沖擊地壓又稱巖爆,是指井巷或工作面周圍巖體,由于彈性變形能的瞬時釋放而產(chǎn)生突然劇烈破壞的動力現(xiàn)象,常伴有煤巖體拋出、巨響及氣浪等現(xiàn)象。它具有很大的破壞性,是煤礦重大災害之一。
1992年以前,我國有50余個煤礦發(fā)生了沖擊地壓。比較突出的有北京礦務局門頭溝煤礦、撫順礦務局龍風煤礦、棗莊礦務局陶莊煤礦、大同礦務局忻州窯煤礦、四川省天池煤礦和新汶礦務局華豐煤礦等。2008年6月5日15時57分,河南省澠池縣果園鄉(xiāng)附近發(fā)生3.5級地震,3分鐘后,義煤集團公司千秋煤礦突發(fā)沖擊地壓,造成750米——850米處巷道瞬間被毀,正在該段修理巷道的20名礦工被困井下。沖擊地壓發(fā)生后,義煤集團公司迅速成立了搶險救災領導小組,緊急啟動應急救援預案,實施搶險救援。截至6月6日4時,20名被困礦工中,9人死亡,11人獲救。獲救礦工正在醫(yī)院接受治療,沒有生命危險。
世界上幾乎所有國家都不同程度地受到?jīng)_擊地壓的威脅。 1783年英國在世界上首先報導了煤礦中所發(fā)生的沖擊地壓現(xiàn)象。以后在前蘇聯(lián)、南非、德國、美國、加拿大、印度、英國等幾十個國家和地區(qū),沖擊地壓現(xiàn)象時有發(fā)生。
在我國,沖擊地壓最早于1933年發(fā)生在撫順勝利煤礦。以后,隨著開采深度的增加和開采范圍的不斷擴大,北京、撫順、棗莊、開灤、大同、北票、南桐等礦區(qū)的許多礦井,都先后有沖擊地壓現(xiàn)象發(fā)生。隨著開采深度的不斷增加,沖擊地壓的危害將更加突出。
我國煤礦沖擊地壓特征
1、突發(fā)性。發(fā)生前一般無明顯前兆,沖擊過程短暫,持續(xù)時間為幾秒到幾十秒。
2、一般表現(xiàn)為煤爆(煤壁爆裂、小塊拋射)。淺部沖擊 (發(fā)生在煤壁2m~6m范圍內(nèi),破壞性大)和深部沖擊(發(fā)生在煤體深處,聲如悶雷,破壞程度不同)。最常見的是煤層沖擊,也有頂板沖擊和底板沖擊,少數(shù)礦井發(fā)生了巖爆。在煤層沖擊中,多數(shù)表現(xiàn)為煤塊拋出,少數(shù)為數(shù)十平方米煤體整體移動,并伴有巨大聲響、巖體震動和沖擊波。
3、具有破壞性。往往造成煤壁片幫、頂板下沉、底鼓、支架折損、巷道堵塞、人員傷亡。
4、具有復雜性。在自然地質(zhì)條件上,除褐煤以外的各煤種,采深從200m~1000m,地質(zhì)構(gòu)造從簡單到復雜,煤層厚度從薄層到特厚層,傾角從水平到急斜,頂板包括砂巖、灰?guī)r、油母頁巖等,都發(fā)生過沖擊地壓;在采煤方法和采煤工藝等技術(shù)條件方面,不論水采、炮采、普采或是綜采,采空區(qū)處理采用全部垮落法或是水力充填法,是長壁、短壁、房柱式開采或是柱式開采,都發(fā)生過沖擊地壓。只是無煤柱長壁開采法沖擊次數(shù)較少。