下简称局部预测)。区域与局部预测可根据地质与开采技术条件等，优先采用综合指数法确定冲击危险性。第二百三十五条第二百三十五条必须建立区域与局部相结合的冲击地压危险性监测制度。应当根据现场实际考察资料和积累的数据确定冲击危险性预警临界指标。第二百三十六条第二百三十六条冲击地压危险区域必须进行日常监测。判定有冲击地压危险时，应当立即停止作业，撤出人员，切断电源，并报告矿调度室。在实施解危措施、确认危险解除后方可恢复正常作业。停采3天及以上的采煤工作面恢复生产前，应当评估冲击地压危险程度，并采取相应的安全 3）区域与局部防冲措施第二百三十七条冲第二百三十七条冲击地地压矿井井应当当选择合理的开拓方式、合理的开拓方式、采掘部署、开采采掘部署、开采顺序、采煤工序、采煤工艺及开采保及开采保护层等区域防冲措等区域防冲措施。施。第二百三十八条保第二百三十八条保护层开采开采应当遵守下列当遵守下列规定：定：(一一)具具备开采保开采保护层条件的冲条件的冲击地地压煤煤层，应当开采保当开采保护层。(二二)应当根据当根据矿井井实际条件确定保条件确定保护层的有效保的有效保护范范围，保，保护层回采超前被保回采超前被保护层采掘工作面的距离采掘工作面的距离应当符合本当符合本规程第程第二百三十一条的二百三十一条的规定。定。(三三)开采保开采保护层后，仍存在冲后，仍存在冲击地地压危危险的区域，必的区域，必须采取采取防冲措施。防冲措施。第二百三十九条冲第二百三十九条冲击地地压煤煤层的采煤方法与工的采煤方法与工艺确定确定应当遵守下列当遵守下列规定：定：(一一)采用采用长壁壁综合机械化开采方法。合机械化开采方法。(二二)缓倾斜、斜、倾斜厚及特厚煤斜厚及特厚煤层采用采用综采放采放顶煤工煤工艺开采开采时，直接，直接顶不能不能随采随冒的，随采随冒的，应当当预先先对顶板板进行弱化行弱化处理。理。第二百四十条冲第二百四十条冲击地地压煤煤层采用局部防冲措施采用局部防冲措施应当遵守下列当遵守下列规定：定：(一一)采用采用钻孔卸孔卸压措施措施时，必，必须制定防止制定防止诱发冲冲击伤人的安全防人的安全防护措施。措施。(二二)采用煤采用煤层爆破措施爆破措施时，应当根据当根据实际情况情况选取超前松取超前松动爆破、卸爆破、卸压爆爆破等方法，确定合理的爆破参数，起爆点到爆破地点的距离不得小于破等方法，确定合理的爆破参数，起爆点到爆破地点的距离不得小于300m。(三三)采用煤采用煤层注水措施注水措施时，应当根据煤当根据煤层条件，确定合理的注水参数，并条件，确定合理的注水参数，并检验注水效果。注水效果。(四四)采用底板卸采用底板卸压、顶板板预裂、水力裂、水力压裂等措施裂等措施时，应当根据煤岩当根据煤岩层条件，条件，确定合理的参数。确定合理的参数。第二百四十一条第二百四十一条冲击地压危险工作面实施解危措施后，必须进行效果检验，确认检验结果小于临界值后，方可进行采掘作业。4）冲击地压安全防护措施第二百四十二条第二百四十二条进入严重冲击地压危险区域的人员必须采取特殊的个体防护措施。第二百四十三条第二百四十三条有冲击地压危险的采掘工作面，供电、供液等设备应当放置在采动应力集中影响区外。对危险区域内的设备、管线、物品等应当采取固定措施，管路应当吊挂在巷道腰线以下。第二百四十四条第二百四十四条冲击地压危险区域的巷道必须加强支护，采煤工作面必须加大上下出口和巷道的超前支护范围和强度。严重冲击地压危险区域，必须采取防底鼓措施。第二百四十五条第二百四十五条有冲击地压危险的采掘工作面必须设置压风自救系统，明确发生冲击地压时的避灾路线。4.4.冲冲击地地压危危险性性评价及价及预测技技术 4.1.4.1.冲冲击地地压分分类 目前，国目前，国际上上还没有形成没有形成统一的冲一的冲击地地压分分类方法和方案。方法和方案。我国冲我国冲击地地压的分的分类方法有以下几种：方法有以下几种：原煤炭部原煤炭部19831983年年9 9月月颁布采用两种分布采用两种分类指指标：4.1.1 4.1.1 根据破坏后果划分根据破坏后果划分 一般冲一般冲击地地压：对生生产的破坏的破坏轻微，不需要微，不需要进行修复。行修复。破坏性冲破坏性冲击地地压：对生生产造成一定的破坏，需要造成一定的破坏，需要进行修行修复工作。复工作。冲冲击地地压事故事故：由于冲：由于冲击地地压及其伴随及其伴随现象（冒象（冒顶、瓦斯冲瓦斯冲击等）造成的人等）造成的人员伤亡事故，或由于井巷或采亡事故，或由于井巷或采场被破被破坏造成工作中断坏造成工作中断8h8h以上的冲以上的冲击地地压。（2 2）根据引起的地震震）根据引起的地震震级划分划分 按里氏震按里氏震级划分划分为6 6个等个等级。冲冲击地地压按按显现强度分度分级 等等级123456里氏震里氏震级0.51.01.11.51.62.02.12.52.63.03.0 4.2 4.2 冲冲击危危险性性评价价 煤岩体具有冲煤岩体具有冲击倾向性，并不表明一定会向性，并不表明一定会发生冲生冲击地地压，即使，即使发生冲生冲击地地压，每个，每个矿井井发生冲生冲击地地压的危的危险程度也不一程度也不一样 。目前，我国目前，我国还没有一个比没有一个比较科学的冲科学的冲击危危险性性评价方价方法。法。近年来，在借近年来，在借鉴煤煤矿安全安全规程程等文件中，通等文件中，通过理理论与与实践研究，践研究，主主要采用要采用经验类经验类比分析法、比分析法、钻钻屑法、屑法、计计算算机模机模拟拟法和含水率法和含水率测测定法。定法。根根据冲据冲击地地压显现强度，将度，将 冲冲击地地压强度分度分为为6 6个等个等级级。不同冲不同冲击危危险等等级，应采取的采取的对策策：（1 1）微弱或无冲）微弱或无冲击危危险：所有的采所有的采矿工作可按作工作可按作业规程程规定定进行。行。（2 2）弱冲）弱冲击危危险：所有的采：所有的采矿工作可按作工作可按作业规程程规定定进行，行，但采但采矿作作业中要加中要加强冲冲击地地压危危险状状态的的观察。察。（3 3）中等冲）中等冲击危危险：下一步的采：下一步的采矿工作工作应与与该危危险状状态下下的冲的冲击地地压防治措施一起防治措施一起进行，而且至少通行，而且至少通过预测预报以确定以确定冲冲击地地压危危险程度不再上升。程度不再上升。（4 4）强冲冲击危危险：此此时应当停止采当停止采矿作作业，不必要的人，不必要的人员撤离危撤离危险地点；地点；应采取特殊条件下的采取特殊条件下的综合措施及方法；采取措合措施及方法；采取措施后，通施后，通过效果效果检验无冲无冲击危危险后，方可恢复生后，方可恢复生产。4.3.4.3.冲冲击地地压的的预测 预测预报是冲是冲击地地压防治工作的重要防治工作的重要组成成部分，部分，对及及时采取区域性防范措施和局部性采取区域性防范措施和局部性解危措施，避免冲解危措施，避免冲击危害十分重要。危害十分重要。冲冲击地地压的的预测主要包括主要包括时间、地点和、地点和规模的大小。其方法：模的大小。其方法：采采矿方法方法，如，如综合指数合指数法、数法、数值模模拟分析法和分析法和钻屑法等；屑法等；采采矿地球地球物理方法物理方法，如微震法、声，如微震法、声发射法、射法、电磁磁辐射射法、振法、振动法和重力法等。法和重力法等。5 5.冲冲击地地压防治技防治技术 冲冲击地地压研究的最研究的最终目的就是有效地防止冲目的就是有效地防止冲击地地压的的发生。生。从冲从冲击地地压的形成机理看，控制冲的形成机理看，控制冲击地地压灾害的灾害的发生，就是改生，就是改变煤岩体的煤岩体的应力状力状态或或控制高控制高应力力产生生，以保，以保证煤岩不足以煤岩不足以产生生失失稳破坏破坏或或非非稳定破坏。定破坏。冲冲击地地压防治防治包括两个方面包括两个方面，即已具有冲，即已具有冲击危危险煤岩煤岩层的的冲冲击地地压防治防治和和目前尚未冲目前尚未冲击危危险但开采但开采过程中可能程中可能发生冲生冲击地地压的防治的防治问题。5 5.1 1 防治冲防治冲击地地压的原的原则 （1 1）避免高）避免高应力的形成力的形成。调整开采整开采顺序、采区序、采区和工作面布置，和工作面布置，实现无煤柱开采，避免形成无煤柱开采，避免形成应力高力高度集中。度集中。（2 2）保）保证与最大地与最大地应力方向平行采煤与掘力方向平行采煤与掘进。当采掘工作面的方向与最大地当采掘工作面的方向与最大地应力方向垂直或力方向垂直或较大大倾角角时，