問：礦井為什么會發生沖擊地壓?

　　答：沖擊地壓又俗稱巖爆、煤爆或煤炮，是指井巷或工作面周圍煤巖體內的彈性變形能，在外界因素的觸發下，其平衡狀態遭到破壞，向自由空間突然釋放能量的動力現象，它是礦山壓力顯現的一種特殊形式，伴有煤巖體拋出、巨響及氣浪等現象。發生沖擊動力破壞從地應力上解釋其根本原因是因為隨采深增大而使得原巖應力增加，以及由于開采影響而引起的次生應力疊加而產生煤柱應力集中區。

　　主要有以下幾方面原因：一是煤層本身具有沖擊傾向性，而且開采深度已達到500－800米，開采深度的加大使地應力增加，原巖應力增大，沖擊危險性增加;二是開采程序不合理，在采面和巷道布置上人為形成應力集中區或孤島煤柱開采，應力高度集中誘發沖擊地壓；三是部分煤層頂板堅硬、整體性強，或直接頂厚度適中、與老頂組合性好、不易冒落，造成沖擊危險較大；四是個別煤層傾角和厚度局部突然變化，形成局部地質構造應力積聚地帶，引發沖擊地壓；五是對沖擊地壓預測預報不到位、不準確，解危措施不得利。

　　問：為什么要對沖擊地壓進行治理，其危害有哪些?

　　答：在自然地質條件下，除褐煤以外的各煤種，采深從200m～1000m，地質構造從簡單到復雜，煤層厚度從薄層到特厚層，傾角從水平到急斜，頂板包括砂巖、灰巖、油母頁巖等，都發生過沖擊地壓；在采煤方法和采煤工藝等技術條件方面，不論水采、炮采、普采或是綜采，采空區處理采用全部垮落法或是水力充填法，是長壁、短壁、房柱式開采或是柱式開采，都發生過沖擊地壓。

　　沖擊地壓具有很大的破壞性、突發性、瞬時性等特點，發生前一般無明顯前兆，沖擊過程短暫，持續時間為幾秒到幾十秒。往往造成煤壁片幫、頂板下沉、底鼓、支架折損、巷道堵塞、人員傷亡。部分煤或巖石急劇破碎，大量向已采空間拋出，出現支架折損、設備移動和圍巖震動，大部分震級在2級以上，伴有巨大聲響，形成大量煤塵和產生沖擊波。是一種威脅煤礦安全生產嚴重災害之一，也是煤礦生產和技術管理中的難題之一，是導致煤與瓦斯突出惡性事故的源動力。隨著礦井開采深度的逐步增加，礦山壓力顯現越來越嚴重，沖擊地壓的危害逐漸加大，對安全生產造成了一定的威脅。

　　問：發生沖擊地壓危險時，必須采取哪些措施？

　　答：當預測有嚴重沖擊地壓危險時，必須采取解危卸壓措施，減緩應力集中的程度。沖擊地壓防治措施的基本原埋：一是降低應力集中程度。此法用于巷道布置及臨時解危；二是改變煤巖體的物理力學性能，以減弱積聚彈性能的能力和釋放速率，此法用于本源性解危。

　　一是臨時解危措施。過去解危措施主要是放頂板大炮和頂板高壓注水，放大炮難于操做效果不好，頂板注水壓力小時間長需提前進行才會有明顯效果。目前除應用以上辦法外，主要采用電磁幅射儀監測方法，能夠及時準備地預報危險程度和范圍，采用中深孔爆破卸載法效果十分顯著，用電磁幅射儀復測可以非常方便地檢測卸載效果。

　　卸載爆破措施：在回風道分上、下兩組打短孔爆破。卸壓鉆孔距離巷道或工作面底板1米及1.5米各一組，打向采空區煤柱的卸壓孔角度為16--20度，孔深6米，每孔裝藥1.5 kg；打向回采幫的卸壓孔角度為8--10度，孔深10米，每孔裝藥3kg。孔距6米孔徑42mm，封泥長度為3－5米，使用水炮泥3-5個，正向裝藥，每孔兩個電雷管起爆，電雷管孔內并聯孔間串聯，一次起爆至少5孔；在溜子道分上、下兩組打短孔爆破卸壓。鉆孔距底板1.2－1.8米打鉆，鉆孔間距10米。打向回采幫的卸壓孔角度為15—35度，鉆孔深度為8－10米，每孔揣藥量為3公斤，用乳化炸藥，段發雷管2發，封泥長度為3－5米，使用水炮泥3-5個，按孔內并聯連線引爆。

　　放炮卸壓后，重新監測礦壓，當一次卸壓不能消除沖擊危險時，要對場子頭進行重復卸壓，經電磁幅射儀檢測數據下降到安全指標方可確認為已經解除危險，方準正常作業。場子需放炮卸壓時，必須先打卸壓鉆放炮后，方準進行其它作業。臨時解危后還要用電磁幅射儀經常監測,該范圍以后還有出現沖擊的可能性，再出現再解危。

　　二是本源性解危措施。本源性解危即從根本上解除沖擊地壓危險，其原理是改變煤巖體的物理力學性能，主要有煤巖體高壓注水，適用于整個采場空間;放卸載炮卸壓，適用于局部解危；鉆孔槽卸壓，適用于巷道解危。其簡便易行效果更可靠的辦法是煤巖體高壓注水，根據煤巖體沖擊傾向性情況，決定采用頂板巖體注水還是煤體注水或是煤巖體都注水。

　　高壓注水措施： 第一，工作面開切眼每30米布置一鉆孔，仰角31—40度，孔向為順切眼方向由上向下開孔，孔深60米，封孔深度位置為距孔口24m處，注水壓力15Mpa，注水水流量123L/min，注水時間72小時；第二，回風道沿切眼往外每30米布置一鉆孔，孔向平行工作面，孔深仰角、注水壓力、注水流量、封孔位置、注水時間同開切眼鉆孔；第三，溜子道沿切眼往外30米布置一鉆孔，孔向平行于工作面，順傾斜向上，仰角40度，孔深80—90米，封孔位置為孔孔口往里40米處，注水壓力時間等其它參數同上；第四，巖石頂板注水結束后，要利用這些鉆孔進行煤體注水，封孔深度為開孔5米深處，注水壓力12—15Mpa，注水效果以孔周圍淋水為標準，見淋水即可停注；第五，工作面煤壁采取短孔注水法注水，順工作面傾斜每15—20米一孔，孔深8—10米，仰角20—30度，注水壓力12—15Mpa，注水時間每孔0.5小時左右，以注水孔周圍反水為準；第六，兩道上下幫短孔注水，每15米一鉆孔（含頂板注水孔），孔深6—10米，仰角5—20度，注水壓力12—15Mpa，注水時間每孔0.5小時左右，以反水為準。為防止意外，解危處理后仍要安排監測工每班進行正常監測，對局部應力峰值高處必須進行監時解危處理。

　　問：對沖擊地壓的預測有哪些辦法?

　　答：要防治沖擊地壓的發生，首先要對可能發生的沖擊地壓危險進行評定，確定發生沖擊地壓的危險等級并進行預測預報。目前對于沖擊地壓危險性評價、預測預報主要采用鉆屑法、電磁輻射法。通過采用上述沖擊地壓危險性評價及預測預報方法，可以達到比較準確預報沖擊地壓可能發生的地點和位置，較準確地確定沖擊地壓發生強度和震動釋放能量的大小。
 
　　第一，采用電磁輻射法預測沖擊地壓。

　　煤巖電磁輻射監測的原理是：利用電磁輻射儀接收采掘生產過程中煤巖體在礦壓作用下產生、發射電磁輻射的信號，即監測到的電磁輻射強度能反映出煤巖體內部應力的變化尺度及破壞程度的特征信息。煤（巖）體受載變形破裂過程中向外輻射電磁能量的一種現象，與煤巖體的變形破裂過程密切相關，電磁輻射信息綜合反映了沖擊地壓、煤與瓦斯突出等煤巖災害動力現象的主要影響因素。電磁輻射強度主要反映了煤巖體的受載程度及變形破裂強度，脈沖數主要反映了煤巖體變形及破裂的頻次。

　　我們利用KBD5礦用本安型礦井沖擊地壓電磁輻射監測儀，通過接收采礦工作面煤巖體變型破裂過程中產生的電磁輻射信息來預測煤巖動力災害的危險性。即通過井下某一測點電磁強度最大值Emax.強度平均值Eavg和脈沖數N來確定是否有礦井沖擊地壓危險。

　　并將測試數據傳送到微機中后，可以用圖及表格的方式顯示，是否達到電磁輻射強度臨界值。觀測范圍主要是工作面及上、下兩巷，工作面從上、下端頭5米開始，每15米在硬幫設一個固定測點，上下巷從工作面硬幫往外5米開始，每15米在回風道下幫及溜子道上幫各設1個固定測點。當工作面開采與測點間距離小于5米時，上、下巷往外及時補加測點，保證上、下巷各有8個測點觀測。經觀測結果初步確定為,強度值達到30MV時,或某一點、某區域連續處于高的觀測值時，應立即向礦、區調度及主管領導匯報。確認有沖擊危險時，立即向采區下達危險通知單，采區接到危險通知單后立即下令停止作業，采取解危措施。為了對工作面有嚴重沖擊可能的區域進行實時監測，從中國礦大引進了KBD7固定式電磁幅射儀，設在認為有沖擊危險的區域，進行24小時連續監測，能夠較好地掌握某個區域的應力活動情況，同時可準確找出沖擊臨界值，彌補了KBD5不連續監測的缺點。在上下巷距工作面往外100～200米間各設一臺KBD7電磁輻射儀對該工作面進行連續監測。由通風區監測隊負責安裝移動KBD7電磁輻射儀,并且隨著工作面推進保持超前工作面100～200米距離。

　　第二，鉆屑法預測沖擊地壓。

　　鉆屑法又稱為鉆粉率指標法或鉆孔檢驗法。它是用小直徑(42mm～45mm)鉆孔，根據打鉆不同深度時排出的鉆屑量及其變化規律來判斷巖體內應力集中情況，鑒別發生沖擊地壓的傾向和位置。在鉆進過程中，在規定的防范深度范圍內，出現危險煤粉量測值或鉆桿被卡死的現象，則認為具有沖擊危險，應采取相應的解危措施。

　　預測時，在工作面選擇軟分層打3個直徑Φ42mm、深度10m預測鉆孔，鉆孔采用煤電鉆施工。主要監測煤粉量Smax指標、鉆孔效應檢測，必須連續監測3天, 每打1m鉆孔測定鉆屑量指標（煤粉量）S一次，當煤粉量超過危險指標6KG時，必須改為每天監測。若所測某地點的鉆粉率大于正常鉆粉率的1.5倍時,則可判定該地點有一定沖擊危險。若打鉆過程中出現卡鉆、吸鉆，煤炮增多等異常現象時，則可判定所測地點存在沖擊危險。對采用電磁輻射法測出數據異常的地點最遲在16小時之內采用鉆屑法進行復查。整個測定過程為達到60組預測數據為止，如預測沒有沖擊危險，則可采用每隔30m預測一次的方法。