衝擊地壓災害的成因

　　1 地質構造的因素　　構造應力場既是地殼構造運動和斷裂活動的動力因素，又是地層中區域應力狀態的重要組成部分。在構造應力場的作用下，一方麵形成新的斷裂組合，同時對井下開采過程中的各種動力現象的發生起著至關重要的決定作用，構造應力是孕育衝擊地壓的主要動力環境因素。
　　（1）礦區煤田構造 03manbetx 。撫順礦區的構造位於天山一陰山巨型緯向構造帶和華夏式構造帶交接複合部位，其特殊位置決定了其地質構造比較複雜，是一個由多元構造體係複合而形成的多元、多向和多序的構造體係，主要有東西向陰山構造帶和北東50°～60°華夏式構造帶兩種。
　　（2）地質構造對衝擊地壓的影響。老虎台井田位於撫順煤田向斜中部，其中東翼，是一個東向西的向斜構造，西翼是一個北向南的緩向斜構造，共有14條大斷層。F1和Fl a斷層是控製區域內構造環境的主要因素。礦區所發生的較大規模的衝擊地壓主要是受斷層和構造的特征、空間位置以及它們之間的相互關係所控製。從老虎台井田內部的小的環境看，14條大斷層及周圍形成的向背斜構造和次一級的斷裂構造，是引發衝擊地壓的主要原因，也是衝擊地壓發生次數最密集（特別是大震級）的地方。
　　2 開采深度的因素　　近年來隨采深增加，衝擊地壓次數明顯增加，特別是1級以上衝擊地壓次數大幅度上升，從1993年的466次增加到2001年的2024次。從衝擊地壓發生實際情況 03manbetx ，如果單從重力（開采深度）角度 03manbetx ，總的看衝擊地壓發生次數和震級是與采深成正比，但在複雜的地質構造帶附近，衝擊地壓發生的次數和震級有時與采深並不成正比。如礦井東部區54003綜放麵距地表深度630m（回采階段—540m），準備及回采期間發生一級以上衝擊地壓30次；與其同標高的東翼相鄰的54002綜放麵，準備及回采期間一級以上衝擊地壓僅發生8次。同一采區內，采深相同的不同工作麵衝擊地壓發生的次數差別比較明顯。
　　3 煤層性質的因素

　　衝擊地壓的發生與煤的物理機械性能密切相關。煤質中硬以下，彈性、脆性較大，光澤較強的煤易發生小型衝擊地壓；煤質中硬，較均質、致密，裂隙、層節理較不發育的煤易發生較大衝擊地壓；硬度很高的不易發生衝擊地壓。根據測試、實驗及多年實踐證明：礦井本層煤中三分層屬於中硬煤，彈、脆性較大，層、節理不很發育，易於發生衝擊地壓；四分層煤質中硬，上述性質較差，衝擊地壓發生次之；五分層屬於中硬以上煤，不易發生衝擊地壓。

　　從上述 03manbetx 得出：礦井衝擊地壓不屬於單一重力型衝擊地壓。
　　4 采掘活動的因素　　（1）炮采與衝擊地壓關係。以往炮采水運水砂充填采煤法開采時，采用的是分組開采，不但一分層發生衝擊地壓，而且二、三分層也發生衝擊地壓。1996年以前，衝擊地壓90%以上發生在炮采的采掘工作麵，對采掘麵的破壞十分嚴重，多次造成傷亡 02manbetx.com 。分析其原因，一是開采過程中每個階段（50m段高）形成11個區間煤柱和12個段間煤柱，同時每個階段東西翼遺留一個孤島煤柱采區，這些煤柱都是高應力集中區，在此進行采掘活動，極易引發衝擊地壓。二是炮采時存在跨階段、跨水平開采，單位采區範圍小（走向300～500m），開采強度大，受此影響，井田區域內應力狀態變化較大，采區間動壓互相影響，為衝擊地壓的發生提供了條件。三是炮采采用木支護 管理頂板，水砂充填 管理采空區，木支護屬剛性支護，抗衝擊能力低，無可縮性，充填河砂及頁岩使頂板不能自然垮落，不利於釋放頂板積聚的大量彈性能。四是炮采工作麵采用爆破落煤，放炮震動極易引發衝擊地壓。所以，炮采水砂充填采煤法不適合衝擊地壓煤層開采。
　　（2）綜放開采與衝擊地壓的關係。綜放開采是目前特厚煤層較為先進的采煤方法。采用高強度液壓支架 管理工作麵頂板，采煤機割煤，自然垮落法 管理采空區，巷道采用先進的錨網U型棚複合支護，這種采煤方法有利於防止衝擊地壓的發生。一是可以布置長距離大工作麵，采區個數減少，使得礦井生產布局及開采程序更加合理。二是礦井區間煤柱減少，無段間煤柱，區內條帶間實現無煤柱開采，采空區內不殘留煤柱及支柱，煤柱高應力區大幅度減少，采區內部也不會形成新的應力集中區。三是工作麵液壓支架強度高（ZFS6000型），具有可縮性，采空區采用自然垮落法管理頂板，有利於釋放頂板內積聚的大量彈性能。
　　（3）不同采煤方法與衝擊地壓關係。正如瓦斯、煤塵和自然發火一樣，衝擊地壓是與 煤礦開采伴生的自然災害，隻要進行采掘活動，就必然程序不同的引發衝擊地壓。20世紀70年代初，國內 煤礦開始采用放頂卸壓 措施，通過放頂使頂板彈性能得到充分釋放，大大緩解了衝擊地壓發生的頻率及震級。撫順礦區以往炮采時，采用水砂充填法管理采空區，三個井工礦均有衝擊地壓發生。因此，采用何種采煤方法與衝擊地壓沒有必然的聯係，隻不過能產生利弊不同程度的影響。