沖擊地壓是井巷或采場周圍的煤巖體,由于變形能的釋放而產生的以突然、急劇和猛烈的破壞為特征的動力現象。沖擊地壓發生時一般沒有明顯的宏觀前兆難于事先準確確定發生的時間、地點和強度;發生過程短暫而急劇,像爆炸一樣伴隨著巨大的聲響和強烈的震動;破壞性很大,有時頂板瞬間明顯下沉,但一般不冒落;有時底板突然開裂鼓起,甚至接頂;有時大量煤塊從煤壁拋出,堵塞巷道;有時支架被破壞,造成慘重的人員傷亡和巨大的生產損失事放。1974年10月25日北京礦務局城子礦在回收護巷煤柱,懸頂面積達50萬m2以上時,由于工作而放炮引起沖擊地壓,強度達里氏震級3.4級,地面震中烈度為Ⅵ度是迄今為止我國煤礦發生的最嚴重的沖擊地壓事故之一。

1.預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層。

(2)開拓巷道及永久硐室應布置在巖層或無沖擊地壓危險的煤層中

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

(4)選擇不留煤柱、少掘巷道、避免大面積懸頂的采煤方法;必須留有煤柱時,煤柱形狀應規則,不得有銳角處,并將煤柱的位置、尺寸以及影響范圍相應地標在采掘工程圖上。

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

(6)采區支護提高支護強度和穩定性,并有整體性結構;巷道支護應采用帶拉桿背板的可縮性金屬支架,嚴禁采用混凝土支架和金屬剛性支架,在破碎頂板條件下,支架間必須插嚴背實。

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

(8)開采有沖擊地壓的煤層,必須在回采前進行煤層預注水。

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構造、采空區或通過其他應力集中區或石門提開有沖擊地壓的煤層時,掘進工作面距煤層10m以外,或其他有可能發生嚴重沖擊地壓時,都應采取防治沖擊地壓的專門措施專門措施的內容主要有(1)建立沖擊地壓危險的預測預報制度,并規定煤粉率指數法、地音法或微展法等預測方法的實施時間、地點、危險指標數值。

(2)采取煤層卸壓注水、卸壓鉆孔、卸壓爆破(包括超前松動爆破、誘發爆破)頂板注水或強制放頂等減緩應力集中程序的措施,制定施工設計,規定實施時間、地點,相應的工藝參數及檢查實施效果的方法。

(3)采取生產技術措施,此措施應包括:在頂板穩定地區可采用寬巷掘進相向插進的巷道,在相距30m時必須停止其中一個掘進工作面,以免造成嚴重沖擊地壓危險;不使用的巷道應及時封閉報廢;躲炮時間不少于30min,放炮撤人范圍不少于150m;躲炮地點必須在指定的安全地點。

(4)每次沖擊地壓發生后,必須組織人員到現場進行調查,記錄好發生前的征兆、發生經過、有關數據以及破壞情況。恢復工作要制定安全措施停產3天以上的回采面恢復生產的前一班內,應鑒定沖擊地壓危險程度,以便采取安全措施。