衝擊地壓力源-因應關係探索通過礦井應力場產生的因素分析，估算、分析各個影響因素產生的應力大小，得到某個採場應力場中的主導應力，針對不同的主導應力提出針對性的防治措施。以下分析中部分內容需要進一步進行理論研究和現場實測，提出「外部力源a+圍岩衝擊破壞形式b」相結合的衝擊地壓分類方法。
據統計，當深度h≤350m時，衝擊地壓一般不會發生，當深度350m＜h＜500m時，在一定程度上衝擊危險程度逐步增加。採深產生的應力通常情況下根據σ=γh估算，隨著我國煤礦開採的深度不斷增加和相鄰工作面的開採形成的應力轉移，提出當量採深的概念，即相鄰工作面開採後將有一部上覆岩層的應力轉移到未開採工作面煤體上，因此，由於採深形成的應力應以σ=kγh進行估算。
圖1 不同構造斷層主應力分析
建議措施：未掘進的工作進行基於防沖的開採設計，將巷道布置在低應力區內，巷道的層位和位置選擇是關鍵；已掘進的完成的工作面，嚴格執行"強卸壓、強支護、強監測、強防護"四強防治措施，斷層是靜應力和動應力（活化）均存在的，因此，對於斷層附近除了需要應力監測外，斷層需要加強微**監測，通過微**監測系統監測斷層活化情況，進一步**預警。
圖2 褶皺各部位的受力狀態
現場實踐證明，採掘工作面接近向斜軸部或翼部時，發生衝擊地壓的可能性較大。煤礦常見的褶皺是岩層受縱彎作用形成的，即岩層在水平擠壓載荷長期作用下產生的緩慢變形。褶皺形成後，各部位的受力狀態有較大差異。
根據陳國祥、王玉剛的模擬結果，向斜、背斜內弧的波谷和波峰部位呈現水平壓應力集中，向斜、背斜外弧的波谷和波峰部位呈現拉應力集中，翼部呈現壓應力集中。根據褶皺的形成機制，可將褶皺各部位的受力狀態分為5個區（見圖2）：ⅰ區鉛直方向受拉，水平方向受壓，採掘工程布置在該區域時易發生片幫；ⅱ區鉛直方向受壓，水平方向受拉，採掘工程布置在該區域時易發生冒頂和衝擊地壓；ⅲ區水平、鉛直方向均受壓，採掘工程布置在該區域時易發生衝擊地壓；ⅳ區的受力狀態同ⅱ區，ⅴ區的受力狀態同ⅰ區；褶皺翼部受到強剪作用，採掘工程布置在該區域時還易發生剪下失穩。
另外，由於褶皺是受水平擠壓形成的，褶皺區岩體內部存有殘餘應力和彈性能；彈性能釋放也是褶皺誘發衝擊地壓的重要原因。
煤層相變是指煤層厚度、硬度、煤質等發生變化，是應力集中區，當採掘工作面接近相變帶時，易發生煤炮、衝擊地壓等動力現象。
建議措施：由於褶曲、相變帶是靜應力為主，褶曲和相變帶附近主要加強kj550系統應力實時**監測。
特厚煤層巷道開挖時，巷道附近煤體應變隨著時間延長而增加，部分煤體發生蠕變變形。在巨厚礫岩傳遞應力與逆衝斷層、相變帶構造應力疊加影響區內，巷道附近煤體承載的應力超過彈性極限應力，因此，開挖巷道附近煤體產生塑性變形。巷道附近煤體產生的應變是乙個蠕變變形-塑性變形的動態過程，並在高應力作用下逐漸形成滑移線場，產生塑性膨脹，導致巷道圍岩應力增加，在外部擾動應力作用下，發生上幫與底角沿滑移線場瞬間大範圍滑移衝擊，這類衝擊不是在巷道開挖時發生，而是在巷道開挖完成一段時間後發生衝擊，因此，稱為蠕變膨脹衝擊。
建議措施：通過合理設計煤層大直徑卸壓鑽孔引數，向巷幫深部轉移應力，改變煤體滑移方向，並降低煤體密度，減小膨脹應力，同時在大直徑卸壓鑽孔卸壓區域內，分區域採用柔性支護或框架式強支護等措施，實現衝擊地壓治理的「移、讓、抗、降」四個方面，降低該型別衝擊地壓發生的可能。
下山煤柱分析以千秋礦為例，千秋煤礦21採區下山煤柱區在兩翼工作面回採結束後，形成如圖3所示的覆巖空間結構，該空間結構內未破碎的煤岩體類似於「工字型」。下山兩側工作面推採接近下山時，頂板為「工」字的上橫，其上作用有楔形巨厚礫岩的自重力，底板為「工」字的下橫，下山煤柱為「工」字的豎「丨」，兩邊工作面距離下山煤柱的距離不同，稱為「不對稱工字型結構」。工字型結構內存在低位岩層結構和高位岩層結構：
低位岩層結構是隨著工作面推採週期性斷裂、運動的堅硬懸臂岩層結構，低位岩層結構在工作面回採結束後自成穩定結構，由動態結構轉變為靜態結構；高位岩層結構是巨厚礫岩層，巨厚礫岩層未出現明顯的斷裂、運動，但是隨著工作面的推採出現離層，高位岩層結構近似認為是靜態結構。高位岩層結構形成靜應力場，低位岩層結構運動、變化形成動應力場，動靜應力場的疊加形成了工作面前方的應力場，即高、低結構的支承壓力疊加形成了工作面前方的支承壓力。
圖3 21採區下山不對稱「工」字型結構及支承壓力估算示意圖
下山兩翼工作面的回採，造成了下山煤柱區的應力集中，應力疊加主要來自下山兩翼工作面的超前支承壓力，即下山煤柱兩側工作面高、低岩層結構形成的動靜應力場再次疊加。下山煤柱區應力集中分為固定的支承壓力和回採工作面動態的超前支承壓力，即靜態支承壓力與動態支承壓力，因此，當回採工作面停採線位置靠近下山時，在下山煤柱區形成支承壓力疊加，形成高應力場。下山工作面回採側支承壓力（動應力場）與下山無工作面回採側支承壓力（靜應力場）疊加是下山煤柱區巷道發生衝擊地壓機理。
建議措施：安設kj550系統應力測點（萬向、防腐處理）對下山煤柱區巷道、硐室進行長期監測，實時**預警下山煤柱區巷道的衝擊危險性。
孤島工作面應力集中主要原因是採空工作面上覆岩層的應力轉移，因此，對於孤島工作面的開採需要設計合理順槽位置及層位，建議將順槽布置在相鄰工作面採空區下，具體引數可以建立側向支承壓力估算模型進行估算或提前做採空區側向支承壓力實測。
小、中、大煤柱影響衝擊地壓的原理是煤柱異常應力疊加形成的高應力場，但是對於不同煤層條件的合理煤柱尺寸尚沒有系統的研究成果，需要進一步開展研究工作，實現定量化的分析。
建議：對於未形成的煤柱，煤柱留設需要進行支承壓力估算或者在相鄰工作面進行採空區內側向支承壓力實測，確定合理煤柱寬度；對於已形成的煤柱，需要對煤柱（寬度大於10m）進行卸壓處理，卸壓深度根據煤柱寬度確定，一般不小於10m；下山煤柱的留設必須考慮整個採區的開採情況，通過開採與地層結構估算煤柱寬度，現場通過kj550應力監測實時監測預警煤柱區衝擊危險性。
岩層以關鍵層為單位，從煤層到地表分為n組，每組將在工作面前方發生離層，各關鍵層離層前端的連線即為岩層移動線，該線與水平線的夾角α為岩層移動角。
基本假定：非充分採動階段岩層破裂高度為開採長度的一半。
煤層上支承壓力σ由以下兩部分組成：
（1）在採空區上方各關鍵層懸露部分傳遞到兩側煤體上的壓力之和稱為傳遞應力增量δσ，δσ=σσi，i=1～n。i指第i個關鍵層。
（2）由自重產生的支承壓力σq。
即傳遞應力（也可稱為「支承壓力」）由下式計算：
σ=δσ+σq
（1）σi的計算
假設第i個關鍵層傳遞到一側工作面前方的重量為其重量的一半，傳遞到煤層上的應力增量為等腰三角形分布，則第i個關鍵層傳遞到一側工作面前方的應力增量計算公式為：
圖4 非充分採動階段側向傳遞應力估算的岩層模型
圖5 工作面走向支承壓力估算模型
σmaxitgαx/hix=0——hictgα)
δσi=2σmaxi（1～x/2 hictgα） (x=hictgα——2hictgα)
式中：σmaxi——第i層關鍵層在煤層上產生的最大支承壓力。
σmaxi=qi/hictgα
hi——第i層關鍵層厚度中心到煤層底板的距離。
hi=i+mi/2+σmj (j=1—i～1)
2i——採空區寬度，mi——第i層關鍵層厚度，α——岩層移動角，qi——第i層關鍵層在採空區懸露部分重量的一半。
qi=limir/2
式中：r——岩石容重，li——第i層關鍵層厚度中心位置在採空區的懸露長度，且li=2i+2hictgα
因此，σmaxi=qi/ hictgα= mir（i+hictgα）/ hictgα= mir（1+i/hictgα）=mir[1+ i/( i+ mi/2+σmj)ctgα], (j=1— i～1)
將n個關鍵層產生的應力增量疊加後，即可計算出總的應力增量：
δσ=σσi，i=1～n2)
（2）由自重產生的支承壓力σq的計算
rix=0——ictgα)
σq=rtgαx (x= ictgα——hmaxctgα)
rhmax (x= hmaxctgα——∞)
式中，hmax——最大採深。
（3）總的支承壓力計算公式
σ=δσ+σq4）
由上述計算公式可知，支承壓力的計算公式由一組分段函式組成。
建議：巨厚礫岩對義馬礦區的衝擊地壓具有控制作用，巨厚礫岩在義馬礦區特厚煤層條件下形成了範圍大、應力高的傳遞應力，並且礫岩斷裂運動將引起礦震及礦震誘發型衝擊地壓。未開採工作設計合理巷道位置和層位，避開傳遞應力峰值區域；已形成的工作面採取「移讓抗降」防治措施，同時應用震動場-應力場一體化監測預警，對巨厚礫岩控制下的工作面進行「區域監測**」和「臨場監測預警」。
巷道斷面形狀主要考慮：
（1）巷道圍岩性質；
（2）巷道的用途及服務年限；
（3）支護的材料和結構形式；
（4）巷道施工方法及裝置。
巷道斷面尺寸主要考慮：巷道的運輸裝置型別、數量、行人路寬度和各種安全間隙，並考慮管路、電纜、水溝的合理布置，用通過該巷道的允許風速校核後確定。
下山合理間距的確定是在下山掘進期間既避免了相互掘進的擾動，又減少了下山煤柱的留設，因此，提高煤炭採出率，在保證安全生產的前提下，增加了企業的經濟效益和資源**率。
圖6 深部洞群影響關係研究a
圖7 深部洞群影響關係研究b（巷道半徑及其相互影響間距
引用王帥、王成虎等研究結果）
圖8 剪應力集中係數關係曲線圖
根據「王帥、王成虎等人的研究」結果，當開挖巷道間距小於3-4倍半徑時，開挖巷道將產生相互擾動。
建議：基於安全考慮合理的巷道間距不小於6倍半徑（以6倍半徑作為最小安全間距；對於已形成的巷道、硐室群處理方式同下山煤柱區巷道；合理的巷道斷面尺寸需要根據相應的地質條件進一步深入研究。
衝擊地壓培訓
1 直接頂初次跨落的標誌是 直接頂跨落高度超過1m 1.5m，範圍超過工作面長度的一半。2 沿空巷道巷旁支護的型別 矸石帶 木垛 密集支柱 人工砌塊 剛性澆注帶等。3 目前煤礦所採用的各種巷道礦山壓力控制方法主要有 抵抗礦壓 忍讓礦壓 躲避礦壓 轉移礦壓等幾種 4 採煤工作面礦壓觀測的核心為 三量 ...
衝擊地壓應急演練報告
良莊礦業 煤礦衝擊地壓事故 應急救援演練總結 為了進一步完善我礦事故應急救援體系，檢驗礦井應對突發事故的快速反應能力和應急處理能力，良莊煤礦2012年6月22日進行了度冒頂事故應急救援演練，現對演練過程總結如下.一 演練時間 2012年6月22 日早9 00 12 00早班。二 演練地點 良莊煤礦3...
衝擊地壓防治月活動總結
單位 綜採二隊 日前 2010 8 30 衝擊地壓防治月活動總結 一 提高思想認識，認識到防治衝擊地壓的嚴峻性，黨政一把手高度重視防治衝擊地壓，在每班進班會上對工人進行教育，要求工人一定要提高認識，穿好防沖服，帶好防沖帽，利用隊裡的黑板報，積極宣傳防沖知識。二 積極學習，加強培訓教育，由技術員在每週...