沖擊地壓是井巷或采場(chǎng)周圍的煤巖體,由于變形能的釋放而產(chǎn)生的以突然、急劇和猛烈的破壞為特征的動(dòng)力現(xiàn)象。沖擊地壓發(fā)生時(shí)一般沒有明顯的宏觀前兆難于事先準(zhǔn)確確定發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度;發(fā)生過程短暫而急劇,像爆炸一樣伴隨著巨大的聲響和強(qiáng)烈的震動(dòng);破壞性很大,有時(shí)頂板瞬間明顯下沉,但一般不冒落;有時(shí)底板突然開裂鼓起,甚至接頂;有時(shí)大量煤塊從煤壁拋出,堵塞巷道;有時(shí)支架被破壞,造成慘重的人員傷亡和巨大的生產(chǎn)損失事放。1974年10月25日北京礦務(wù)局城子礦在回收護(hù)巷煤柱,懸頂面積達(dá)50萬m2以上時(shí),由于工作而放炮引起沖擊地壓,強(qiáng)度達(dá)里氏震級(jí)3.4級(jí),地面震中烈度為Ⅵ度是迄今為止我國(guó)煤礦發(fā)生的最嚴(yán)重的沖擊地壓事故之一。

1.預(yù)防沖擊地壓的一般要求

(1)超前開采無沖擊地壓或有一般沖擊地壓煤層作為保護(hù)層。

(2)開拓巷道及永久硐室應(yīng)布置在巖層或無沖擊地壓危險(xiǎn)的煤層中

(3)采煤工作面應(yīng)先采向斜軸部或盆地底部,背向斷層、背向采空區(qū)推進(jìn)避免形成孤島煤柱等應(yīng)力集中區(qū)。

(4)選擇不留煤柱、少掘巷道、避免大面積懸頂?shù)牟擅悍椒?必須留有煤柱時(shí),煤柱形狀應(yīng)規(guī)則,不得有銳角處,并將煤柱的位置、尺寸以及影響范圍相應(yīng)地標(biāo)在采掘工程圖上。

(5)對(duì)無自燃傾向的緩傾斜或傾斜煤層可采用無煤柱護(hù)巷在有嚴(yán)重沖擊地壓的厚煤層中,所有巷道都應(yīng)布置在壓力集中圈外。

(6)采區(qū)支護(hù)提高支護(hù)強(qiáng)度和穩(wěn)定性,并有整體性結(jié)構(gòu);巷道支護(hù)應(yīng)采用帶拉桿背板的可縮性金屬支架,嚴(yán)禁采用混凝土支架和金屬剛性支架,在破碎頂板條件下,支架間必須插嚴(yán)背實(shí)。

(7)采煤工作面應(yīng)采用垮落法管理頂板,并應(yīng)選用強(qiáng)力液壓支架或液壓支柱,在采空區(qū)中所有支柱都必須回凈;必須加強(qiáng)上下端頭前方巷道和后方切頂線的支護(hù)強(qiáng)度。

(8)開采有沖擊地壓的煤層,必須在回采前進(jìn)行煤層預(yù)注水。

2.防治沖擊地壓的專門措施

在有沖擊地壓的煤層中,回收煤柱、采掘工作面臨近大型地質(zhì)構(gòu)造、采空區(qū)或通過其他應(yīng)力集中區(qū)或石門提開有沖擊地壓的煤層時(shí),掘進(jìn)工作面距煤層10m以外,或其他有可能發(fā)生嚴(yán)重沖擊地壓時(shí),都應(yīng)采取防治沖擊地壓的專門措施專門措施的內(nèi)容主要有(1)建立沖擊地壓危險(xiǎn)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度,并規(guī)定煤粉率指數(shù)法、地音法或微展法等預(yù)測(cè)方法的實(shí)施時(shí)間、地點(diǎn)、危險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)值。

(2)采取煤層卸壓注水、卸壓鉆孔、卸壓爆破(包括超前松動(dòng)爆破、誘發(fā)爆破)頂板注水或強(qiáng)制放頂?shù)葴p緩應(yīng)力集中程序的措施,制定施工設(shè)計(jì),規(guī)定實(shí)施時(shí)間、地點(diǎn),相應(yīng)的工藝參數(shù)及檢查實(shí)施效果的方法。

(3)采取生產(chǎn)技術(shù)措施,此措施應(yīng)包括:在頂板穩(wěn)定地區(qū)可采用寬巷掘進(jìn)相向插進(jìn)的巷道,在相距30m時(shí)必須停止其中一個(gè)掘進(jìn)工作面,以免造成嚴(yán)重沖擊地壓危險(xiǎn);不使用的巷道應(yīng)及時(shí)封閉報(bào)廢;躲炮時(shí)間不少于30min,放炮撤人范圍不少于150m;躲炮地點(diǎn)必須在指定的安全地點(diǎn)。

(4)每次沖擊地壓發(fā)生后,必須組織人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查,記錄好發(fā)生前的征兆、發(fā)生經(jīng)過、有關(guān)數(shù)據(jù)以及破壞情況。恢復(fù)工作要制定安全措施停產(chǎn)3天以上的回采面恢復(fù)生產(chǎn)的前一班內(nèi),應(yīng)鑒定沖擊地壓危險(xiǎn)程度,以便采取安全措施。