一、項(xiàng)目背景DISCOVERY
沖擊地壓是煤礦井下采掘空間周圍煤巖體急劇破壞，并突然釋放大量能量的一種強(qiáng)烈動(dòng)力現(xiàn)象。沖擊地壓會(huì)摧毀井巷及設(shè)備，造成人員傷亡，還可能誘發(fā)煤與瓦斯突出、瓦斯煤塵爆炸等次生災(zāi)害。我國(guó)是受煤礦沖擊地壓災(zāi)害威脅最為嚴(yán)重的國(guó)家，沖擊地壓煤礦數(shù)量達(dá)到177處，曾發(fā)生過一次摧毀500米巷道、震級(jí)達(dá)到里氏4.3級(jí)的沖擊地壓事故，以及由沖擊地壓誘發(fā)、造成214人死亡的特大瓦斯爆炸事故。沖擊地壓發(fā)生機(jī)理復(fù)雜，但具體礦井的沖擊地壓機(jī)理是相對(duì)清楚的，多個(gè)沖擊地壓礦井在總結(jié)沖擊地壓發(fā)生條件的基礎(chǔ)上，形成了針對(duì)性的防治技術(shù)，也取得了顯著的防治效果。
二、沖擊地壓防治技術(shù)DISCOVERY
沖擊地壓防治涉及的環(huán)節(jié)包括沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、卸壓、監(jiān)測(cè)預(yù)警、解危、防護(hù)等環(huán)節(jié)，相應(yīng)的實(shí)用防沖技術(shù)包括沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)技術(shù)、卸壓解危技術(shù)、監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)、超前支護(hù)技術(shù)、沖擊地壓管理技術(shù)。
1.沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)技術(shù)
實(shí)用沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)技術(shù)包括力源辨識(shí)、定量疊加、分區(qū)定險(xiǎn)、類型確定、過程修正等五個(gè)階段，隨著利用揭露資料完善勘查資料和利用動(dòng)態(tài)顯現(xiàn)信息逐步修正評(píng)價(jià)結(jié)果，使沖擊危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)結(jié)果逐步精準(zhǔn)。該方法共包括五步：①根據(jù)已有地質(zhì)資料辨識(shí)外部力源；②采用應(yīng)力疊加原理對(duì)外部力源進(jìn)行疊加；③根據(jù)應(yīng)力疊加結(jié)果劃分沖擊危險(xiǎn)區(qū)，確定危險(xiǎn)程度；④利用掘進(jìn)揭露資料完善勘查資料，結(jié)合圍巖結(jié)構(gòu)形式，確定沖擊地壓工程類型；⑤利用掘進(jìn)與回采期間監(jiān)測(cè)到的動(dòng)態(tài)信息，對(duì)沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行修正。
2.沖擊地壓卸壓解危技術(shù)
煤層大直徑鉆孔是有效的沖擊地壓卸壓解危技術(shù)之一，也是應(yīng)用最為普遍的沖擊地壓防治技術(shù)。其作用主要體現(xiàn)在“降模增變”和“耗能增阻”等2個(gè)方面，即將其用于預(yù)卸壓時(shí)，其作用是改變煤體的物理性質(zhì)和積聚能量的條件；將其用于解危時(shí)，其作用是耗散煤體積聚的彈性能和增加阻抗力。
3.沖擊地壓監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)
沖擊地壓遞進(jìn)精準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)：早期利用區(qū)域微震監(jiān)測(cè)信息，在設(shè)計(jì)階段確定異常區(qū)域和中期重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域；回采期間利用高精度微震對(duì)異常區(qū)域進(jìn)行沖擊危險(xiǎn)性監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)中期區(qū)域預(yù)警；對(duì)局部危險(xiǎn)區(qū)域開展連續(xù)應(yīng)力監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)“時(shí)間—空間—危險(xiǎn)程度”預(yù)警；對(duì)預(yù)警的沖擊危險(xiǎn)區(qū)域采用鉆屑法進(jìn)行逐點(diǎn)檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)臨場(chǎng)預(yù)警；在生產(chǎn)過程中開展鉆孔形變監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)檢驗(yàn)卸壓鉆孔作用。采用實(shí)時(shí)遞進(jìn)精準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)沖擊地壓的“區(qū)域—局部—臨場(chǎng)”全局“無(wú)縫”遞進(jìn)化監(jiān)測(cè)與時(shí)間縱向上和區(qū)域橫向上精準(zhǔn)化預(yù)警，顯著提高了沖擊地壓預(yù)警準(zhǔn)確性。
4.沖擊地壓工作面超前支護(hù)技術(shù)
沖擊地壓工作面兩巷超前區(qū)域失效機(jī)制是支承壓力與防沖卸壓對(duì)巷道圍巖的綜合作用。其中，超前支承壓力作用誘發(fā)沿空順槽失穩(wěn)主要表現(xiàn)在兩幫增壓，底角滑移，老頂沉降；防沖卸壓誘發(fā)沿空順槽失穩(wěn)主要表現(xiàn)在弱幫增脹，壓幫擴(kuò)容，削幫沉頂，擴(kuò)幫增壓。單元式超前支架具有支護(hù)強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好、抗沖能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于沖擊地壓工作面兩巷超前支護(hù)。
5.沖擊地壓管理技術(shù)
將“七模塊”技術(shù)體系（包括分類、評(píng)價(jià)、解危、預(yù)警、檢驗(yàn)、支護(hù)和管理等七個(gè)模塊）貫穿沖擊地壓防治全過程。具體實(shí)施過程為：
①根據(jù)外部力源類型和圍巖結(jié)構(gòu)形式對(duì)沖擊地壓進(jìn)行分類；
②采用分階段全過程逐步精準(zhǔn)化預(yù)測(cè)方法對(duì)沖擊危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)；
③采用基于圍巖應(yīng)力弱化與結(jié)構(gòu)改造的沖擊地壓治理方法對(duì)沖擊危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行解危；
④遞進(jìn)精準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)與裝備進(jìn)行沖擊危險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)；
⑤采用應(yīng)力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)預(yù)警區(qū)域進(jìn)行檢驗(yàn)；
⑥采用單元式防沖支架對(duì)圍巖進(jìn)行支護(hù)；
⑦對(duì)沖擊危險(xiǎn)區(qū)實(shí)施限員、限速管理。
近年來(lái)，已在多個(gè)深井開采礦井應(yīng)用“七模塊”沖擊地壓防治技術(shù)體系，先后解決了深井巨厚硬巖、深井條帶、深井孤島、深井巨厚表土開采過程中呈現(xiàn)的大區(qū)域高應(yīng)力沖擊地壓防治難題，有效地保障了礦井安全生產(chǎn)，效果效益顯著。
小編評(píng)論
沖擊地壓是煤礦井下采掘空間周圍煤巖體急劇破壞，并突然釋放大量能量的一種強(qiáng)烈動(dòng)力現(xiàn)象，其發(fā)生時(shí)的破壞力極大，嚴(yán)重威脅作業(yè)人員和裝備財(cái)產(chǎn)的安全。本期給大家?guī)?lái)的“實(shí)用沖擊地壓防治技術(shù)”介紹，是基于多個(gè)深井開采沖擊地壓防治研究的基礎(chǔ)上，形成的實(shí)用沖擊地壓防治技術(shù)體系。該防治體系主要包括沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、卸壓、監(jiān)測(cè)預(yù)警、解危、防護(hù)等環(huán)節(jié)，相應(yīng)的實(shí)用防沖技術(shù)包括沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)技術(shù)、卸壓解危技術(shù)、監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)、超前支護(hù)技術(shù)、沖擊地壓管理技術(shù)。該技術(shù)成果通過多年的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用也取得了顯著的防治效果，值得相關(guān)企業(yè)借鑒和推廣應(yīng)用。
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