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模進入深部區域，沖擊地壓及其誘發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。

沖擊地壓一般發生在沉積巖層的煤巖層采掘空間，沖擊規模達到巷道閉合，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，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。總體上，目前用來監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測方案，顯然有問題。

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

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，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，我們讓大量發生過沖擊地壓事件的礦井恢復到生產狀態，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域性水平井壓裂，“先壓后掘”，實現載荷由硬傳遞變為軟傳遞；開采過程中，智能評判危險狀態，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