影响冲击地压的因素分析

冲击地压发生的原因是多方面的，总的来说可以分成三类，即自然的、技术的和组织管理方面的，其关系如图2.1所示［3］。

图2.1　冲击地压影响因素

自然因素中最基本的因素是原岩应力。主要由岩体的重力和构造残余应力组成。井巷周围岩体的应力主要由采深决定，而构造残余应力一般出现在褶曲和断层附近。其次是煤岩的冲击倾向性和岩层结构。一般情况下，煤岩的冲击倾向性越大，发生冲击地压的可能性就越大。同时，煤的强度大，弹性好，冲击地压的倾向性就高。顶板岩层越坚硬，越容易诱发冲击地压。

技术因素中主要是开采引起局部应力集中和采动压力大影响。其主要原因是开采系统设计不合理或不完善，或具有坚硬的顶板，较大的悬顶，造成较大的应力集中；或者是由于开采历史造成的，如煤柱停采线造成的应力集中传递到邻近的煤层等。同时，生产的集中化程度越高，越容易发生冲击地压。

技术和管理相互交叉的因素主要是采矿作业、支架和技术装备没有到位，没有选择有效的冲击地压预报仪器和防治装备，以及没有进行合理控制和治理等。

另外，生产管理制度也对冲击地压的发生起一定作用。管理制度不到位，使得冲击地压的危害程度大幅提高。例如，没有得到合理摆放的支柱等设备可能由于冲击地压产生的强烈震动而弹起，从而伤及其他人员和损坏设备；或由于闲杂人员在冲击地压危险区域不必要的长时间逗留而受到冲击地压事故的伤害等。

总之，冲击地压的发生与地质构造、煤岩的物理力学性质、开采深度、开采技术条件等因素有着密切关系。根据有关资料和现场的实际情况，初步认为冲击现象发生应具备以下三个前提条件。

上述三个前提在同一个地方同时出现时，就构成了发生冲击的充分条件，可能发生冲击地压。

冲击地压是煤矿开采过程中发生的以突然、急剧、猛烈为破坏特征的一种矿山动力现象。冲击地压的发生与采动影响密切相关，但并不是只要有采动影响就会发生冲击地压。对于同一开采深度条件下，有的矿山发生冲击地压，有的矿山则不发生；有的煤层发生冲击地压，有的煤层则不发生；有的区域发生冲击地压，有的区域则不发生。由此可以认为，引起冲击地压发生的原因是多方面的，影响因素很多。

煤岩体具有冲击倾向性，并不表明一定会发生冲击地压，即使发生冲击地压，每个矿井发生冲击地压的危险程度也不一样。冲击危险性是煤岩体可能发生冲击地压的危险程度，不仅受矿山地质因素影响，而且受矿山开采条件影响。(www.xing528.com)

针对煤矿开采特点以及煤矿地质条件和开采条件，冲击地压的影响因素总的来说可以分为三类，即煤矿地质因素、开采技术条件因素和组织管理措施因素。

（1）煤矿地质因素

煤矿地质因素对冲击地压发生影响最大，最基本的因素是原岩应力，因为原岩应力决定了煤岩体中存储弹性能的能力。原岩应力主要是由岩体的自重应力和构造残余应力所组成。大量开采实践表明，冲击地压矿井的原岩应力通常较大，尤其是水平方向的构造应力，通常比理论计算值要大，有的甚至大几倍。即使是同一矿井，在断层、褶曲、煤层变化带附近，由于水平应力较大，易于发生冲击地压。同时，在一定的采深条件下，由于煤系地层中强度较高的岩层中比较易于存储弹性能，较强烈的冲击地压往往发生在具有较坚硬顶板的煤层中，特别是容易发生在顶板中有坚硬厚层砂岩的煤层中。

煤矿地质因素具体包括开采深度、煤岩体的物理力学性质及特征、地质构造因素（断层、褶曲、煤层厚度变化等），这些因素对冲击地压发生的影响最大。另外，顶板岩层的厚度、顶板来压时刻与位置及煤层的厚度等对冲击地压的发生同样具有一定影响。

我国煤矿开采实践表明，矿井不是在开始投产时就发生冲击地压，而是在开采到一定深度后才发生冲击地压。表2.1列出了我国部分煤矿发生冲击地压的临界开采深度。在我国煤矿的条件下，发生冲击地压的最小采深为200～540m，平均为380m。

表2.1　我国部分煤矿发生冲击地压的临界采深

（2）开采技术因素

冲击地压发生的前提条件是煤岩体的高度应力集中，即高应力条件，因此影响冲击地压发生的开采技术条件因素主要是导致煤岩体发生高应力集中的采煤方法、巷道布置、采掘顺序、顶板管理方法和各种煤柱留设形式等。

（3）组织管理措施因素

对于组织管理措施因素，主要是指如何从组织管理角度采取适当的技术措施，以保证将冲击地压的危害降低到最小程度，或因管理措施未认真实施而发生灾害性、破坏性冲击地压事故。对于冲击地压煤层开采而言，应按相关规定采取一系列冲击地压预测与防治措施，才能使冲击地压预测与防治工程有效地运行。如果在实际冲击地压的预测与防治实践中，没有按有关规定采取必要的措施和监测仪器进行预测，没有选择有效的冲击地压防治措施而发生冲击地压，则表明组织管理措施存在问题，直接导致了冲击地压的发生。