顶板灾害防治范文
时间：2023-09-21 17:00:12
导语：如何才能写好一篇顶板灾害防治，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
[关键词]煤炭顶板；水砂
中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0111-01
煤矿开采行业相对其他行业来说，危险性极高，如瓦斯爆炸、突然涌水、崩棚现象以及冒顶等灾害经常发生。顶板事故相对于其他事故，虽然伤亡率比较少，但是频率相当高，是影响施工开采的一大隐患。本文就顶板事故中常发生的水砂灾害进行了探讨。
1、引起煤矿顶板水砂灾害的主要因素
1.1 上覆水体因素
煤矿顶板发生水害的关键条件是煤矿附件有水源，而上覆水质的性质会对岩层性质有较大的影响，为保证煤矿开采的安全性，有上覆水存在的煤矿必须先进行疏放水，确认安全后才可以开采作业。上覆水体影响煤矿顶板安全的因素主要包括：水的性质、岩层的性质、水量的大小以及上覆水体对顶板作用的压力大小。被污染的水里含有大量的腐蚀性物质，会对土壤和岩石都有比较大的腐蚀作用，甚至改变岩石的物理性质，使岩石含有孔洞，透水性增加，强度减少，增加顶板事故发生的可能性。另外，当上覆水体量比较大时，或者上覆水体与顶板的距离比较小的时候，上覆水体就会对顶板产生比较大的压力，当顶板无法承受上覆水体的水压时，就对发生顶板严重透水、坍塌等灾害。当含水层中含有大量轻质的细砂、粉砂时，矿井充水就会产生涌砂现象，携带来的涌砂往往难以清理， 淤塞巷道，如不及时处理同样会造成水砂灾害。
1.2 开采技术因素
开采技术对煤矿顶板的影响主要包括两个方面，支护方式和回采过程。支护方式主要分为梯形和拱形，其类型包括木支架、金属支架和钢筋混泥土等，它们的支护能力不同。在对支护参数进行设计时，不可以根据经验而忽略实际情况。此外，不合理的回采工序也会导致顶板事故的发生，如在钻孔的过程中钻孔的深度和距离没有按照作业规程规定钻取，角度出现偏差等可能会导致涌水现象的发生。
1.3 岩层状况因素
一方面，对于存在断层和破碎带的特殊地质的采煤地点，对施工作业带来了极大的挑战，由于断层常常伴随着断层泥砂，遇水极易发生坍塌事故；另外，由于泥砂质的存在，该处的岩层的稳固性就较差，围岩容易破碎，在爆破震动的作用下会使岩体发生改变，容易发生顶板冒落，在这种环境下进行作业，安全性是相对较低的。另一方面，对顶板也有较大的影响，一般来说，岩性越软，导水裂隙带的发育就越低，对开采作业越有利；开采的深度越大，导水裂隙带的长度也越大，也就越危险；回采面积越大，导水裂隙带的高度也会随之增大，但是随着回采工作面推进速度的加快，导水裂隙带的高度却逐步减小。另外，煤层倾角的影响，煤层倾角越大，矸石滑动的可能性也就越大，上覆岩层也就较容易发生破坏。不稳定岩块的作用，在断生三角块等作用下会导致顶板围岩承力能力发生变化，使巷道承重支柱受力不均，易发生坍塌事故。
2、煤矿顶板水砂灾害的预防措施
2.1 全面考察地质构造，排除危险
在采煤作业开始之前，非常有必要对地质构造进行调研和分析。上覆水体，煤和水是共生的资源，煤矿大都含有上覆水体，而上覆水体是造成煤矿顶板水害的重要原因，为了防止顶板水害的发生，我们十分有必要了解水体的性质，水文地质条件，上覆水量的大小。为避免煤矿顶板水砂灾害的发生，在加大排水量的同时，十分有必要清理突水携带的大量涌砂，避免堵塞现象的发生。煤层地质条件，评价顶板安全性能，煤层顶板有易冒落的松软顶板、中等冒落性的顶板、难冒落的坚硬顶板、极难冒落的坚硬顶板和可塑性弯曲的顶板五类，在考察时要对顶板特性进行归类，并且针对不同的顶板要有不同的防护措施。岩层的性质，要着重考察岩层是否受到腐蚀，岩层是否存在裂隙和节理，是否存在断层和褶皱，是否有破碎带和挤压带，并且在开采的过程中是否有可能发生层间滑动现象，对每种可能发生的危险要进行一一的考察、排除、监测，并准备好保护措施，以预防顶板水砂灾害造成的安全事故。
2.2 力求优化采煤技术，合理施工
在采煤过程中要使用科学的工艺，要保护好顶板，优化采煤技术方面，最重要的是要保证采煤作业的安全性，在安全性的基础上再考虑其效率和经济性。为防止出现顶板安全事故，可适当减少空顶跨度，并采用合理的支护方式，及时支护，尽量减少空顶时间，尤其是存在破碎带或贯通带的地段，常常会出现支柱被炮崩倒的现象，此时若不进行及时的补救措施，极易发生冒顶的灾害。提高支护的质量，若用木支架进行支护时要事先检查它们的强度，锚杆插入深度是否能使锚固力达标等方面，因为当顶板来压时，如果支护质量存在问题，无法抵抗突然产生的巨大压力，就可能出现比较严重的顶板事故，如冒顶，坍塌等较严重的后果。合理的打炮眼、放炮，严格控制装药在打炮眼作业时，钻眼人员必须按章操作，钻眼的深度和角度严格按照要求，要严格检查钻孔的涌水情况，遵守“有疑必探，先探后掘”的原则，当涌水量较大时要停止作业并及时撤退工人，避免透水现象带来的安全隐患，当出现雾气、水叫、顶板来压、渗水、采掘工作面或其他地点出现挂红、挂汗等透水预兆时，一定要及时撤退所有工作人员至安全地带。在施工的过程中要避免破坏到顶板，爆破的时候破坏到顶板就会导致顶板暴露太大面积，对存在断裂的顶板就容易发生顶板水砂灾害，在布置工程时，可垂直于构造方向来布置工程，这样比沿着构造方向布置的顶板暴露面积要小的多，增加顶板的安全性。
2.3 改加强完善管理制度，提高意识
健全管理制度，根据有关法律法规，并结合近些年来出现的顶板事故，分析这些顶板事故发生的原因，探讨如何避免顶板事故的发生，并整理出切合实际的安全生产管理制度，将制度落实到各个部门并严格执行。对每个岗位要有明确的规定，实行严格的考察制度，可以用现场考察各种实际情况或者闭卷考试的方法了解每位基层员工对基本技能的熟悉情况。实行严格的问责制度和监管制度，每位基层员工、技术人员和管理人员要对自己生产范围或管辖范围的安全负责，从而进一步提高安全生产的意识。此外，要加强现场管理，比如瓦斯、安全检查员每班都必须要及时监测瓦斯、顶板压力、涌水量等情况，从而以避免产生爆炸、透水、坍塌等安全事故的发生；在设备防爆性能管理方面，一定要严禁失爆设备工作，需要安装失爆设备时必须要有安瓦员在现场，并对周围一定范围内的瓦斯浓度进行严格的检测，只有当瓦斯浓度符合规定要求时才可以安装失爆设备；另外，当班跟班区队员要加强对顶板压力、瓦斯、涌水等变化情况进行跟踪检查，确保施工能安全顺利的进行。总之，在管理方面一定要严抓每一个细节，通过安全教育提高员工对安全生产的自觉性，通过对员工定期培训如何预防顶板事故以及顶板事故的危害性，把安全生产的意识深入到每个员工心里，必能将顶板事故扼杀在摇篮里。
3、结语：
如何有效的防止煤矿顶板水砂灾害，其关键就是要对顶板的变化情况有明确的认识并对顶板的变化及时的做出正确的反应。许多水砂灾害发生之前都是有预兆的，如透水前空气会变冷，煤壁挂汗、挂红，顶板淋水加大，有水叫和臭味等，及时的撤退就不会产生人员伤亡，因此，加强对工作人员的应急培训也是十分必要的。
篇2
关键词：地面塌陷成因防治对策
Abstract：On August 21, 2010, three ground collapses occurred，which was a threat to the safety of life and property of local residents in Miaogou Village of Haicheng city, in Liaoning province. The ground collapse has been one of the major geologic hazards in the threat of urban construction and people's lives and property, and study about the ground collapse will be the subject which the future urban development must be faced and resolved. This paper analyzed the causes that lead to the occurrence of ground collapse in Miaogou Village, and the prevention measures were put forward.
Keywords：Ground collapse Cause of formationPrevention measure
中图分类号：TU767+.4文献标识码： A
1 引言
地面塌陷是与其所处的地质环境和地质作用等因素密切相关的，是指地表岩体和土体在自然或人为因素的作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑洞的一种地质现象[1]。当地面塌陷发生在人类活动区域或造成生命财产的损失时，这一现象就会成为地质灾害。由于城市化进程的加快，人类对资源的需求越来越大，固体矿产和地下水的开采不断加剧，以及城市地下工程的频繁施工，对地质环境造成了巨大的破坏，在外应力条件下，很容易造成地面塌陷的发生。
近年来，城市地面塌陷现象频发，不仅阻碍了城市化进程的发展，还造成了巨大的经济损失和人员伤亡。据统计，广州自1990年以来发生地面塌陷60余次，直接经济损失达8000万元以上[2]；北京从2005到2010年间共发生地面塌陷达150多次[1]；内蒙古地区截止到2000年底，发现的塌陷共有197 处，造成的经济损失高达2. 146亿元[3]；地面塌陷已成为威胁城市建设和人民生命财产安全的主要地质灾害之一。因此，对于地面塌陷的成因和防治措施的研究，将是未来城市化发展过程中必须要考虑和解决的课题。本次以2010年8月21日发生在辽宁省海城市牌楼镇庙沟村的三处地面塌陷为例，对于地面塌陷的成因和防治措施进行初步探讨，提出相应的防治措施。
2 研究区地质环境背景
2.1 研究区地理位置
研究区位于辽宁省海城市牌楼镇庙沟村。该区是我国的老海城镁矿区，采矿业发达，交通十分便利。
2.2 地形地貌特征
研究区位于山谷交汇处冲积平原地带，地势呈东南高、西北低，属东部山区低山丘陵区过渡段，山山相连，沟谷交错，海拔高程位于212.5～67.5m之间。
2.3 水文气象特征
研究区位于暖温带季风气候区。春暖秋爽，夏热冬寒，春季偏旱，少雨多风，蒸发量大；夏季多东南风，气候炎热，湿润多雨；秋季短，降温快，气候凉爽；冬季冷，降雪少，降水主要集中在7和8月份，研究区内季均降雨量约400mm。海城市的年温差和日温差都较大，对岩石的热胀冷缩和加速风化起到不可忽视的作用。
研究区有溪流庙沟河穿过。庙沟河发源于马家堡子，流经本区，横穿王家堡子矿段西段，而后沿下盘黑云母片岩向东流出，汇入下房身河。庙沟河主要由大气降水和基岩裂隙水补给，平时流量不大，但暴雨条件，洪峰流量迅速增大，洪峰径流量达21988.8m3/d。
2.4 地层岩性
研究区出露的地层主要为下元古代辽河群大石桥岩组二段、三段及第四系（Q）土层。区内大理岩发育，主要为白云大理岩、菱镁矿夹菱镁大理岩及少量闪透白云大理岩、方解石大理岩，第四系（Q）土层多为冲洪积物组成的粉质粘土、细砂、砂砾石及砾石层等。
2.5 地质构造
研究区共有两条构造断裂带经过，其中一条长约80m，走向NE，倾向NW，另一条长约160m，走向NW，倾向NE。研究区位于地震烈度Ⅵ度，其设计基本地震加速度为0.10g，属高烈度地区。
2.6 地下水发育特征
研究区地下水丰富，多为松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类裂隙、岩溶水。其中第四系松散岩类孔隙水多埋藏于河谷平原，山间谷地等较低部位的松散岩层中，垂直方向上接受大气降水的补给，而侧向则由山区基岩裂隙水来补给，近河地段与河水有着明显的水力联系。研究区富镁碳酸盐岩发育，故雨水的溶蚀作用较强，岩溶地貌发育，岩溶裂隙水也较为丰富。
2.7 人类工程活动
研究区内人类工程活动强烈，主要以采矿、房屋建筑和道路施工为主，而镁矿的开采对环境影响最大。其中牌楼镁矿和富源镁矿均为露天开采，海鹰镁矿为井下开采，这些对该区地质环境的破坏极大，在海鹰矿区以及形成了多处地面塌陷，造成了较大经济损失。
3 研究区地面塌陷概况
研究区共发现3处地面塌陷：1#塌陷坑（见图3-1）位于庙沟村休闲广场附近的村民院内，塌陷坑直径约为3m，深度达7m以上，呈漏斗状；2#塌陷坑位于1#塌陷坑的西南方院墙外小路边上，直径约为3m，最大深度约为3.5m；3#塌陷坑则位于2#塌陷坑的南侧庄稼地里，直径约1.5m，较浅，深度约为0.3m，洞口呈圆形。
图3-11#塌陷坑
4 研究区地面塌陷的成因分析
影响地面塌陷的因素有很多，其中人类地下开采活动造成的采空区是形成地面塌陷的主要原因，而其他外力作用如降雨、自然重力、过量抽排地下水等则是诱发因素。
4.1 采空区稳定性分析
采空区的面积大小反映了地下的开挖程度，也决定了地面塌陷发生的可能性的大小[5]。研究区地下存在有两条平行巷道，分布在露天采矿场到庙沟村休闲广场南侧这一段。平行巷道长约110m，宽约为10m，高度约为5.7~8.5m，平均高约7.1m，中间有6m的宽矿柱。研究区内的采空区总面积约为4917m2，塌陷1#位于巷道北侧岩溶区，塌陷2#位于岩溶区和采空区临界位置，塌陷3#位于巷道正上方，采空区分布范围较广，面积也较大，其深度也有加大的趋势。
该采空区顶板岩层厚度19-27m、冒落区顶板岩层厚度14-19m（均含第四系）。岩性主要有两种，菱镁大理岩和蛇纹石化大理岩，岩溶发育。根据岩石力学试验抗压强度 31～178MPa，属坚硬岩。但是由于有公路并且有超重载重汽车通过，并且不断有放炮震动影响，因此对坑道顶板进行验算。
结合力学试验成果分析对巷道顶板进行稳定性验算，结果如下：
根据《工程地质手册》，当建筑物已建在巷道上部时，可按式（1-1）验算地基的稳定性
……………………（1-1）
式中：
H0为巷道顶板的埋藏临界深度，m；
B 为巷道高度，m。10m；
γ为顶板岩体容重，KN/m3。菱镁大理岩和蛇纹石化大理岩取27.7～29.9 kN/m3；
φ为内摩擦角，°。45～52°；
P0为附加应力，KPa。取149 KPa（包括土附加应力和车载附加应力）。
φ =45°时，按坑道宽10m，γ=27.7kN/m3，H0=63.78m；
φ =45°时，按坑道宽10m，γ=29.9kN/m3，H0=63.44m；
φ =52°时，按坑道宽10m，γ=27.7kN/m3，H0=70.1m；
φ =52°时，按坑道宽10m，γ=29.9kN/m3，H0=69.72m；
从安全的角度出发，实际采空区宽10m时的H0最大值，即63.78m，1.5倍 H0为95.67m。当采空区顶板小于H0（63.88m）时，顶板不稳定；
当采空区顶板大于H0（63.88m）时而小于1.5 H0（95.67m）时，顶板稳定性差；当采空区顶板大于1.5 H0（95.67m）时，顶板稳定；
根据以上不稳定的基本条件分析和依照坑道顶板稳定性验算结果，本次地面塌陷地段可以确认为不稳定或稳定性差，需要进行治理。
4.2大气降水的影响
由于2010年汛期雨量较大，且持续时间较长，加大塌陷区顶板自重的同时也导致塌陷区孔隙水压力及地应力结构不断发生改变，成为导致顶板失稳形成地面塌陷的诱发因素。
4.3 地下水作用的影响
为保证矿体开采，在洞口处抽排地下水。连续长时间的抽排研究区矿坑的地下水，在含水层裂隙岩溶与采空区之间形成渗水通道，导致该区地下水流场发生变化，形成以矿洞为中心的降落漏斗，导致该区地下水作用相对较高。特别是上覆第四系与基岩面以下采空区之间通过裂隙直接或间接连通，在地下水作用加大的条件下，局部第四系被夹带至空洞中，导致第四系下部形成土洞，使其地应力变化失稳，成为地面塌陷形成的主要因素。
4.4岩溶区的影响
研究区地层以大理岩为主，受降雨的溶蚀作用强烈，地下溶蚀现象发育，该区内的岩溶发育面积约为1200m2。地下溶洞直径约为1~5m，平均埋深在15m左右，局部埋深较浅，仅为0.2m。
岩溶的发育反映了地下的空旷程度，岩溶的埋深则间接反映了塌陷区的形成位置及规模[6]，进而决定了发生地面塌陷的可能程度。
4.5 塌陷成因分析
由于研究区主体为巷道采空区，规模较大，顶板埋深较浅，经计算不能满足顶板稳定性要求；采空区背离洞口方向水位较高，不断向洞口处补给，加之洞口处不断对地下水进行疏干，并且2010年汛期降雨量较大，加速了地下水的径流与疏干，并且岩溶区和采空区相邻，地下水径流的同时不断夹带顶板风化物进入坑道内，使顶板地应力不断改变，最终导致顶板的失稳进而产生地面塌陷。
5 地面塌陷的防治对策
地面塌陷是与高度发达的经济相耦合，这必然会放大灾害的破坏效应，因此防治地面塌陷为当务之急[4]。当前对于地面塌陷的防治原则主要为以防为主、防治结合，首先应对未发生地面塌陷的地区进行预防，以防灾害的发生，而对已经发生灾害的地区，应及时进行治理，以防灾害进一步扩大。
（1）对未发生地面塌陷的地区进行详细的勘察，根据勘察结果来制定预防措施。首先停止使用可能出现塌陷的高危险区内的建筑物并进行搬迁；而拟建建筑物应避开易产生塌陷的危险区；对于轻度危险区应进行治理。
（2）加强采矿区的监管工作。在地下开矿的同时应做好支护措施，以防上覆土层承载力下降而发生塌陷。此外矿坑的抽排水方式应进行合理的设计和选择，保证排水时，矿坑附近的地下水位缓慢变化，保证地下水位保持在一定的范围内，以防地下水位变化过快，导致表层土失稳而形成塌陷。
（3）对采空区进行填充，对巷道内重要位置（如公路下方）采取混凝土浇筑的治理方式，在支撑地表公路的同时还可以封堵坑道的地下水，以防地下水泄露导致塌陷坑的进一步扩大，该工艺采用地面大孔径混凝土浇筑（选取顶板最高点布设浇筑孔），洞内支模板振捣，治理效果良好。此外，在巷道主体部分应采取大孔径投料、高压注浆密实的处理方法进行治理，该治理方法简单便于操作，但投料颗粒级配及注浆压力是重点与难点；对岩溶区采用高压注浆进行密实处理的同时可采用振冲碎石桩进行置换、振动密实处理，该治理方法加固效果良好，对于处理松软地层有较好加固作用，但是该治理方法需要较大的作业空间及排污场地，预计治理后单桩承载力可达40t，完全达到加固效果。
（4）对于已经发生地面塌陷的地区，应禁止继续大量的抽取地下水，以防灾害的扩大。
6 结论
近年来，随着城市化进程的不断加快，资源的过度开采，地面塌陷地质灾害频发，地面塌陷已成为威胁城市建设和人民生命财产安全的主要地质灾害之一。因此，对于地面塌陷的成因和防治措施的研究，将会是未来城市化发展过程中必须要考虑和解决的课题之一。
（1）研究区地面塌陷的发生主要受采空区和地下溶洞的影响，采空区的面积、岩溶的发育程度以及岩溶的埋深，都决定了发生地面塌陷的可能程度。其他因素，如降雨的强度和持续时间、地下水位的升降、地貌特征以及人为的地面动荷载等，也会对地面塌陷的发生起着一定的作用和影响。而连续长时间的抽排研究区矿坑的地下水，是导致此次的地面塌陷发生的诱发因素之一。
（2）当前对于地面塌陷的防治原则主要为以防为主、防治结合的方针，对未发生地面塌陷的地区进行预防，以防灾害的发生，而对已经发生灾害的地区，应及时进行治理，以防灾害进一步扩大。
参考文献
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[2]程鉴基.广州市地面塌陷特征与防治对策的初步研究[J].建筑结构(增刊),2011,41(2):443 ~448.
[3]史俊平等.内蒙古地区地面塌陷地质灾害研究[J].内蒙古水利,2009(2):48~50.
[4]张泰丽等.南京市地面塌陷发育特征及防治对策[J].中国安全科学学报,2011,21(3):3~8.
[5]邵胜军等.北京市门头沟区地面塌陷及其防治[J].地质装备,2005,6(2):36~38.
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关键词：煤矿，地质灾害，防治
近年来随着国家经济建设的发展,对矿产资源的需求与日俱增,不同规模的矿山都在进行开发,其中小型矿山占很大比例。矿山开采为国家带来了很大的经济效益的同时,也引发了很多地质灾害，主要表现在崩塌、滑坡、地面沉陷(矿山采空区沉陷)及泥石流等方面。因此,对矿区进行地质灾害的有效预测并根据矿山开采的实际情况提出相应防治措施,在尽最大努力避免和减轻地质灾害造成的损失的同时,更能维护矿区的正常作业、人身和财产安全。
1矿区开采现状及地质背景
1.1矿区开采现状
从解放前至二十世纪九十年代间一直进行生产，采空区大面积存在，标高+30米以上已采空，后因某种原因而停止开采，。
该矿山设计开采方式为斜井片盘开拓方式，设计采区回采率80%，主要利用现有两条井筒，一条为主井、一条为副井，主竖井井口标高为+65.69m，井底标高-60m,主要用于提升煤炭、提矸、升降材料和人员、进新鲜风灯；副竖井井口标高为+65.4m，井底标高为-40.0m，为回风井。
该井田为斜井片盘开拓方式，主井设提升绞车设备，主要担负提升煤炭、升降材料设备、进新鲜风流。副井井筒为总回风井。矿井通风方式为中央并列抽出式通风。该矿正在做生产准备，对批准可采的3个煤层赋存情况和地质储量，依据以前和现已掌握的地质资料情况，对井田地质储量和煤层情况基本清楚，本次矿井设计生产能力为1.0万吨/年。采煤方法设计为走向长壁和短壁后退式开采，采用打眼放炮、人工攉煤、木支架，全部跨落管理顶板，井下人力推车，绞车提升，机械通风。
1.2地质背景
该矿区内主要的出露地层有石炭系本溪组、太原组和第四系。
矿区范围的北部边缘有一条逆断层，走向近东西向，倾向北，倾角60°～70°断裂性质为压扭性，破碎宽度在10m以上。
矿区内岩浆岩不发育，没有发现较大岩浆岩侵入体，局部可见煌斑岩穿插地层间，而规模小，对煤层开采影响较小。
评估区域内断裂构造较发育，地质构造条件较复杂。
1.3地震
根据国家地震局出版的第四代1/400万《中国地震动峰值加速度、地震动反应谱特征周期区划图》，该矿区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基本烈度为Ⅵ度。
2地质灾害及其特征
该矿区开采时间较早，且企业性质由国企到私营的变换，历经多次开采，地下开采情况复杂，采空区大面积存在，标高+30米以上已采空，现场调查未发现明显的塌陷、沉陷反映，但随时间的推移，依然是安全的隐患。
根据现场调查，该矿自建矿以来未发生过井巷坍塌冒顶和矿坑突水等灾害，但该矿区为烟台煤田的老矿区，开采活动强烈，老窑的存在不容忽视，在开采过程中应给与高度重视。
3地质灾害发展趋势预测
3.1 矿井突水：
由于该矿区开采时间较长，历经多次复采、残采，井下情况复杂，其内部可能积水蓄水，本矿在生产过程中，井下涌水量较大，最大涌水量可达12.0m3/h，断裂构造比较发育，若疏于防范、局部遇到断裂带，可能会引发、加剧矿井突水的可能性大，易发程度高，直接威胁矿工安全。
该矿区矿体间距为3-6米，，在开采下部矿体时，若不小心打穿顶板，使上部煤层开采留下的老窑积水涌出，可能引发矿井突水事故，威胁矿工生命安全和生产设备的安全，在开采时应给与高度重视，其危险性中等。
该煤矿采空区顶板为第四系松散岩类透水性良好，在雨季，大气降水易通过地表进入采空区内，造成采空区积水，通过渗透作用进入矿井小，从而加大矿井的涌水量，若排水不及时或受其他因素影响，也有可能引发矿井突水灾害，其危险性中等。
3.2 井巷坍塌、冒顶：
井巷坍塌、冒顶一般是由地质条件、生产技术条件、组织管理等多方面的主观和客观因素综合作用的结果。
地质条件：矿山开采煤层属于缓倾斜煤层，层数较多，开采厚度较小，煤层顶、底板泥岩、泥质细砂岩，岩层完整性一般，强度较低，稳定性较差，受地压影响，易发生局部坍塌、冒顶。
采矿条件：主要采用走向长壁法，顶板管理为自然冒落，势必导致井巷坍塌、冒顶，特别是复采和残采，加剧地面变形，容易导致地面塌（沉）陷。
生产管理方面：如果支护不及时、支护间距不合理，支护材料强度低，矿工安全意识淡薄，则更容易造成井巷坍塌、冒顶事故。
综上所述，预测矿山开采可能引发、加剧井巷坍塌、冒顶事故，主要是危害井巷内人员、设备等安全，危险性中等。
3.3 地面塌（沉）陷、地裂缝：
根据本矿条件，开采垂深约120m，开采厚度一般在1.2～2.5m,地表风化岩石移动角 为45°，基岩段岩石移动角为75°，根据公式W0＝m·η·cosα,经计算其最大沉降值可达0.85米。采空区顺岩层倾向倾斜向下，开采和残采结果将全部形成采空区，其距离地表垂高范围为80～130m，结合矿床开拓，地下采空区累计开采高度最大约3.2m。煤层顶板随开采工作面的推进而自然冒落，进而形成采空区的垂直“三带”和上覆岩层的移动变形。采空结果随着时间的推移，煤层顶板将出现冒落带、裂隙发育带，其煤层顶板稳定性较差，在岩层自重压力和复采情况下，可能引发、加剧地面塌（沉）陷地质灾害，并伴随有地裂缝的产生。
地面移动和变形与采深采厚比有关：本矿山地面标高50～90m，开采深度-60m标高，这样，本矿山已经形成采空区的覆岩厚度为110～150m，开采高度按3.2米估计，a、在覆岩厚度小于96米的条件下，即H/m
该矿区开采时间久，地下开采情况复杂，根据记录，该矿区附近有过乱采乱掘，也不排除有老的采空区，进而可能引发、加剧地面塌（沉）陷、地裂缝地质灾害，威胁矿工的生命安全、设备的安全和地面建筑物的安全，其危险性中等。
4、地质灾害防治措施
4.1 对地面塌（沉）陷、地裂缝地质灾害的防治措施
（1）矿山开采时应及时做好支护，确保人员在巷道的安全。
（2）对采空区定期回填，减少地面下沉，留设保安矿柱以防地面塌（沉）陷。
（3）对地面陷坑、地裂缝进行回填，防治地表水流入井下，软化岩土体，降低岩土体的稳定性。
（4）矿山建设过程中和结束后应建立地面塌（沉）陷、地面沉陷等灾害观测点，了解地面沉陷速率，闭坑后应在地表设置危险标志，以确保人身、财产安全。
4.2 对井巷坍塌、冒顶地质灾害的防治措施
（1）加强掘进工作面的顶板管理，重视井巷的支护与维修工作。
（2）做好顶板鉴定与分级管理工作。
（3）加强对顶板松石的检查和处理。
（4）坚持必要的制度，如“敲帮问顶”制度，支架验收制度、岗位责任制度，防止麻痹大意。
（5）向井下工作人员普及井巷坍塌、冒顶前兆知识，发现问题及时处理。
（6）工作面顶板松软或破碎、过断层、过老窿或冒顶区以及托顶开采时必须制定安全措施，实行短壁式开采和后退开采，是复采矿山的一项安全措施。
（7）严格执行作业规程，操规程，严禁违章作业。
4.3 对矿井突水地质灾害的防治措施
（1）开采掘进过程中要做到探采结合,特别是对老采空区的监测，若遇到断裂构造和老窑积水,应先放后采，加强防护。
（2）开采掘进时，时刻注意顶底板的稳定性和完整性，下部煤层开采时，避免上部煤层采空区的滞留水进入，威胁矿工和设备的安全。
（3）增加排水设备,以备应急，对井下工人进行避险培训。
（4）矿井正常涌水量为8m3/h,最大涌水量为12.0m3/h，必须做好矿井水的监测及排水工作，防止水患发生，确保矿井安全生产。
参考文献
[1]张祖培.国际地质工程与地质灾害新技术研讨.国际学术动态，武汉，2007.
篇4
关键词：煤矿;顶板;管理;研究;完善
0 引言
煤矿的每个安全事故都会涉及到工作操作人员的生命安全，因此，煤矿的监管部门如果只重视单位效益，没有形成有力的监管，就会给煤矿施工埋下一定的安全隐患，必将形成安全事故。如何保障管理的有效性，管理人员要找准重点，以煤矿采掘质量管理为基本，全面综合加强工程的质量管理，从管理方面控制顶板事故的发生。
1 煤矿顶板管理的意义
我国煤层赋存条件复杂，自然灾害严重，大量资源多集中在深部。全国千米深井中，随着开采深度的增加，煤与瓦斯突出、冲击地压、地温、瓦斯、水害等自然灾害对安全生产和劳动强度的影响正在加大，制约煤矿发展采掘机械化的因素越来越多，地质条件也愈加复杂。
矿井开采过程中矿压问题日益突出，其中较为明显的就是冲击地压的问题，冲击地压随着开采深度的增加也会发生变化，从强度、频率和规模上都会随着开采深度而上升，同时冲击地压并不是单独发生的，会伴随着瓦斯突出、承压水等各种问题一同发生，他们之间会有互相的作用和叠加，这就造成了更严重的事故，这些灾害互为诱因给灾害的预防和防治带来了更严重的挑战;另外煤与瓦斯的突出危险性会越来越高，开采的深度增加会直接造成地应力的增大，地应力的增大对于煤与瓦斯的突出危险有直接的关系。还有，采场矿压也会由于开采深度的增加而危险性更大，深部煤岩体的应力环境、变形与破坏特性较浅部煤岩体发生了显著变化。深层煤岩体的变形特性发生了根本变化，岩体的扩容现象突出;岩体变形具有不连续性，巷道围岩变形量大。随着采深的增加，采场矿压显现强烈，表现为围岩剧烈变形、巷道和采场失稳，加大了顶板管理难度，增加了支护成本。
在这种严峻的开采环境下就需要各煤炭企业对顶板管理工作提高重视，深入贯彻落实相关文件，例如《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》建立健全煤矿安全长效机制，对于煤矿顶板事故的发生起到预防和防治。
2 煤矿顶板管理方法措施
2.1 完善制度
健全完善规章制度，强化落实工作责任，推进各项管理制度真正落到实处。
2.2 动态监测和预防
加强地质勘探和地质资料分析研究，做好地质预测预报以及矿压观测工作，及时准确地掌握煤层赋存情况、地质构造、顶底板岩性和矿压显现规律，切实为做好煤矿顶板安全管理工作提供可靠基础资料。在回采工作面的使用过程中容易出现初次来压或者周期来压造成的冒顶事故，通常事故多发区为断层、裂隙发育的顶板等，这种情况下一旦出现问题将会造成局部漏冒严重的还会造成大片支架的平衡不能稳固直接影响工作面的稳定，造成垮塌，甚至会影响到工人生命财产的安全，所以这就凸显了顶板监测的重要性，及时对顶板的具体情况进行有效的检测，消除顶板事故隐患，加强支护措施，真正的保障在施工过程中的安全。
2.3 工程技术管理
有些煤矿顶板事故的发生经过查证之后发现是由于工作面的质量或者现场的管理问题造成的，这种情况下就需要充分认识到顶板事故的原因，针对原因采取措施，在顶板管理工作中，采掘工程是基础，如何进行小煤矿的安全管理就需要从现场管理紧抓，首先重要的一项就是提高工程质量，这就需要在井下作业过程中及时进行现场的检查和监督，一旦发现问题就要进行指导和解决，尤其是在地质构造等大问题上要及时进行安全技术措施的补充教育，组织所有员工进行学习和培训，从而提高施工质量和安全，在日常工作中需要注意的是安全员要对采掘面的支护质量进行一个良好严格的检查工作，及时发现问题并且解决，避免出现隐患后没有察觉而造成的事故，在验收中需要注意的是必须严格控制质量，保障工程质量的合格。
2.4 强化事故多发地点的顶板管理
在事故多发的地点，例如局部冒顶等问题，这种问题要首先找到问题产生的基本原因，针对问题采取解决方法，例如冒顶问题的实质就是顶区内的有效支护没有充分的改善，这种情况下就需要我们了解容易发生冒顶的位置进行重点控制，其中主要是地质构造有所破坏的周围;第二是采面靠近煤壁处或顺槽掘进迎头;第三是巷道、顺槽交叉口及回采工作面上下出口处;四是采面放顶线附近。找到产生的原因和多发地点之后就能够减少工作量，更有效率的维护顶板管理的安全。
2.5 加强现场检查监督
在现场的检查监督过程中要严格执行监管部门的相关管理条例，一旦出现有违规行为和违规人员都要严格处理，避免打人情牌，对于一些事故预防做出了巨大贡献的人员必须给予奖励以示鼓励，井下一旦发生顶板事故，需要认真分析原因，并制定防范措施。
2.6 参与人员素质提高
在企业管理和生产过程中基本的单位组成就是小队，如何有效的控制事故发生就需要对这些队伍进行控制，在安全生产管理工作中这是一项非常重要的保障，在安全生产中需要及时解决一些安全隐患问题，对于班组建设不断加强，这是实现安全生产的基本基础，安全生产的根本就是将一些存在安全隐患的问题及时解决，对于工作人员以及各个班组要及时进行培训和监督，提高施工人员素质，真正的保障顶板管理工作和井下工作的安全。
2.7 创新实践
我国很多矿区，巷道支护工作难度很大，经过不断的研究和实践，在巷道支护方式上，建议采用锚、梁、网、喷、钢带、钢棚、注浆加固等多种形式的联合支护，有效地控制巷道变形。同时注重做好巷道底板水的治理工作，对于受动压扰动影响的巷道，通过提高支护强度合理确定停采线等方法来加强顶板管理。
3 结语
综上所述，在煤矿顶板管理工作中，由于顶板管理与工作安全息息相关，这就需要我们充分重视顶板管理工作，从多方面综合控制，完善创新管理方法，真正的实现煤矿开采的安全和高效。
参考文献：
[1]杨雪林.浅谈煤矿顶板管理方法[J].科技与企业，2014（11）：18-18.
[2]苏才.回采工作面特殊地段顶板管理方法探索[J].中国高新技术企业，2014（20）：146-147.
篇5
关键词：冲击地压；构建体系；一般规律；可靠保障
中图分类号：TD324 文献标识码：A
引言
唐口煤业公司是淄矿集团济北矿区年生产能力最大的一对现代化矿井，年设计能力300万吨，核定生产能力500万吨，开采最深的工作面为-1300m。矿井不但具备水、火、瓦斯、煤尘、高地压五大自然灾害，同时经煤炭科学研究总院北京开采所做的冲击倾向性鉴定结果，该公司3上煤层为具有强冲击倾向性的煤层，3上煤层顶板、底板属于2类，为具有弱冲击倾向性的岩层，一但力源条件满足，并受扰动影响，便可能导致工作面发生冲击地压灾害。
一般情况下，矿井工作面煤层及顶底板、开采深度、断层、褶曲等地质构造、工作面顶底板条件稳定、煤层厚度及倾角变化、放炮等因素极易诱发冲击地压现象。当开采深度达到800m以上时，冲击危险性接近最大值。当工作面在断层、褶曲等构造附近回采作业时，构造应力释放并作用在煤体上，造成煤体应力集中，加之综采产生的扰动影响，易导致巷道围岩失稳。当坚硬顶底板破碎或滑移过程中突然释放大量弹性能，导致顶板发生冲击。当煤层厚度突然变薄或变厚处，煤层厚度变化越剧烈，应力集中的程度越高，冲击地压危险性越高。当放炮震动时，能使煤层中的应力迅速重新分布而增加局部煤体应力，进入极限平衡状态，同时，能迅速解除煤壁边缘侧向约束力，使受力状况发生改变，由三向受力向两向受力转化，使其抗压强度下降，导致迅速破坏。因此，建立完善合理的矿井防冲体系是矿井安全高效生产的基本保证。
1矿井冲击地压防治体系构建的必要性
冲击地压是矿山井巷或采场周围煤体与围岩由于释放变形能而产生的以突然、急剧而猛烈的破坏为特征的动力现象。它往往造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失，是矿井安全生产的重大灾害之一。通过以往的矿井冲击地压事故看，特厚坚硬顶板条件下，地应力和采动应力影响增大、极易诱发冲击地压；生断层交汇点附近受地震影响，释放出大量能量也会引发冲击；坚硬的巨厚砂岩顶板受地震影响，在破断离层时释放出大量能量，也会引发矿震。其中最主要的原因都是因为冲击地压防治机构不健全，有的矿井没有采取任何的冲击地压防治措施造成的，冲击地压防治体系的构建是有效防止冲击地压发生的一个必要条件。
2防冲体系的构建
2.1责任体系构建
2.1.1设立防冲机构。组建了防治冲击地压办公室，任命了负责防冲专业技术的专职防冲副总工程师，配置了专职工作人员，组建了105人专业防冲队伍。
2.1.2健全防冲制度。根据《煤矿安全规程》有关冲击地压煤层开采规定，先后下发了《唐口煤业防治冲击地压管理规定（暂行）》、《唐口煤业公司冲击地压防治实施细则（暂行）》、《冲击地压防治综合管理制度》，进一步规范了矿井冲击地压的防治工作，做到了有章可循，为防冲击地压各项措施的落实，奠定了制度保障。
2.1.3建立防冲安全生产责任制。健全完善了冲击地压防治责任体系，形成了公司、防冲办、防冲队“三级责任追究考核体系”，同时明确了防冲击地压体系内的22个岗位工种的防冲安全生产责任。
2.2监测体系的构建
2.2.1微震监测系统
唐口矿井巷道变形较为严重，压力显现较为强烈，具有潜在的冲击危险性，为监测矿井采掘过程中的煤岩体震动事件，消除或减弱冲击地压发生带来的危害。利用波兰ARAMISM/E微震监测系统进行冲击矿压灾害监测预报。
从冲击地压与岩体震动的关系来看，发生冲击地压的最低能量为1×103J，大部分是从1×105J开始的，在能量级别为1×106J时，发生的冲击地压最多。但并不是每一个能量级别在1×109J的震动都有冲击地压发生。
微震监测系统的主要功能是对全矿范围进行微震监测，是一种区域性监测方法。自动记录微震活动、实时进行震源定位和微震能量计算，为评价全矿范围内的冲击地压的危险性提供依据。其原理是：利用拾震仪站接收到的直接P波起始点的时间差，在特定条件下的波速场条件下进行二维或三维定位，以判断破坏点；同时利用震相持续时间计算所释放的能量和震级，并标入采掘工程图并速报显示给生产指挥系统，以便及时采取措施。
构建了四处ARP2000地面监测分站，形成井上下联合监测网络，有效提高监测精度，为冲击地压的防治提供有力的预测手段。
若微震监测系统监测到以下情况时，预测工作面具有冲击危险性，应采取相应卸压解危措施。
（1）工作面内2小时发生3次及以上能量大于1.0×104J的微震事件。
（2）工作面内1小时发生2次及以上能量大于1.0×105J的微震事件。
（3）工作面内发生1次能量大于1.0×106J的微震事件。
（4）经微震监测人员对一段时间内微震活动发生频度及发生趋势分析，预测作业地点可能发生冲击地压。
2.2.2现场监测钻屑法
有冲击危险采掘工作面必须采用钻屑法现场监测，钻屑法采用小直径钻头（一般为42mm），钻孔深度不小于7m，间距为3～5m（重点区域需加密）。记录每米钻进时的煤粉量，接近或超过临界指标时，判定为有冲击危险；记录钻进时的动力效应，如声响、卡钻、吸钻、钻孔冲击等现象，作为鉴别冲击危险的参考指标。
钻屑法检测冲击危险的指标及判定方法：
（1）检测指标由煤粉量、深度和动力效应组成。煤粉量是每米钻孔长度所排出的煤粉的质量，单位为kg；深度是从煤壁至所测煤粉量位置的钻孔长度，可折算成钻孔地点实际采高的倍数，动力效应是钻孔产生的卡钻、孔内冲击、煤粉粒度变化等现象。
（2）用钻粉率指数方法判别工作地点冲击地压危险性的指标，可参照表1的规定，实际钻粉率达到相应的指标或出现钻杆卡死现象，可判定所测工作地点有冲击地压危险。
2.2.3电磁辐射监测法
采用便携式电磁辐射仪对冲击危险进行监测时，每隔10m布置1个测点，每个测点监测时间为2分钟。记录煤（岩）破坏过程中电磁辐射强度的最大值及脉冲数，采用静态临界值及动态趋势法预测冲击危险，接近或超过临界指标时，判定为有冲击危险；若电磁辐射指标升高较快，或指标较高时突然下降，也判定为有冲击危险。
2.2.4应力在线监测法
采煤工作面开采期间采用KJ550煤矿冲击地压应力在线监测系统进行冲击地压的临场预报。根据回采工作面的特点及构造特征，压力传感器安装在轨皮顺生产帮，自切眼前方40m开始，每25m一组，每组2个，埋设深度分别为10m、15m，每组两个测点间距1m。
回采工作面的初始预警值设置见表2。
2.2.5矿压在线监测法
（1）综采工作面矿压监测法
①压力分机布置：综采工作面每隔8个支架布置一台压力分机。通过监测工作面内支架的工作阻力变化规律，为评价支架支所效果、支架对该类顶板的适应性以及顶板初次来压、周期来压等规律提供依据。
②顶板离层仪的布置：采煤工作面轨道顺槽每隔100m布置一台离层传感器。通过离层传感器监测顶板离层位置、离层速度变化，用于判断顶板破坏范围，对巷道稳定性进行判断，对巷道所处的安全等级进行评价。
（2）综掘工作面顶板离层观测法
顶板离层仪在全煤掘进巷道在顺槽中每隔50m布置一个测点，其深基点保证进入煤层顶板稳定岩层中，深度不低于6m，浅基点固定在巷道顶板以上2.4m的岩层中。自安设之日起，15日内每天观测一次，以后每两天观测一次，一个月后每3天观测一次，每个测点观测日期为2个月，顶板离层大于45mm的测点必须进行分析研究顶板变化情况。
2.3卸压体系的构建
2.3.1煤层注水法
通过煤层注水，煤的结构发生改变、强度下降、变形特性明显“塑化”，煤体中积聚弹性能的能力下降，以塑性变形方式消耗弹性能的能力增加，煤的冲击倾向性大为减弱，甚至完全失去冲击能力。
2.3.2卸压爆破法
通过对煤体实施钻孔爆破，使钻孔周围一定区域的煤岩体产生裂隙，其结构发生破坏，承载能力下降，在一定的范围内形成卸载带，便于应力和能量的释放，消除发生冲击地压的应力条件，避免冲击地压的发生。
2.3.3大直径钻孔卸压法
利用钻孔方法消除或减缓冲击地压危险的解危措施。钻孔卸压的实质是利用高应力条件下，煤层中积聚的弹性能来破坏钻孔周围的煤体，使煤层卸压、释放能量，消除冲击危险。
矿井发生冲击地压一般规律
（1）多发生在二、三、四原煤层采煤和掘进工序中发生前，小冲击次数和能量迅速增加，一般持续2-3天后会出现大冲击之后，次数和能量明显降低。
（2）多发生在采深600-800m以下。
（3）多发生在采掘接近采空区、煤柱、停采线、老巷、煤层分叉、倾角变化等50m左右。
（4）多发生在采掘接近距断层及向、背斜轴部30-60m区域。
（5）多发生采煤面上下端头30m，上下平巷150m区域。
（6）多发生巷道掘进距迎头10-50m区域。
（7）多发生巷道三岔点、四岔点区域。
（8）多发生顶板来压时，顶板动静载荷叠加诱发冲击波。
结语
近三年来，通过防冲体系的不断健全和完善，有效的防止了采掘工作面冲击地压事故的发生，为矿井的安全生产提供了可靠保障。
参考文献
[1]周晓军，鲜学福.煤矿冲击地压理论与工程应用研究的进展[J].重庆大学学报（自然科学版），1998（01）.
[2]邰英楼，王来贵，章梦涛.冲击地压的分类研究[J].煤矿开采，1998（01）.
篇6
【关键词】构造；顶板事故；褶皱；断裂；历史性地震作用；煤岩组合
0.引言
煤层顶板事故是井工开采矿井的重要事故，常常造成停产、减产、支护困难，甚至人员伤亡和直接间接经济损失。因些摸清顶板事故产生原因是煤矿企业的重点工作。本文从地质构造角度研究顶板事故，为防灾减灾提供依据。
1.煤层顶底板特征
羊场湾矿井主要可采煤层为一煤和二煤，根据有关部门提供的地质报告及相关资料表明，一煤和二煤的顶、底板岩性特征如下：
1.1一煤
直接顶板为粗粒砂岩，平均厚度为35.91m，岩石完整，较松软，节理、裂隙均不发育。单向抗压强度33～87kg/cm2。属易冒落～中等易冒落较稳定岩层。底板多为粉砂岩，厚1～7m。单向抗压强度232～296kg/cm2，抗拉强度8～43kg/cm2，属中等较稳定岩层。
1.2二煤
伪顶岩性为泥岩、炭质泥岩及粉砂岩，厚度为0.12～0.79m。直接顶大致可分两个岩性区，即砂岩区和粉砂岩泥岩区。砂岩区分布在井田中部至东北部，一般为中粗粒砂岩及细粒砂岩，厚2～8m。岩石多完整，裂隙不发育。单向抗压强度144～246kg/cm2，抗拉强度10～24kg/cm2，属中等易冒落较稳定岩层。粉砂岩泥岩区分布在井田中部至西南部，一般为粉砂岩、砂质泥岩，厚度为1～9m，岩石完整，质较软，节理裂隙少。单向抗压强度208kg/cm2，抗拉强度8kg/cm2，属中等冒落较稳定岩层。底板除井田中部（16线～52线间）多为细粒砂岩外，其余均以粉砂岩为主，泥岩次之。细粒砂岩厚2～9m，粉砂岩、泥岩厚为1.5～3.5m。岩石较完整，节理、裂隙不太发育。细粒砂岩单向抗压硬度151～572kg/cm2，粉砂岩267kg/cm2，抗拉强度为11kg/cm2，属中等较稳定岩层。
2.巷道围岩特征
我国将煤矿巷道围岩划分为5类，主要包括：
（1）I类为非常稳定围岩，由较少裂隙、较少节理厚层状石英砂岩、粗粉砂岩、辉灰绿岩、石英闪长等组成。
（2）II类为稳定围岩，由较少裂隙、较少节理厚层状粉砂岩与砂质泥岩组成。
（3）III类为中等稳定围岩，由少裂隙，少节理粉砂岩、砂质泥岩组成。
（4）IV类为不稳定围岩，由节理、裂隙较多的泥岩与砂质泥岩组成。
（5）V类为极不稳定围岩，由节理、裂隙较发育的泥岩及松软泥岩组成。
根据以上分析，结合羊场湾煤矿的煤与岩石力学实验和围岩分类指标等，初步确定羊场湾煤矿巷道围岩以III类、IV类和V类为主。
3.顶板事故
3.1褶皱构造与顶板事故
褶皱构造是岩(煤)层在地质作用力的影响下，产生变形而形成波状弯曲且未失去连续性的构造形态。从地质力学分析，褶曲一般是水平挤压力或水平挤压剪切力作用形成，煤层要发生塑性流动或滑动，岩层受构造应力的作用，不同部位会产生一系列的裂隙、小断层、节理等内部小构造。特别是在褶曲轴部往往烈隙、节理更发育、岩层破碎，煤层暴露后吸水脱落，同时其轴部产状变化急剧，煤厚发生急剧挤厚压薄现象，回采中不易支护，易发生片帮及冒顶事故。其次褶曲轴部煤厚度易突变(变厚或变薄)，小眼掘进时易发生煤层跨落事故。
3.2断裂构造与顶板事故
由于断层的存在，使煤、岩层断开，两侧岩块相对位移，破坏了煤层的连续性。断层广泛发育于不同构造环境中,类型很多，特别是构造复杂的矿区，其断距、破碎带大小不一，对围岩破坏程度也不同, 破碎带是产生顶板事故的主要部位；另外，常在断层两侧出现牵引褶曲、揉皱、挤压和破碎等现象，煤层和顶、底板中裂隙也显著增加,且常导致煤层厚度突增或压薄，生产中该部位煤（岩）层暴露后容易产生冒顶事故；还有一些顶断底不断或底断顶不断的小断层及层间滑动构造部位，由于受到构造应力的作用，围岩易脱落，且脱落面积较大，没有预兆，也易发生顶板事故。
3.3历史性地震作用与顶板事故
历史性频繁地震作用不但破坏了煤层的连续性和完整性，形成的岩体边缘极不规则，同时加剧了岩层空间变异性和岩体结构构造的差异性很大，在煤(岩)层中往往出现特殊的揉皱现象，煤理紊乱，具有旋窝状褶曲等小构造，严重影响岩体与煤体强度，如果支护不当，容易发生局部冒顶现象。
3.4煤岩组合与顶板事故
煤层的顶、底板岩层的岩石性质、厚度、结构构造、岩石强度、含水性是煤矿生产中确定支护方式、采空区处理方法的重要依据，它们是引发顶板事故的重要地质因素。由于煤系地层受到地质应力及后期构造变动影响，煤岩层均已产生形变，导致围岩破碎，顶板多变不平整，煤层形态多变，经实践证实，通常易引发顶板事故的煤岩组合情况有：A、围岩节理和劈理发育地段，易产生煤岩层脱落伤人，尤其是雨季期间，水沿裂隙渗入，更易造成冒顶及跨帮事故；B、煤层伪顶完整性差，强度低，如果支护没有及时跟上或支护手段、方式没有适应煤层顶板变化，也极易产生顶板事故；C、岩层胶结物以泥质、粘土质为主的，容易产生顶板滑移和冒顶事故；D、煤层厚度急剧变化地段造成顶板稳定性差，容易产生顶板事故；E、急倾斜煤层一旦发生局部冒顶时，由于顶板向下滑移，可能扩大成为大面积的冒顶；F、以沼泽相、泥炭沼泽相为主的煤岩组合，在原始沉积时部分沉积物的表层可能发生风化，形成土壤层，高岭土化作用显著，这些地段容易发生冒顶；G、煤岩结构复杂的煤层中往往含有多层夹矸层，开采中易发生夹矸至上分层脱落伤人事故。
4.结束语
根据现场开采实践表明，羊场湾煤矿三软煤层软岩巷道冒顶发生主要与矿山地质条件、生产技术和组织管理等多方面因素有关，其中自然地质环境和恶劣的地质条件是孕育顶板事故的根源。因此，必须进行深入的现场调查与分析，剖析地质构造与顶板的关系，总结规律，才能实现“科学预测，超前预报，预先防范” 的灾害防治模式，并最终在工程实践中正确指导安全生产。
【参考文献】
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篇7
【关键词】 水害 煤矿 防治 事故 透水
水害是仅次于瓦斯爆炸的煤矿重大灾害，在煤矿重、特大事故中所占比重较大。它不仅造成人员伤亡、财产损失、煤炭开采成本增加、机电设备和管材等使用年限缩短，还会恶化生产作业环境。受地质条件和煤矿开采历史等因素的影响，我国煤矿受水威胁的面积、类型及严重程度，都是世界少有的。随着大量小煤矿关闭和煤矿采深增加形成积水的增多，煤矿面临的水文地质条件越来越复杂。煤矿水害成为关系到煤矿安全和全国安全生产大局的重要影响因素，给人民生活和国家财产造成了严重损失。
1 煤矿透水事故多发原因分析
（1）矿井水文地质条件极为复杂。一些煤矿水文基础资料不清，图纸测绘不及时、不准确，老空区、采空区范围不准，积水区域不明。一些关闭的小煤矿要么没有留下任何水文地质资料，要么留下的资料与井下实际不符，这些都给周边的大矿留下了隐患。
（2）煤矿设计先天不足，防治水工程、设施不符合规范要求。部分煤矿井下水仓、水泵、排水管路、供电系统不健全，配备标准低，不符合规程要求。有的煤矿甚至用探煤钻代替探水钻进行探、放水。大部分小煤矿和县（市）级地区没有应急预案，没有配备相应的应急救援排水设备，更没有进行应急救援演练，一旦发生水害事故，只能束手无策，等待他援。
（3）违章作业、越层越界开采、破坏防隔水煤柱等现象严重，不仅捅漏了原有的老空水，同时也制造了新的积水隐患，加大了防范突水事故的难度。
（4）企业对水害的严重危害认识不足，防治水意识淡薄，基础工作薄弱，监督管理不到位，很多工作流于形式。大多数小煤矿没有建立水害防治规章制度，“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的水害防治“十六字原则”和“防、堵、疏、排、截”5项水害综合治理措施流于空谈。一些地区多年未发生重大水害事故，导致水害防治工作思想麻痹、认识不高。
（5）煤矿地质、水文地质、测量等专业人才严重匮乏。水灾事故如果做好预防工作，很多都是可以避免的。但由于煤矿水文地质专业人才培养数量少，而且毕业后也不愿意到煤矿工作，造成了煤矿现场能有效识别煤矿水害预兆的人员越来越少。
（6）治理成本增加。随着煤矿开采年限的增加和开采深度的加大，吨煤排水费占公司吨煤成本的比重不断加大，企业承受能力接近极限。在煤炭经营形势困难的情况下，无疑加大了防治水工作的难度。
（7）目前防治水技术还不能准确做到水害预报，近年来频繁发生的自然灾害，更是增添了防治水工作的变数，突发性水灾事故令企业猝不及防。
2 矿井水害来源
矿井水害按照水的来源不同，分为三类：
（1）地表水。针对地表水，要做好气象观测，掌握本区域雨量变化情况；做好地表水观测，掌握雨季和暴雨后的水位变化情况；做好地表观测，掌握煤层开采后地表变形及裂缝情况，防止地表水灌入井下。
（2）采空区、老窑积水。采空区和老窑积水不仅包括本开采层位的采空区、老窑积水，同时也包括上部煤层采空区积水。同一煤层中的采空区积水，必须留设防水煤柱。采空区积水的预防是煤矿防治水的重中之重，这主要是因为采空区积水范围、积水量、水头高度不清楚；已有突水预兆的情况下，易心存侥幸心理；要到突发事故手足无措，避险能力和意识差，易造成人员伤亡。
（3）地下含水层水。矿井应当做好充水条件分析预报和水害评价预报工作，加强探放水工作。
3 矿井发生透水事故的预兆
（1）煤壁“挂汗”。由于压力水渗过微细裂隙后，凝聚于岩石和煤层表面后结成若干水珠的现象叫“挂汗”。但井下空气中的水分遇到低温煤体有时也会聚集成水珠，这是“假汗”。区别“真汗”与“假汗”的方法是：仔细观察新暴露的煤壁面上是否潮湿，若潮湿则是“真汗”，即透水预兆。
（2）出现臭味。由于老空区水中硫化氢有害气体浓度增加，所以，老空区水渗出后一般可闻到臭鸡蛋味。
（3）煤壁“挂红”。由于矿井水中含有铁的氧化物，在它通过煤岩裂隙而渗到采掘工作面的煤岩表面时，会呈现出暗红色的水锈，这种现象叫“挂红”。
（4）出现雾气。当采掘工作面或巷道内空气温度较高时，从煤壁渗出的积水，由于蒸发而形成雾气。
（5）“嘶嘶”水叫。由于含水层或积水区内的高压水向煤岩裂隙强烈挤压，与四壁摩擦会发出“嘶嘶”水叫声，这表明采掘工作面距积水区或其他水源已经接近了，即将发生透水。
（6）矿压加大。由于顶板受承压水的影响，造成顶板压力加大，往往发生冒顶、片帮事故。
（7）空气变冷。采掘工作面接近积水时，空气温度会骤然降低，煤壁发凉，人一进去就有凉爽、阴凉的感觉，时间越长就越明显。
（8）底板鼓起。由于承压水（或积水区）作用，使巷道或采掘工作面的底板出现鼓起现象。
（9）水色发浑。由于断层水和冲积层水常出现淤泥、砂，使水变混浊，多呈黄色。
（10）淋水增加。由于顶板裂隙增多、增大，积水渗透到顶板上，使顶板淋水增加。
4 矿井水害防治建议
（1）充分认识煤矿水害危害的严重性，成立水害隐患治理领导小组，加强煤矿水害防治工作的监管监察。
（2）学习借鉴先进单位的经验，完善煤矿水害防治工作机制，严格落实煤矿水害各项措施。
（3）加强矿井防治水机制及技术体系建设，提高煤矿水害防治工作水平。落实地质、防治水预报制度。采取以月报为主，结合年报、季报、临时预报的方法，做好地质及水害预报工作。
篇8
摘要：煤炭作为不可再生能源，多数埋藏在地下，在对其进行开挖的过程中，会改变煤层附近的地质环境，当对煤层过量开挖时会造成地质环境的异常变化，引起煤矿地质灾害，地质灾害严重时会损坏煤炭开采设备和对工作人员造成危险，因此，重视煤矿地质灾害是非常必要的。
关键词：煤矿地质；灾害特征；防治措施
为提高煤矿企业在遭受突发性地质灾害时的快速反应能力，最大限度地减少地质灾害造成的损失，根据地质灾害防治相关条例要求，要加强煤矿地质灾害防治，必须坚持“以人为本，预防为主、避让与治理相结合”的原则，以减少地质灾害造成人员伤亡和降低生命财产损失为目的，预防和减轻地质灾害造成的损失，保障广大职工的生命财产安全，加快矿井安全高效发展。
1煤矿地质灾害的特征
1.1群发性
人们在开采煤矿时，难免会破坏原有地质环境，而煤矿地质灾害正是地质环境对自身所遭破坏的一种反馈。煤矿地质灾害具有一定群发性，在某一时段或某一区域易集中发生。如当矿井某一区域发生自然灾害后，在群发效应的影响下，通常会伴有更多，更大的灾害。
1.2衍生性
地质灾害的衍生性主要指发生一种地质灾害后，时常会衍生出很多并发灾害与次生灾害，形成灾害链。如煤矿顶板灾害会造成地面塌陷，形成地裂缝，毁坏耕地，同时也会破坏地表建筑物，影响地表径流等。
1.3持续时间多样
有些地质灾害如瓦斯爆炸、顶板破碎等都属于突发性灾害，灾害发生时间短，破坏强度大；而也有一些灾害持续时间长，渐发性强，如采煤塌陷灾害、土地盐渍化灾害，因此煤矿地质灾害持续时间具有多样性。
1.4无法避免但可防御
当前受科学技术水平的限制，我国的煤矿地质灾害防治工作存在的问题仍然较多，在一定时期内避免地质灾害发生很难。但就以往煤矿地质灾害发生情况而言，只有地质隐患达到一定程度后通常才会发生地质灾害，且地质灾害的规律性较强，因此可采取措施防御这些灾害，在我国煤矿科技飞速发展的影响下，这些地质灾害在将来的某一时间一定可以得到控制。
2煤矿地质灾害现象
2.1地表下沉
对于煤炭开采区域发生地表的下沉是不可避免的，但是当一些煤矿为了追求更多的经济利益，对煤炭进行过量开采会造成煤层上方的地表下沉严重，甚至某些地方发生塌陷现象，结果会造成地表的建筑或农田被损坏而无法使用。塌陷的发生主要是因为开采的煤层被过分挖空，同时采空区没有及时回填，在原岩应力的作用下煤层上方顶板失去平衡，破坏严重，从而破坏延伸到地表产生塌陷。另外，对于在水体下采煤时，如果对水体处理不当，导致水体大量流入矿井内，造成地下水位的下降，这也会引起地下水上方的岩层破坏，且可能延伸到地表引发地表塌陷。
2.2瓦斯
瓦斯作为一种易燃易爆的气体赋存在煤层内，当含量较小时不会产生危害，但是当在矿井内积聚到一定量时容易造成煤矿工人窒息或引起瓦斯爆炸事故发生。煤矿瓦斯的积聚有两种方式：缓发性。对于瓦斯矿井，工作面在推进过程中，煤层内的瓦斯会逐渐的外流，当通风系统设计合理、工作正常时，瓦斯随风流被顺利的排出，但是当出现通风死角或通风故障时，局部瓦斯会逐渐的积聚并达到对人体伤害和爆炸浓度，显示出一定的缓发性；瞬发性。有些高瓦斯矿井在开采过程中会出现瓦斯喷涌状况，不可避免的产生瓦斯浓度增大的现象，如遇火源会引发瓦斯爆炸事故发生。
2.3滑坡
对于煤矿开采造成的滑坡与自然灾害情况下发生的山体滑坡是不一样的，煤矿发生的滑坡主要是指对煤矿生产过程中产生的废弃物（如矸石、建设废料等）的不合理堆放对原有山体或植被造成影响和破坏，导致矿区周边山体发生滑坡事故，这样的滑坡是人为的结果。
3煤矿地质灾害的预防措施
3.1强化灾害宣传、教育
为更好的防治煤矿地质灾害，首先政府及相关部门应足够重视煤矿防灾工作，应做好防灾宣传、防灾教育工作，让全矿井人员足够重视防治灾害，同时应提高矿井施工人员的防灾、救灾技能，逐步提升矿井防灾，救灾能力。其次矿井灾害防治部门，也应实时深入调查研究矿井地质灾害与灾情，以便第一时间掌握灾害实情，不断更新灾害防治方法与技术，同时应做好灾害防御准备工作，以更好的防御各种地质灾害。
3.2增强对地质灾害相关问题的研究
应依据当地自然地质环境特点，对矿区地质灾害进行有针对性的综合治理。对此，首先应系统性的调查监测矿区地质环境灾害，把地质灾害发生机理、规律找出来，以给灾害治理提供参考。若遇到独发性灾害，应联合相关科研单位共同攻关，仔细分析调研，努力制定一些针对性强，科学、合理的灾害预防措施。
3.3严格落实国家相关法规政策
当前虽然我国已颁布了多条法规来限制约束自然地质环境的污染现象，破坏现象，但在实际实施中由于很多因素的影响，这些法规很难落实到位。对此，我们一方面应深入学习研究，仔细解读这些法规。另一方面应以本矿井实际情况为基础，有针对性的制定一系列生态恢复措施，坚持走可持续发展道路，强化执行力度，充分落实好各项规章制度。
3.4开展综合化治理
综合性系统规划矿区地质环境治理，充分借助各种防灾减灾手段，改善矿区生产环境。强化地质环境评估，在开展矿山工程项目前，应先进行地质环境影响评估，以协助矿区后期绿色开发。同时，为使矿井施工对周边环境影响达到最小，应把地质环境评估工作贯穿于整个矿井生命周期全过程，应从建井一直到最后报废关停；建立健全地质环境监测体系。应以矿区多发灾害点为中心，构建一地质环境监测网络，进行“重点抓，全面铺”，以实现及时有效预防矿区地质灾害的目的；发展有效的防治技术。可通过对工程措施、生物措施以及农业措施的综合系统应用，来有效治理地质环境。如复垦技术、矸石再利用技术、地表减沉技术等，以更好的支持矿区地质环境治理。
3.5合理开发资源，进行清洁生产
据以往经验矿井发生的很多地质灾害，都是由于资源开发的不合理引起的。因此，为实现矿井的长期健康可持续发展，各矿区在未来发展中一方面应重视统筹管理资源开发利用，另一方面应大力发展煤炭资源清生产工艺，适度、优化资源利用。具体可从下列几方面着手：发展动力洗煤技术，固硫煤炭技术，不断提升煤炭品质，从源头治理污染；综合质量矿区地下水与地表水，合理利用水资源，逐步优化矿井排水；综合利用矿井三废（废气、废渣、废水），发展循环利用技术。
3.6及时启动应急预案，疏散矿区作业人员
一旦出现了煤矿地质灾害事故，矿区负责人需要及时启动应急预案，通知上级领导部门以及消防部门组织相关救援人员进行处理，同时，迅速疏散事故区域工作人员，避免出现二次塌方或二次爆炸事故。在事故处理完毕后，需要进行总结，发现问题出现的原因并杜绝该问题的再次出现，保证煤矿开采安全。
4结论
总之，煤矿地质灾害具有群发性、衍生性、持续时间多样、不可避免但可防御等特点，我们应根据煤矿地质灾害特点，积极寻找地质灾害发生原因，研究地质灾害防治方法。通过科学、合理的预防、治理手段，以有效控制各类地质灾害，努力实现人与自然和谐发展。
参考文献：
[1]董来启，李峰，武艳丽，等.煤矿地质灾害特征防治措施[J].科教文汇，2016（4）：192-193.
篇9
关键词：矿山；地质灾害；防治
中图分类号：P694 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）6-0169-01
当前，随着我国经济的高速发展，矿产资源开发规模也越来越大，随之而来的则是矿山地质环境的恶化。据调查，全国采矿地面塌陷相当严重，据对全国1 173个大中型矿山企业调查，地面塌陷破坏土地面积达84 200多公顷，煤矿区最为突出。地面塌陷，毁坏城乡各种建筑、交通设施和农田，威胁人民生命财产安全，影响经济建设，造成严重的经济损失。因此，加强矿山地质灾害的防治刻不容缓。
1 矿山开采引起的环境地质问题
随着近年来的矿产资源加速开发，难以避免地给所开发的矿山环境造成不容忽视的破坏。由于矿山开采而导致的地质灾害是一个非常突出的地质环境问题，矿山地质灾害的特点是具有很强的隐蔽性和突发性，一旦发生，便会为所在地区带来较为严重的灾情。经常发生的地质灾害有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷等。
1.1 滑坡、不稳定斜坡
根据调查，矿山所存在的易滑坡区域和不稳定斜坡区域，其形成的原因主要来自于多年来某些地区持续而无序地对矿山进行开挖，并且没能科学管理矿山弃渣，此外，矿山的采空区出现沉陷，以及较大规模的降雨、采空区发生地震、爆破等活动，也会使滑坡和不稳定斜坡发生的几率增多。在矿区的滑坡等地质灾害一般来讲单体规模不大，但是分布很广泛，因此对当地居民有着不容忽视的潜在危害，且难以准确及时地预测。
在矿区，滑坡和不稳定斜坡的出现诱因有如下三类：第一类比较常见，主要是由于采矿者将矿渣置于比较高而陡的坡地，一旦矿渣累计过多，在发生短时间强降雨的时候便很容易形成滑坡；第二类是因为大规模的矿产开采而使矿区局部的岩体应力产生了变动，一旦有强降雨的触发，或者重力变化和类似的因素影响，便很容易造成岩土体滑动，形成滑坡；第三类是在某些露天开采的矿区里，矿区的上半部分土体已经逐步风化，而此时如果采面过于陡峭，便会很容易由于在强降雨或者自身重力、以及开采时的爆破力的影响下松动崩塌，形成滑坡。
1.2 地面塌陷及地裂缝
大多矿区开采历史悠久，近几年随着采煤机械的日新月异，新增采空区面积越来越多，这些采空区随时都可能冒落，产生地面塌陷及地裂缝。这些地面裂缝遍布，一般长数百到上千米、多呈平行状密集式排列，垂向深度较大，以张剪性破裂为主，方向性良好，裂而光滑平直，与下部煤层顶板贯穿。众多裂隙将地表切割得支离破碎，大部分地下水被截流至井下，致使浅层地下水日趋枯竭，植被退化，农田无法耕作。
在坚硬顶板条件下，大量未经处理的采空区是发生大而积塌陷的根本原因。这主要与采煤方法及煤柱的留设等因素有关。另外，矿区水文地质条件的变化不仅产生了环境问题，而且使采空区的煤柱受到侵蚀，加速了顶板的垮落。随着掘进水平的延伸，复合采空区面积会进一步扩大，如何制定新的采煤方法标准，因地制宜地留设保安煤柱是矿区二次创业中的重要课题。根据资料分析：埋深100 m，采高3.5 m的采空区，留设煤柱的面积比率应达到30%以上，才能保证地表的稳定性不受影响。在旧采区内煤柱由于氧化及渗透压力作用，使其抗压强度下降，引起地表整体移动。
2 矿山地质灾害的防治
随着矿区的持续开采，附近的自然环境逐步出现退化，危害的范围还将继续增加，所形成的地质灾害也会渐渐严重，导致更大的致灾性。目前的科学技术尚无法从根本上控制由于矿区开采而引发的地质灾害，我们可以尽可能采取一切有效措施，使灾害的损失减轻到最小程度。
2.1 采空区塌陷的防治
随着矿区开采程度的加大，矿区地面的塌陷现象是一个难以回避的地质问题，大量事实证明采空区塌陷会对矿区的人类生活和生态环境带来负面的甚至恶劣的影响，随着开采过程的深入，采空区塌陷也逐步恶化，而当前的采矿工程发展是难以避免采空区塌陷现象的。目前只能通过科学的施工措施，以各类手段尽可能降低采空区塌陷的程度，使之对当地环境和居民生活影响降到最低，并保持矿区生态经济效益的最大化。
目前，有不少针对采空区塌陷的施工模式，在采矿实践中也取得了一定的效果。一种比较有效的模式叫做“充填复垦”模式。该模式通过将矿区所产生的大量煤矸石、粉煤灰等物质对采空塌陷地进行有效填充。这种防止策略适合于在填充物质比较充足的地区使用，因为所选择的填充物质不会对环境产生污染，并且能够对采空区塌陷产生较好的一只作用，还能有利于废弃物的处理，因此具有一举多得的效益，被许多地区使用。
2.2 采矿区滑坡的防治
如果所采的矿床都处于相对软弱的地层中，并且在软弱层之上由灰岩或砂岩组成的高陡崖，则很容易出现采矿区的滑坡现象。常用且比较有效的治理滑坡的方法包括通过支挡或者铆固以及边坡的加固等等，来改变区域地形，进而防止滑坡；而对于某些比较特殊的危险地区，则应着重修正边坡的形状和尺寸比例。例如减少边坡的高度以及降低边坡角度，使边坡岩体内的应力状态得到改变，从而保持边坡稳定，减少滑坡风险。
2.3 采矿区泥石流的防治
由于过度采矿，破坏植被改变地形，便很容易引发泥石流。根据近年来的采矿工程经验，对于泥石流的防治策略可以通过两个方面进行，一是拦挡，二是疏导。在矿区中泥石流发生几率偏大的地区，结合其具体的地形条件，在合适的地段构建拦截坝，从而拦挡可能构成泥石流的松散固体物质。同时选择合理区域构筑沟渠等排泄公事，使以及形成的泥石流可以通过这些沟渠顺利排走。
2.4 采矿区水土流失的防治
采矿区的水土流失危害主要是影响区域的水循环、破坏土地资源、加剧人为水土流失的发生。其中，对采矿区的林木和植被进行保持，是对矿区进行水土保持之中十分重要的部分，在采矿区的水土流失防止里发挥着不可替代的作用。在水土保持工程中，应该建立一套综合的防护系统，既能防止水蚀，也能防止风蚀，通过以林草等植被使矿山土壤得到固结，从而在最大限度上避免水土的流失。应采取恢复植被、修建蓄排水工程和拦挡工程等综合防治措施。
2.5 采矿区突水灾害对防治
采矿区容易发生突水灾害，这种灾害的避免和防止可以分为两个类别，一是地面防水策略，二是井下防水策略。对于第一种情况，采矿区的地面防水，其原理是通过断开大气降水，达到避免来自地表的水涌入采矿区。地面风水的实际策略包括构建地面防洪沟、对矿井的塌陷坑进行有效封堵、对矿区的地势低洼处积水进行排除或疏导、通过垫高河床达到河流流向的变化等。对矿区中一些年代较旧的坑洞，应该对其实施封闭处理，达到避免雨水灌入的目标。
2.6 采矿区三废排放的防治
挖掘采矿区中的尾矿与矸石的利用价值，对存在于矿坑中的水源进行回收利用。一方面能够对废物进行循环利用，另一方面则能够对水源进行有效的回收。对采空区里的尾矿，在进行洗选处理之后，对其中含有的有用物质进行应提取，从而继续挖掘其价值。对于已经塌陷或者遭到破坏的矿区土地，则应结合其具体情况来进行继续开发，包括回复种植以及进行行政区域规划等等。土地的再利用应该严格与环境的保护和修复进行配合，例如，对于采矿区里的矸石，可以用于填充废旧的巷道，也可以将其用于建筑材料等，通过废物的二次利用来实现环境的保护。
参考文献：
[1] 温玉成.例析矿区易发地质灾害的类型与防治措施[J].辽宁师专学报（自然科学版），2010，（2）.
篇10
关键词：冲击矿压；矿井生产；影响；控制
中图分类号：C35文献标识码： A
冲击矿压属于煤矿开采过程中的一种煤岩动力现象，这种现象发生在矿井巷道和采场附近煤岩中的能量突然释放，造成井下发生剧烈的爆炸，产生的动力将煤岩抛向巷道，并且产生巨大震动将煤岩体破坏，井下设备损坏，井下人员受伤，巷道坍塌等。还可能引起例如:瓦斯爆炸、地面建筑物破坏、水灾、火灾等，是影响煤矿安全的重大事故之一。随着煤矿开采的深度不断加深，冲击矿压发生的概率也越来越高，造成的安全威胁也将增大。因此，研究冲击矿压的影响因素及防治措施对提高煤炭安全生产十分关键。
一、冲击地压的突出特点
(1)突然性。冲击地压发生前，一般没有明显预兆，突然发生过程短暂，很难在事发前确定发生的地点、强度和时间。
(2)冲击强度大。煤岩体内所积聚的弹性因突然释放所产生冲击波非常强大。伴有巨大的声响和强烈的震动，造成电机车等重型设备被移动或歪斜，人员站立不稳被弹起或被冲击波冲倒，震动波及范围可达几千米甚至几十千米，一般震动持续时间不会超过几十秒。
(3)破坏严重。冲击地压发生时，常导致顶板下沉、底板突起或两帮煤岩体塌落。据事故现场观测，冲击地压造成煤帮抛射性塌落，多发生在煤帮上部到顶板的一段，越靠近顶板塌落越深，强烈冲击时，塌落深度可达1.5m～2.0m。在煤岩体浅部发生冲击时煤体发生移动，煤体移动时在顶板接触面上留有明显的冲击擦痕。底板鼓起导致导轨扭曲变形。冲击地压发生后，冲击源附近巷道会变形严重时，甚至被堵死。
(4)复杂性。在煤层赋存条件上，除褐煤以外的各煤种均冲击记录，开采深度在200m以下，地质条件划分从简单到复杂，煤层厚度从薄到厚，煤层倾角从水平到急倾斜，顶板岩性砂岩、灰岩、页岩等都发生过冲击矿压。回采工艺不论水平、炮采、机采、综采全部垮落法或水力充填等各种采煤工艺都发生过冲击地压。
随着，开采深度的增加，矿井的开采条件越来越复杂，冲击地压所造成的矿井灾害也日趋严重。所以深入探讨发生冲击地压的影响因素，有针对性地采取预测和预防措施是十分必要的。
二、冲击矿压影响因素
(一)开采深度
煤岩体应力与煤矿开采深度成正比，因此开采越深发生冲击矿压现象的概率也就越大，应该引起我们足够的重视。其中，冲击矿压的发生有一个临界深度值，据研究表明，当开采深度小于350m时，不会发生冲击矿压现象;当开采深度在350～500m之间时，发生冲击矿压的概率也相对增加;当大于500m时，冲击矿压的发生概率急剧增大。
(二)地质构造
在地质构造不同的地区，煤矿中通常存在断层、褶曲等地质构造带。通过研究得出，冲击矿压通常发生在向斜轴部，特别是在地质构造变化大的部分，煤层褶曲及断层，煤层倾角变化带附近，这些区域由于应力较为集中，有产生大量弹性形变的趋势，因此冲击矿压也最易发生。
(三)煤层和顶底板的力学特性
冲击矿压还与煤层的冲击倾向有关，煤的强度高，较小的应力就能引起冲击矿压，相反来说，煤强度小时，引起冲击矿压所需的应力较大。因此，煤质中硬或存在裂隙相对于不发育的煤产生冲击矿压要强。由此可知，将软煤体转换成离散体或塑性时，可以有效防止冲击矿压的发生。此外煤层的厚度也是影响冲击矿压发生的一个因素，煤层越厚，所产生的局部应力也就越大，如发生冲击矿压，造成的破坏也就更强。根据研究，顶板岩层厚且硬度大易积聚更多的弹性能且不易冒落，这就增加了发生冲击矿压的概率。煤层上100m范围内的岩层是影响冲击矿压发生的区域，且厚大的砂岩层起主要作用。
(四)采煤方法
冲击矿压大多数发生在巷道(72.6%)，采场则较少(27.4%)。残采区和停采线对冲击矿压发生影响较大。从统计结果看，89%的冲击矿压发生在残采区，停采线，断层区域或煤层超采的地方。(1)开采设计和开采顺序。当在几个煤层中同时布置几个采面时，采面的布置方式和开采顺序将强烈影响煤岩体内的应力分布。冲击矿压经常出现在采面向采空区推进时；在距采空区15m～40m的应力集中区内掘进巷道；两个采面相向推进时及两个近距离煤层中的两个采面同时开采时。(2)上覆煤层工作面停采线和煤柱的影响。上覆煤层工作面的停采线和煤柱形成的应力集中对下部煤层造成了很大的威胁，是冲击矿压得危险性有很大的增加。(3)采空区的影响。当工作面接近已有的采空区，其距离为20m～30m时，冲击矿压危险性随之增加。(4)开采区域的影响。在煤层开采面积增加的情况下，岩体的震动能量也随之增加。研究表明，当开采面积为3万m2时，释放的单位面积的震动能量为最大。
三、冲击矿压防治措施
(一)全面防治措施
(1)开采技术合理
开采方法的合理安排能够有效避免能量积聚和应力的过分集中，是防止冲击矿压形成的有效措施。在地质构造复杂，冲击矿压发生概率大的区域，通过合理的采场布置后，将会大大降低了发生冲击矿压的危险。
(2)开采保护层
由于煤层的开采受上下煤层的影响较多，因此，在设计阶段应规划好煤层群的开采顺序，先开采不易发生冲击矿压的区域，减少安全区域对危险区域的影响，降低危险区域煤层发生冲击矿压的可能性。
(3)煤层预注水方法
煤层预注水的目的主要是降低煤体的弹性和强度。通过注水，人为的在煤岩内部造成一系列的弱面，使相邻巷道、采煤工作面的煤岩层边缘区内部粘结力降低，使其软化，降低了煤的强度，增加塑性变形能量，降低岩层其弹性，减少其潜能。注水后，煤的湿度平均增加1.0％～2.2％时，可使其单向受压的塑性变形量增加13.3％～14.5％。
(4)厚层坚硬顶板处理
通常采用的处理方法包括顶板注水软化法和爆破断顶法。顶板的厚度过大且较为坚硬容易产生冲击矿压，原因是回采工作面上方厚层坚硬老顶的大面积悬顶和冒落，将会导致煤层和顶板内的应力过于集中;另一个原因为工作面上下平巷附近暴露的岩石，易发生周期性的压力增大和无规律垮塌，这都会给工作面顶板管理和巷道的维护提出更高的要求。
(二)局部防治措施
(1)卸压爆破
爆破卸压是一种特殊爆破，它是在确保安全的条件下，用爆破方法使煤层产生裂隙松动，释放煤层积聚的应力能量。爆破卸压的主要任务是爆破炸药，形成强烈的冲击波，使得煤、岩体产生裂隙破坏，分为卸载爆破和诱发爆破两种方式：一是卸载爆破。是在高应力积聚区附近施工钻孔，钻孔深度一般在大于5m，在钻孔中装药爆破，爆破后压力峰值区的形状被产生位移、压力被分散、减小。爆破深度越接近支承压力带峰值位置，效果越好。二是诱发爆破。目的是在有冲击地压危险的高应力集中区域，进行预先设计的大药量、高强度的爆破，诱发冲击地压。诱发冲击地压跟在采掘活动时产生冲击地压的危害程度是不同的，诱发冲击能避免对人员安全的威胁。
(2)主动爆破
主动爆破是在线监测发现要发生冲击矿压的区域，主动利用足量的炸药将其先爆破，诱发冲击矿压的发生，从而避免突然发生冲击矿压，给矿井造成更为巨大的影响。
(3)钻孔卸压
在应力集中区煤岩层中施工钻孔，使钻孔周围的煤体受力状态发生变化，破坏应力集中区的煤、岩层整体性，使煤体卸载，让煤层支承压力的分布发生变化，压力峰值会向煤体深部转移，释放积聚在煤、岩层中的弹性能。卸压效果可根据应力及岩性具体情况，通过采用不同直径钻杆或控制卸压区钻孔的疏密程度来控制。支承压力愈高，钻孔的破坏范围愈大，煤层积聚的应力愈高，直径卸压的效果越理想。
(三)预测措施
冲击矿压的预测主要包括时间、地点及规模。目前主要采用的方法有数值模拟分析法、综合指数法、钻屑法、振动法、微震法、重力法等。以上方法均可较好的预测发生冲击矿压的区域，准确的预测震动释放多少能量和矿压发生的具体强度。
(四)组织管理措施
对于参与冲击矿压预防和预测的工作人员，应定期组织冲击矿压基础理论知识的培训及操作指导，熟悉如何预防冲击矿压发生的基本知识。此外，在冲击矿压容易发生区域，相关作业人员应佩戴防护装备，防止突发冲击矿压时对人身造成更大的伤害。对于井下常用的仪器设备进行必要的固定工作，并将不用设备及时清理出去，防止冲击矿压发生时，设备对人身安全的威胁。
结语
煤矿开采过程中，冲击矿压现象的危害程度比一般矿山压力显现程度更为严重。尤其是同煤集团的一些矿井开采边角煤、保护煤柱的条件下，开采中更易发生冲击矿压，造成严重的自然灾害。但是，我们在掌握其成因和机理，并了解影响其发生因素的基础上，在现有的技术水平下，通过对冲击矿压认真地测定，并针对具体情况采取有效的防治手段，完全可以消除或大大减少冲击矿压事故，确保煤矿正常有序的生产。
参考文献
[1]侯玮，姜福兴，霍海鹰.深部煤层冲击矿压防治技术研究[J].煤炭工程.2008(08)
