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冲击地压——煤矿的冷血杀手

煤炭能源是国家经济发展的命脉,在我国能源结构中约占70%的比重。广大的煤炭事业工作者为国家经济持续稳定发展发挥着自己的聪明才智。然而上天容易,入地难,由于井下环境复杂多变,加之灾害众多,致使煤炭开采困难重重,危害矿工生命的煤矿重大灾害亟待解决,冲击地压灾害就是其中之一。
冲击地压是指矿井下岩体由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象,常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。冲击地压具突发性、复杂性和极大的破坏性,还会引发其他矿井灾害,尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾,干扰通风系统等,是煤矿重大灾害之一。
冲击地压造成的损失不计其数,所到之处巷道摧毁、人员伤亡,严重制约了煤矿的安全生产。2008年6月5日15时57分,河南省渑池县果园乡附近发生3.5级地震,3分钟后,义马煤业集团公司千秋煤矿突发冲击地压,造成750-850米处巷道瞬间被毁,正在该段修理巷道的20名矿工被困井下。截至6月6日4时,20名被困矿工中,9人死亡,11人获救,造成直接经济损失数千万。
世界上几乎所有国家都不同程度地受到冲击地压的威胁。1783年英国在世界上首先报导了煤矿中所发生的冲击地压现象。以后在前苏联、南非、德国、美国、加拿大、印度、英国等几十个国家和地区,冲击地压现象时有发生。在我国,冲击地压最早于1933年发生在抚顺胜利煤矿。以后冲击地压发生矿井不断增加,北京、抚顺、枣庄、开滦、大同、北票、南桐等矿区的许多矿井,都先后有冲击地压现象发生。随着开采深度的增加和开采范围,冲击地压的危害将更加突出。
冲击地压就像一个冷酷无情的杀手,时刻威胁着矿工朋友们的安全,但广大煤炭科技工作者不会让它一次次得逞,知己知彼,方能百战不殆,通过认真总结事故教训,积极开展冲击地压方面的科学研究,对这一冷血杀手有了全方位的认识。
冲击地压的发生机理十分复杂,是一个正在深入研究的问题,众多学者在现场调查和实验室研究的基础上,从不同角度相继提出了一系列的重要理论,在此我们不作过多叙述,但可以肯定的是,这些理论都为冲击地压的防治提供了科学的方向。
由于冲击地压的突发性和复杂性,预报冲击地压何时发生是非常困难的,就如同不能准确的预报地震一样,但是可以采用一些冲击地压危险性评价和预测预报方法,用来确定冲击地压发生的范围和地点,也可以确定冲击地压的危险等级。当井巷中的冲击地点冲击危险性等级很高时,采取相应的解危和防治措施,消除和减弱冲击地压现象的发生。
冲击地压危险性评价和预测预报方法有多种,其中最具代表性的是地球物理方法,包括微震法、声发射法、电磁辐射法等,这些方法的优点是可进行连续观测及自动记录能够动态监测冲击地压活动状态,并给出结果,便于总结冲击活动规律,为预测预报提供依据。
冲击地压的治理方法可分为长期的和临时的。长期的方法是从考虑煤层有冲击地压危险开始,在设计煤层开采时就考虑这个问题,从技术和管理各方面来限制冲击地压的发生;临时的方法有煤层注水、卸压爆破、钻孔卸压等措施,适合在某一工作面或某一区域内进行。
随着煤矿井下生产条件的变化,防治冲击地压灾害已经成为煤矿安全生产的重大课题。革命尚未成功,同志仍须努力,如何认真吸取事故教训,积极开展冲击地压理论研究,引进先进设备和仪器,采取科学手段、有针对性的措施,对冲击地进行有效防治,不给这个煤矿的冷血杀手以可乘之机,这是每个煤矿企业要面对的问题,也是广大的煤炭科技工作者亟待深入研究的课题。(作者系中国矿业大学安全工程学院硕士研究生)

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