冲击矿压的分类及防治措施培训

冲击矿压的分类及防治措施培训CONTENTS目录01冲击矿压概述02冲击矿压的分类03冲击矿压的成因机制04冲击矿压防治原则与政策法规CONTENTS目录05冲击矿压监测预警技术06冲击矿压防治技术措施07冲击矿压防治管理体系08防治成效与挑战CONTENTS目录09未来发展方向01冲击矿压概述冲击矿压的定义与特征冲击矿压的定义冲击矿压是矿山开采过程中，井巷或工作面周围煤、岩体在一定高应力条件下释放变形能，而产生的煤岩体突然破坏、垮落或抛出，并伴有巨大声响和岩体震动的动力现象。冲击矿压的主要特征具有突发性，瞬间发生且持续时间短；伴随瞬时震动性，产生明显的岩体震动；具有巨大破坏性，可造成支架折损、片帮冒顶、巷道堵塞、人员伤亡；其发生机理和影响因素具有复杂性。冲击矿压与矿压的关系冲击地压是矿压的极端表现形式，矿压是采矿过程中因岩体原始应力失衡导致围岩变形产生的压力作用，冲击地压具有弹性变形能瞬间释放的特征。冲击矿压的危害与影响

人员伤亡风险冲击矿压可导致井巷坍塌、煤岩抛出，造成人员伤亡。2018-2023年我国冲击地压事故累计死亡48人，对矿工生命安全构成严重威胁。

设备与设施损坏冲击地压伴随强烈震动和动力冲击，会造成支架折损、设备移动、巷道堵塞等，破坏井下生产系统，影响生产连续性。

引发次生灾害可能诱发瓦斯、煤尘爆炸、火灾及水灾，干扰通风系统，甚至造成地面震动和建筑物破坏，扩大灾害影响范围。

生产中断与经济损失冲击地压发生后需停产处理，恢复生产周期长，同时设备维修、巷道修复等成本高昂，给煤矿企业带来显著经济损失。我国冲击矿压矿井现状矿井数量与分布我国现有138处冲击地压矿井，这些矿井主要分布在开采深度较大、地质条件复杂的区域，冲击地压防治面临复合灾害等问题。平均开采深度我国冲击地压矿井平均埋深达738米，随着开采深度的增加，地应力显著增大，冲击地压发生的风险也相应提高。事故控制成效近年来，通过采取"区域先行、局部跟进"等防治原则，我国冲击地压事故总量较前5年下降68.9%，死亡人数大幅减少，防治工作取得显著成效。管理目标我国冲击地压防治以"零冲击"为管理目标，通过开采布局优化等综合措施，力求从源头上防范冲击地压事故的发生，保障煤矿安全生产。02冲击矿压的分类按原岩（煤）体应力状态分类

重力应力型冲击地压主要受重力作用，几乎不受构造应力影响，常见于枣庄、抚顺、开滦等矿区，由岩体自重引发弹性变形能释放。

构造应力型冲击地压由构造应力主导，其应力值远超岩层自重应力，如北票矿务局和天池煤矿的冲击地压事件，受地质构造运动影响显著。

重力-构造型冲击地压由重力应力与构造应力共同作用产生，在复杂地质环境下形成，兼具前两类冲击地压的成因特征，需综合考虑多因素防治。按显现强度分类弹射单个碎块从高应力煤岩体射落，伴有强烈声响，属于微冲击现象。矿震深部煤岩体破坏，无煤岩抛出，仅片帮或塌落，伴有明显震动和巨响，较弱的称为微震或"煤炮"。弱冲击煤岩向已采空间抛出，破坏性较小，对设备损坏有限，震级在2.2级以下，伴有声响和煤尘。强冲击煤岩急剧破碎并大量抛出，造成支架折损、设备移动，震级在2.3级以上，伴有巨大声响、大量煤尘及冲击波。按震级强度和抛出煤量分类

轻微冲击（I级）抛出煤量在10吨以下，震级在1级以下，属于冲击地压中危害程度较低的类型。

中等冲击（II级）抛出煤量在10吨至50吨之间，震级在1级至2级，会对局部区域造成一定程度的破坏。

强烈冲击（III级）抛出煤量超过50吨，震级在2级以上，伴有巨大声响、冲击波和大量煤尘，可能导致支架折损、设备移动和严重的巷道破坏。按发生地点和位置分类

煤体冲击发生在煤体内，根据冲击深度和强度可分为表面、浅部和深部冲击。

围岩冲击发生在顶底板岩层内，根据位置不同可分为顶板冲击和底板冲击。其他分类方式

按发生原因分类分为自然冲击和诱发冲击。自然冲击由岩体自身应力状态变化引发；诱发冲击则由采掘活动、爆破等外部因素触发。

按发生地点和位置分类可分为煤体冲击和围岩冲击。煤体冲击发生在煤体内，根据深度和强度又分表面、浅部和深部冲击；围岩冲击发生在顶底板岩层内，有顶板冲击和底板冲击。

按载荷类型分类依据煤（岩）体弹性能释放的主体和载荷类型进行分类，目的是针对不同类型冲击地压采取相应防治措施，实现分类防治。03冲击矿压的成因机制煤岩体弹性变形能释放原理

01弹性变形能积聚机制煤岩体在原岩应力（自重应力与构造应力）作用下发生弹性变形，能量随应力增加而积聚，当应力超过煤岩体强度极限时，能量瞬间释放引发冲击地压。

02能量释放触发条件采掘活动破坏原岩应力平衡，导致应力集中区煤岩体失稳；坚硬顶板悬顶垮落、断层滑动等地质条件变化，均可能触发弹性变形能突然释放。

03冲击地压能量特征强冲击地压震级可达2.3级以上，抛出煤量超50吨，释放能量相当于数吨TNT炸药，造成巷道破坏、设备损坏及人员伤亡等严重后果。地质条件影响因素

地应力状态冲击地压成因涉及煤岩体弹性变形能瞬时释放，原岩应力包括重力应力与构造应力。构造应力型冲击地压由构造应力主导，其大小远超过岩层自重应力，如北票矿务局和天池煤矿的冲击地压；重力-构造型冲击地压则由两者共同作用产生。

煤岩体物理力学性质煤岩体的冲击倾向性是关键因素，通过冲击倾向性鉴定确定。高压注水可使煤的湿度平均增加1%—2.2%，单向受压的塑性变形量增加13.3%—14.5%，从而改变其物理力学性能，降低冲击风险。

地质构造大型地质构造带、断层分布等影响应力集中。采掘工作面临近大型地质构造、采空区、煤柱等应力集中区时，需编制冲击地压防治专项安全技术措施。如具有冲击地压危险的采掘工作面遇断层时，需加强支护和监测。

开采深度我国冲击地压矿井平均埋深达738米，采深超过800米且发生过强烈震动等动力现象的采区，或采深超过1000米且煤层具有冲击倾向性的采区，需按严重冲击地压矿井管理，开采深度过大会加剧冲击地压发生风险。开采活动诱发因素采掘布局不合理采掘工作面布置形成三面采空状态或在邻近层煤柱影响范围内开采，易导致应力集中，诱发冲击地压。开采顺序不当工作面对采、追采或开采顺序混乱，会破坏原岩应力平衡，加剧冲击地压发生风险。煤柱留设与孤岛开采留设煤柱或进行孤岛煤柱开采，易形成高应力集中区，是冲击地压的重要诱发因素。巷道掘进位置不当在回采工作面前方或应力集中区掘进巷道，会扰动煤岩体，引发冲击地压。推进速度控制不合理采掘工作面推进速度过快或过慢，均可能导致应力集中无法有效释放，增加冲击地压发生概率。04冲击矿压防治原则与政策法规防治基本原则01区域先行、局部跟进强调先进行区域性的整体防治，如保护层开采、顶板压裂等，再针对局部高风险区域采取跟进措施，形成系统性防控体系。02分区管理、分类防治根据冲击危险性评价结果，将矿井划分为不同危险等级区域，针对无、弱、中、强冲击地压危险等级，实施差异化的防治策略。03源头防范、分级设防从矿井设计、采掘布局优化等源头环节降低冲击风险，同时建立多级防护体系，结合监测预警和现场处置，实现层层设防。04监测预警、智能开采构建微震监测、应力监测等实时监测预警系统，推广智能开采技术，减少人员在危险区域的暴露时间，提升防治的精准性和安全性。国家相关政策要求

防治原则与目标坚持"区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治"原则，实行源头防范、分级设防、监测预警、智能开采，以实现"零冲击"管理目标。

矿井分类与管理冲击地压矿井按危险等级分为无、弱、中、强四级，严重冲击地压矿井需满足采深超800米且发生动力现象等条件，其生产能力应根据防治需要核减。

责任体系与机构建设煤矿主要负责人为第一责任人，总工程师为技术负责人，矿井需设立独立防治机构，冲击地压矿井专职人员不少于8人，严重矿井不少于10人，工程技术人员占比超50%。

资金保障与投入冲击地压煤矿需在国家规定基础上按吨煤不少于15元加提安全费用，专项用于防治装备、监测预警、应急演练及新技术研发等。

防冲"四位一体"措施构建危险性评价、针对性防治、效果验证及安全防护的"四位一体"综合防治体系，强调区域卸压为主，优化采掘布局，加强巷道支护与限员管理。地方实施办法解析

冲击地压矿井分类管理有冲击地压煤层的矿井为冲击地压矿井；开采厚煤层且采深超过800米的矿井，按冲击地压矿井管理。采深超800米且发生过强烈震动等动力现象、采深超1000米且煤层有冲击倾向性等情形的采区，按严重冲击地压矿井管理。

防治责任与机构人员配置煤矿主要负责人是冲击地压防治第一责任人，总工程师为技术负责人。冲击地压矿井需设立独立防治机构，配备专职副总工程师，冲击地压矿井防治机构专职人员不少于8人，严重冲击地压矿井不少于10人，工程技术人员占比不低于50%。

资金保障与限员管理冲击地压煤矿在国家规定安全费用提取标准基础上，按吨煤不少于15元加提安全费用，专项用于防治技术装备、监测预警等。具有冲击地压危险的采掘工作面实行限员，采煤工作面及顺槽超前300米内不超过16人，掘进工作面200米内不超过9人。

技术措施与监测预警煤矿需委托具备资质单位进行煤（岩）层冲击倾向性鉴定和冲击危险性评价，评价分为无、弱、中等、强四个等级。建立冲击地压危险性监测体系，区域监测采用微震监测，局部监测采用钻屑和应力监测，设专职人员24小时值班，发现危险立即撤离人员、切断电源。05冲击矿压监测预警技术区域监测技术微震监测技术

作为区域监测的核心方法，通过捕捉煤岩体破裂产生的微震信号，实现对大范围应力变化的动态监测，为冲击地压危险区域识别提供依据。地应力测定技术

通过测定原岩应力分布，为巷道布置、支护设计及冲击危险性评价提供基础参数，是区域监测的重要组成部分。矿震监测与分析

监测深部煤岩体破坏产生的震动，通过分析矿震的震级、频次和能量释放特征，判断冲击地压发生的可能性和危险程度。区域监测体系构建

采用区域与局部相结合的监测方法，整合微震、应力等多源数据，建立全方位的冲击地压危险性监测体系，提升预警的准确性和可靠性。局部监测技术钻屑监测技术通过测定钻孔排出的煤粉量及钻杆扭矩变化，判断煤体应力集中程度，是冲击地压局部监测的基础方法。应力在线监测采用应力传感器实时监测煤岩体应力变化，为冲击危险预警提供数据支持，是局部监测的关键手段。电磁辐射监测针对强冲击地压危险工作面，通过监测煤岩体电磁辐射信号变化，辅助判断冲击危险程度。液压支架工作阻力监测对中等以上冲击地压危险的采煤工作面，实时在线监测液压支架工作阻力，反映顶板压力变化情况。智能预警系统构建

多维度监测技术融合构建以微震监测为核心，结合应力在线监测、钻屑法检测的立体监测网络，实现对冲击地压孕育过程的全方位感知。

智能算法与模型应用运用危险评价与智能预测技术，结合地质资料和工程实践构建预警模型，对监测数据进行实时分析，精准判定冲击危险程度。

实时预警与应急响应机制设专职人员24小时值班，建立监测数据超预警临界指标时的快速响应流程，确保受威胁区域人员迅速撤离并切断电源。

数据平台与技术支撑依托云计算技术和远程实时监测系统，整合分析多源数据，为冲击地压防治提供数据支持和决策参考，提升预警准确性和时效性。06冲击矿压防治技术措施区域卸压技术

保护层开采技术通过先行开采无冲击危险或弱冲击危险的煤层（保护层），使被保护煤层及其周围岩体应力得到释放和转移，降低冲击地压风险，是区域卸压的根本性措施之一。

顶板压裂技术利用高压水或爆破等方式对坚硬顶板进行预裂，破坏其完整性，促使顶板按设计步距垮落，避免大面积悬顶形成高应力集中，有效预防冲击地压。

大巷爆破（水压预裂）断顶断底技术针对布置在煤层中受冲击威胁的开拓大巷，特别是留设底煤区域，除煤体卸压外，对受采动影响区大巷顶、底板实行爆破卸压或水力压裂，可有效预防大巷冲击。

无煤柱开采技术在采区内不留煤柱和煤体突出部分，避免煤柱成为应力集中源，禁止在邻近层煤柱影响范围内开采，从空间布局上减少冲击地压发生的可能性。局部解危措施

卸压爆破通过在工作面沿走向打4m—6m深的炮眼进行爆破，释放煤体内部集中应力区积聚的能量，诱发冲击地压并在煤壁前方形成破碎保护带，使最大支承压力转入煤体深处。

高压注水向煤岩内部注水，人为造成弱面并使其软化，降低煤的强度和增加塑性变形量。注水后煤的湿度平均增加1%—2.2%时，单向受压的塑性变形量可增加13.3%—14.5%。

钻孔卸压采用大直径钻孔或切割沟槽使煤体松动，卸载钻孔深度一般应穿过应力增高带。在掘进石门揭开有冲击危险的煤层时，应距煤层5m—8m处停止掘进，使钻孔穿透煤层进行卸压。

巷道支护强化对于冲击地压危险区域，采用支撑力大的可缩性金属支架，加大巷道断面（净宽不小于3m，净高不小于2.4m，净断面不小于7m²），并在特殊区域增设单元支架、加设U型棚等加强支护措施。巷道支护技术变革支护强度提升要求新版《煤矿安全规程》规定冲击地压巷道需采用更强支护方式，以应对冲击荷载，保障巷道结构稳定。支护材料与工艺创新推广使用高强度锚杆、锚索及可缩性金属支架，结合注浆加固技术，增强巷道抗冲击能力和变形适应性。特殊区域支护强化措施在巷道三岔门、过断层等区域增设单元支架、U型棚，顶板破碎区采用注浆加固，提升局部抗冲击防护等级。支护设计与矿压监测协同根据地应力测定结果优化支护参数，中等以上冲击危险工作面实现液压支架工作阻力实时在线监测，动态调整支护方案。开采布局优化合理确定开拓方式与巷道布置矿井设计应充分考虑冲击地压灾害因素，合理确定矿井开拓布局、开采顺序、生产工艺、技术装备等，新掘开拓、准备大巷宜设计布置在岩层中，确保本质安全。严格遵循开采顺序与煤柱管理冲击地压煤层应当严格按照顺序开采，不得留孤岛煤柱；严重冲击地压矿井和按照严重冲击地压矿井要求管理的采区，严禁开采孤岛煤柱。优先开采保护层具备开采解放层条件的必须先开采解放层，凡具有开采两个煤层以上区域，通过先开采解放层实现冲击地压源头管控，降低被保护煤层的冲击危险性。优化采掘工作面参数合理布置工作面，避免工作面推进速度过快导致应力集中，采用长壁式智能开采工艺，对受冲击地压威胁区域的采掘工作面参数进行科学优化设计。07冲击矿压防治管理体系责任主体与机构设置

煤矿企业的主体责任煤矿是冲击地压防治工作的责任主体，煤矿主要负责人或者法定代表人、实际控制人是冲击地压防治的第一责任人，总工程师是冲击地压防治的技术负责人。

管理部门与协调机制县级以上人民政府应当加强对煤矿冲击地压防治工作的领导，建立健全煤矿冲击地压防治工作协调机制，县级以上人民政府煤矿安全生产监督管理部门负责本行政区域内煤矿冲击地压防治的监督管理工作。

防治机构与人员配备冲击地压矿井应当设立独立的冲击地压防治机构，配备专职负责冲击地压防治工作的副总工程师；冲击地压矿井防治机构配备专职人员不少于8人，严重冲击地压矿井防治机构配备专职人员不少于10人，其中工程技术人员不少于50%。

专业施工队伍要求冲击地压矿井应当有满足冲击地压防治工作需要的专职或者专业施工队伍，解危卸压施工、钻屑法检测、应力在线监测及微震监测系统安装维护等工作，应当由专职或者专业施工队伍负责。人员培训与应急管理

全员培训与分类学时要求冲击地压煤矿需对从业人员定期进行全员培训，冲击地压专职值班人员、监测检测人员、解危措施施工专职或专业人员按特种作业人员管理，每年培训不少于24学时，其他作业人员每年不少于12学时，培训情况记录备查。

应急预案与现场处置方案冲击地压煤矿应编制冲击地压事故应急预案和现场处置方案，明确冲击地压危险发生时的应急响应流程、人员撤离路线、救援措施等内容，并组织相关作业人员定期开展应急演练，提升应急处置能力。

冲击地压危险实时预警与紧急处置冲击地压矿井应设专职人员24小时值班，负责冲击地压危险性监测、预警、处置工作。发现监测数据超过预警临界指标或判定具有冲击地压危险时，立即通知受威胁区域人员撤离，并切断电源。

采掘工作面限员管理与人员定位具有冲击地压危险的采掘工作面实行限员管理，采煤工作面和顺槽超前300米以内不超过16人，掘进工作面200米范围内不超过9人，并实现人员位置精确定位，确保冲击地压发生时人员安全。资金保障与投入机制

专项费用提取标准冲击地压煤矿应在国家规定安全费用提取标准基础上，按吨煤不少于15元加提安全费用，实行专款专用。

重点投入方向资金重点用于防治技术装备购置与维护、危险性鉴定评价、监测预警系统建设、应急救援演练、防护用品配备及新技术研发推广等。

企业主体责任煤矿作为冲击地压防治责任主体，需确保资金投入满足防治工作需求，保障防治措施有效落实。08防治成效与挑战近年来防治成效数据

01事故总量显著下降截至2022年，冲击地压事故总量较前5年下降68.9%，实现了事