煤矿冲击地压显现的特征
(1)突发性。发生前一般无明显前兆，冲击过 程短暂，持续时间由几秒到几十秒。
(2）多样性。一般表现为煤爆、浅部冲击和 深部冲击。发生煤爆时，煤壁爆裂，并伴 随有小块煤体抛射现象;浅部冲击发生在煤 壁2一6m范围内;深部冲击发生在煤体深处， 声如闷雷，但破坏程度不同。最常见的是 煤层冲击，也有来自岩层的顶底板冲击。 在煤层冲击中，多数表现为煤抛出，少数 表现为数十平方米的煤体整体移动，并伴 随有巨大声响、岩体00m时便出 现热害问题，而开滦矿区在开采深900~1200
米时仍然无热害问题；在巷道矿山压力显现 方面，采深大于700m的巷道普遍显现出比 较严重的底鼓现象。因此，深矿井开采技 术的采用不能严格局限于开采深度的多少。
1.2 巷道围岩变形
随开采深度增大，地应力显著增大，巷道周围
3)掘进后巷道持续变形、流变成为深部巷道 变形的主要特征。浅部巷道掘进影响期一般
为3~5 d ，之后能基本稳定下来;深部巷道 掘进后，巷道一直难以稳定，当支护不合 理时，其变形可直至巷道完全闭合.特别是 当受动压影响时，其敏感程度更高，影响 范围更大.煤柱稳定宽度增大，留煤柱护巷 在技术和经济上更加不合理.
为超深部开采。我国采矿工作者一般把大于 或者等于800m的成为深部开采。这个定义 也不是绝对的，由于矿井的地质赋存条件 和开采技术条件的不同，不同的矿井在采 深不同时的显现特征不一样，在深部延伸 时遇到的问题与采深有一定的差异。如唐 山矿在520m的临界深度发生冲击地压，而 孙村矿为720m；瓦斯涌出量随开采深度的 增加而增加的这一特点在新汶和徐州矿区
1) 巷道变形速度快、变形量大，底鼓严重. 深
部高应力环境下，岩体储备了较高的能量，
巷道开挖后的卸荷作用，使岩体中积聚的
能量在较短的时间释放出来.深部围岩最大 与最小主应力差有增大趋势，如在平煤800 m深处地应力测量表明，最大主应力为29. 7, 最小为6. 6 MPa，主应力差高达23. 1MYa，致使剪应力增大，加速围岩破坏.工 程表现为巷道掘进过程中冒顶片帮机率和
1.3 煤与瓦斯突出和冲击地压
1》 煤层内的瓦斯含量、瓦斯压力和地应力 随开采深度增加而增大，当垂深增大时突 出危险性增大。由于地质构造带存在着一 定的构造应力，其储存有较高的煤岩弹性 应变能，突出危险性较大;并且在此区域， 煤层裂隙较为发育，瓦斯含量和压力较高， 瓦斯内能较大，突出危险性较大。同时， 在地质构造带，由于煤岩层受到不同程度 的破坏，煤层的坚固性系数较低，软分层 较为发育，抵抗突出破坏的能力较差。
应力增高，在浅部相对较硬的围岩，到达深部后 成为“工程软岩”，表现出强烈的扩容性和应变 软化特征，巷道岩体强度降低，巷道与支护体破 坏严重，特别是不良岩层巷道掘进与支护困难.据 部分统计，深部巷道实际返修比例高达90%以上. 不仅使巷道维护费用大大增加，而且造成矿井生 产系统不畅，运输能力不足，风、水、电系统脆 弱等一系列问题，成为矿井安全生产的重大隐患. 具体表现在如下几个方面:
规模增大，巷道支护后支架变形迅速，同 等条件下煤层巷道从500 m开始，埋深每增 加100 m，巷道变形速度和变形量平均增加 20 % ~30%左右;井深1 km时的巷道失修 率约是500 ~600 m时的3~15倍，底鼓成为
道失稳破坏的主要形式.如某矿掘进埋深1. 1
km的煤层巷道时，底鼓量达到0. 8 m/d;深部 回采巷道，前掘后修已成为巷道施工的基 本工序.
2)岩性对巷道稳定性的影响更加显著.浅部岩 性变化对巷道变形影响较小，一般情况下， 决定巷道位置时，岩性不是主导因素，同 一巷道，不同岩性常采用相同支护方式和 参数即能保持巷道长期稳定;到深部后，不 同岩性围岩变形差异大大增加，岩性成为 巷道位置选择的主导因素，同一巷道不同 岩性的非等强支护方法成为巷道维护的主 要手段.
据1995年的统计，我国国有重点煤矿的最 终开采深度到达700M的有194处，其中到 达1000M的有60处，达到1200M的有24处。 这些矿井主要分布在开滦，鸡西，沈阳， 新汶，平顶山，徐州，淮南等矿区。每年 正以8~12m的速度向深部延伸。
在国外主要产煤国家中，英国煤矿的平 均开采深度为700m，最深的达1000m；德 国的煤矿平均深度约为947m，最深的1713 m;波兰煤矿的平均开采深度为690m，最深 的达1300m。
1.1深部开采的概述
矿井开采深度是反映矿井开采难易程度的综合 性指标。近几年来，随着我国经济持续高速稳定 发展，能源需求旺盛，煤炭产量大幅度增加， 2001年我国煤炭产量为10. 98亿1,2005年接近22 亿t.2009年30多亿吨。这使得矿井开采延伸速度 加快，采深进一步加大，一些中老矿井及深部矿 井，已经进人深部开采阶段，东北及中东部地区 的多数矿区开采历史长，开采深度大，如平煤集 团十二矿深部已经达到1 150 m，与浅部开采相比， 深部开采不仅大大地提高采矿成本，而且随着深 度的增加，采矿环境也将发生不利的变化，给煤 矿生产和安全带来了极大的问题，矿压大、温度 高，潜伏着难以预料的地质灾害，如突水、岩爆、 冲击地压等然而用浅部开采条件下的地质等特征 和规律来分析处理深部问题，无疑远远不够，且 蕴含着极大的风险。
由于不同的产煤国家在煤层赋存的条件、 技术装备和开采技术上的差异，以及在深 部开采中出现的问题的程度不一样，国际 上尚无统一和公认的根据开采深度划分深 矿井的定量标准。不同的国家的深矿井的 定义不同，英国和波兰定位750m，日本定
位600m，前苏联定位800m，德国则把 800~1200m定为深部开采，把1200m以上定
所以成为突出的多发区域。随着开采深 度的增加不少浅部非突出型的矿井，转
变成煤与瓦斯突出型矿井。
2》井巷或工作面周围煤岩体，由于弹性变形 能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力 现象称为冲击地压。它是在高应力状态下 发生的，该状态下积聚有大量弹性能的煤 岩体突然发生破坏、冒落或抛出，使能量 突然释放，并伴随有声响震动和冲击波， 也被称作煤爆或岩爆。煤矿冲击地压有其 明显的特征。采取行之有妙的防范措施。