冲击地压是井巷或采场周围的煤岩体,由于变形能的释放而产生的以突然、急剧和猛烈的破坏为特征的动力现象。冲击地压发生时一般没有明显的宏观前兆难于事先准确确定发生的时间、地点和强度;发生过程短暂而急剧,像爆炸一样伴随着巨大的声响和强烈的震动;破坏性很大,有时顶板瞬间明显下沉,但一般不冒落;有时底板突然开裂鼓起,甚至接顶;有时大量煤块从煤壁抛出,堵塞巷道;有时支架被破坏,造成惨重的人员伤亡和巨大的生产损失事放。1974年10月25日北京矿务局城子矿在回收护巷煤柱,悬顶面积达50万m2以上时,由于工作而放炮引起冲击地压,强度达里氏震级3.4级,地面震中烈度为Ⅵ度是迄今为止我国煤矿发生的最严重的冲击地压事故之一。

1.预防冲击地压的一般要求

(1)超前开采无冲击地压或有一般冲击地压煤层作为保护层。

(2)开拓巷道及永久硐室应布置在岩层或无冲击地压危险的煤层中

(3)采煤工作面应先采向斜轴部或盆地底部,背向断层、背向采空区推进避免形成孤岛煤柱等应力集中区。

(4)选择不留煤柱、少掘巷道、避免大面积悬顶的采煤方法;必须留有煤柱时,煤柱形状应规则,不得有锐角处,并将煤柱的位置、尺寸以及影响范围相应地标在采掘工程图上。

(5)对无自燃倾向的缓倾斜或倾斜煤层可采用无煤柱护巷在有严重冲击地压的厚煤层中,所有巷道都应布置在压力集中圈外。

(6)采区支护提高支护强度和稳定性,并有整体性结构;巷道支护应采用带拉杆背板的可缩性金属支架,严禁采用混凝土支架和金属刚性支架,在破碎顶板条件下,支架间必须插严背实。

(7)采煤工作面应采用垮落法管理顶板,并应选用强力液压支架或液压支柱,在采空区中所有支柱都必须回净;必须加强上下端头前方巷道和后方切顶线的支护强度。

(8)开采有冲击地压的煤层,必须在回采前进行煤层预注水。

2.防治冲击地压的专门措施

在有冲击地压的煤层中,回收煤柱、采掘工作面临近大型地质构造、采空区或通过其他应力集中区或石门提开有冲击地压的煤层时,掘进工作面距煤层10m以外,或其他有可能发生严重冲击地压时,都应采取防治冲击地压的专门措施专门措施的内容主要有(1)建立冲击地压危险的预测预报制度,并规定煤粉率指数法、地音法或微展法等预测方法的实施时间、地点、危险指标数值。

(2)采取煤层卸压注水、卸压钻孔、卸压爆破(包括超前松动爆破、诱发爆破)顶板注水或强制放顶等减缓应力集中程序的措施,制定施工设计,规定实施时间、地点,相应的工艺参数及检查实施效果的方法。

(3)采取生产技术措施,此措施应包括:在顶板稳定地区可采用宽巷掘进相向插进的巷道,在相距30m时必须停止其中一个掘进工作面,以免造成严重冲击地压危险;不使用的巷道应及时封闭报废;躲炮时间不少于30min,放炮撤人范围不少于150m;躲炮地点必须在指定的安全地点。

(4)每次冲击地压发生后,必须组织人员到现场进行调查,记录好发生前的征兆、发生经过、有关数据以及破坏情况。恢复工作要制定安全措施停产3天以上的回采面恢复生产的前一班内,应鉴定冲击地压危险程度,以便采取安全措施。