關于沖擊地壓，這些你都清楚了嗎？

作者 潘俊鋒

我國煤炭資源開采過程中出現沖擊地壓災害已有近90年歷史了。隨著我國煤炭開采大規(guī)模進入深部區(qū)域，沖擊地壓及其誘發(fā)的次生災害引起了社會各界的關注。沖擊地壓一詞隨之而來，頻頻出現在媒體中，與沖擊地壓有關的各種問題也經常在坊間被討論，出現了很多不客觀的認識。

結合10多年來在一線開展沖擊地壓災害治理研究的思考與總結，我想探討一下關于沖擊地壓的幾個問題。

何為沖擊地壓

沖擊地壓與巖爆、礦震等，都是一個系列的因人為開采而引發(fā)的工程動力事件，目前泛指的沖擊地壓實質上是沖擊地壓的最后階段，即沖擊地壓顯現。只有嚴格經過沖擊啟動、沖擊能量傳遞、沖擊地壓顯現三個階段，彈性波在圍巖、設備、人員之間傳遞，造成損壞結果的才是沖擊地壓事件。

沖擊地壓一般發(fā)生在沉積巖層的煤巖層采掘空間，沖擊規(guī)模達到巷道閉合，并能遷延近千米。在沖擊地壓礦井，煤炮是一種沖擊地壓“半途夭折”的事件，即沖擊啟動了，但是沖擊能量在傳遞過程中大幅衰減，導致三個階段沒有完成，因而沒有表現出采掘空間被破壞的現象。

目前，沖擊地壓主要靠現象判斷，不能通過微震能量級別等來監(jiān)測，因為沖擊地壓顯現不但與能量級別有關，還和震源位置關系較大。

沖擊地壓不像地震，它由人為的不合理行為誘發(fā)，因而也是可以人為干預的。

沖擊地壓機理是否清楚

沖擊地壓發(fā)生機理是其預測防治的基礎，也是國內外專家學者一直研究的焦點。目前總會有人說沖擊地壓機理沒弄清楚，這種說法是不準確的。

沖擊地壓機理宏觀認識上已經基本統一和明確，各種學術觀點最終落腳點都是工程結構周圍載荷的過度集中。在實際的工程防治中，防控沖擊地壓也是疏導集中載荷，這種做法就是對上述觀點的認可，并且取得了顯著效果。

目前的問題是，對于確定的沖擊地壓工程案例來說，其誘發(fā)沖擊啟動的靜載荷源、動載荷源難以定位和量化評估，或者說難度在于目前做不到評估載荷盈余，把握沖擊啟動時機。

沖擊地壓能否預測

沖擊地壓預測是實現沖擊未來發(fā)生時間、空間以及強度的“三合一”判斷。目前，沖擊地壓預測理論較為成熟，但預測技術與手段還不能滿足實際需求?？傮w上，目前用來監(jiān)測沖擊地壓的裝備存在多處誤差，如傳感器精度、數據分析和指標確定的誤差。

從預測原理上來講，沒有合適的可用數學模型。我們往往采用歷史規(guī)律統計的方法，但是煤礦開采最大的特點就是條件一直在變，用過去的條件與臺網方案得來的指標來預測未來的條件與臺網監(jiān)測方案，顯然有問題。

另外，回采工作面與掘進工作面對監(jiān)測手段的要求是完全不同的，掘進因獨頭作業(yè)，嚴重缺少監(jiān)測手段。

總體來說，目前沖擊地壓的預測是在對未來進行時間、空間的大致評估，不是嚴格意義的預測，做不到“三合一”。

沖擊地壓能否防控

防控沖擊地壓是研究的終極目標。能否防控沖擊地壓？作為防沖研究人員，我們經常面對這樣的提問。

沖擊地壓不像地震，它由人為的不合理行為誘發(fā)，因而也是可以人為干預的。能否防控沖擊地壓不光在于技術方案，還在于煤礦的落實情況。

沖擊地壓防控技術方案是路線上的問題。經過10多年的身體力行，我們讓大量發(fā)生過沖擊地壓事件的礦井恢復到生產狀態(tài)，從中收獲了獲得感和信心。在還不能預測沖擊地壓的情況下，煤礦只能采取保守防治。

相對其他災害而言，沖擊地壓具有機會性。煤礦一天、兩天沒有卸壓，不見得就會發(fā)生沖擊，因而帶來了治理陷阱：很多煤礦難以堅持現場管理，這樣事故的發(fā)生概率就會增大，這個原因占煤礦沖擊地壓事故原因的70%。

因此，就像再知名的醫(yī)生也不會承諾病人一定能看好病一樣，沖擊地壓到底能否防控，也不完全掌控在“醫(yī)生”手里。

沖擊地壓礦井怎么辦

沖擊地壓礦井和水、火、煤與瓦斯突出等其他礦井處境一樣，沒有完全被掌控，在科技、資本投入嚴重不對等的情況下，不應該苛刻否認防沖成果。

沖擊地壓礦井需要新一代的解決方案：開采前，開展煤層覆蓋頂板區(qū)域性水平井壓裂，“先壓后掘”，實現載荷由硬傳遞變?yōu)檐泜鬟f；開采過程中，智能評判危險狀態(tài)，智能實施卸壓措施，解決措施落實不到位、光靠人靠不住的問題。

作者身份：中國煤炭科工集團首席科學家、全國杰出工程師青年獎獲得者