煤炭学报

作者：谭云亮, 张修峰, 肖自义, 范德源, 尹延春, 陈洋, 刘学生,

关键词：冲击地压, 主控因素, 孕灾, 风险判识, 递进式防治,

随着我国煤矿逐步向深部开采转移，冲击地压灾害日趋严重。在冲击地压从机理认知走向防冲工程进程中，首要的任务是厘清冲击地压孕灾主控因素，并进行风险程度判识。在上百个冲击地压矿井致灾评价分析基础上，提出了导致冲击地压发生的4类客观主控因素：煤岩冲击倾向性、开采深度、坚硬顶板、地质构造，以及3类人为主控因素：煤柱、采空区及采掘卸荷，并对各主控因素对冲击地压孕灾的力学机制进行了分析讨论。在客观主控因素方面，煤岩冲击倾向性是煤岩积聚变形能进而诱发冲击破坏的自身属性；开采深度与巷道围岩内积聚的变形能呈正相关关系，是冲击地压发生的必要条件；坚硬顶板大尺度周期断裂形成的冲击动载及动能是诱发冲击地压的“导火索”；地质构造对冲击地压的影响显著，对于断层构造而言，断层两盘将在开采扰动造成的突发卸荷影响下产生相对“回弹”；煤层变薄区等效弹性模量变大，超前支承压力呈“双峰值”分布，使得冲击影响范围扩大。在人为主控因素方面，煤柱作为高应力集中区，其尺寸、倾角及相对位置等将直接影响冲击地压发生的概率和强度；采空区会诱发超前支承压力集中区内围岩积聚弹性能的突然释放，尤其是在采高较大、顶板垮落不充分的情况下；采掘卸荷会导致应力集中区快速“迁移”，引发煤体内弹性应变能的大量释放，是造成冲击地压的重要外因条件。在此基础上，对山东新汶、山东鲁西、内蒙古鄂尔多斯、陕西彬长、新疆和甘肃等矿区冲击地压孕灾主控因素差异性，进行了对比分析，强调按层次对矿井、采区和工作面进行冲击地压主控因素及其影响程度判识重要性，构建了从降能、释能、阻能到抗能的冲击地压治理工程路径。

来源：2024年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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