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据不齐全统计，我国有329个冲击地压矿井，其中在开采的253个，散布于26个。ㄗ灾吻。

层析成像（CT）预警技术的道理就像做CT查抄，通过人为自动引发震源，或岩层分裂引发的震荡（被动震源），来反演煤岩体内的波速散布状态，并基于波速与应力的关系，成立冲击危险的CT预警指标与准则。

当前煤矿冲击地压防治工作存在三大重要问题，首要问题就是“部门煤矿企业对冲击地压灾害意识不清、器重不够”，在防冲理想、投入、治理、措施等方面有较大差距。

“这就是我们团队建设的冲击地压智能远程监控平台，也是国内最早的冲击地压远程监控网络。或许10年前，窦林名教授提出建设监控平台，好多人还不太理解，此刻看来确有先见之明。”近日，在中国矿业大学冲击地压钻研中心，该？笠倒こ萄г翰馨惨到淌谙颉吨泄禾勘ā芳钦呓樯芩。

冲击地压是我国煤矿重大天然灾害之一，号称比地震更难预测的“隐形杀手”。以窦林名教授为首的中国矿大冲击地压钻研中心团队，专一于冲击地压钻研30余年，从机理、预测预报到防治，形成了一套蕴含理论、技术步骤与设备的齐整系统。

由该团队引进的波兰SOS微震监测系统及研发的冲击地压智能综合监测预警技术与平台，自2006年初次在华亭砚北煤矿和鹤壁古城煤矿装置使用以来，已在国内表70多个矿井阐扬“警铃”作用，让“隐形杀手”不再肆意任行。

1 隐形杀手，比地震更难预测

今年6月9日，吉林省龙家堡矿业公司发生冲击地压变乱，9人殒命、12人受伤；去年10月20日，山东龙郓煤业有限公司发生冲击地压变乱，21人殒命、1人受伤……因矿难变乱，冲击地压这个词近年来不断挑动社会各界的神经。

冲击地压，又称“冲击矿压”，非煤矿山领域称为“岩爆”，是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形的瞬时开释而产生的忽然、剧烈粉碎的动力景象，常伴随巨响和岩体抛出等。

在我国，冲击地压最早于1933年发生在抚顺成功煤矿。近年来，随着煤矿开采深度和强度增长，冲击地压发生频率微风险水平呈逐年上升趋向，已成为深部资源开采面对的重要灾害之一。

“这是我们统计的部门矿区1998年到2011年冲击地压的案例，2004年只有几起，2011年达几百起。”曹安业说，“我是2004年上的钻研生，那时还挺闲，后来越来越忙。”

曹安业通知记者，相对于瓦斯变乱，早期我国煤矿冲击地压变乱比力少，但2007年后问题逐步严重，重要由于开采深度、强度变动，治理伎俩跟不上，诱发冲击的成分越发复杂多样。

“2012年后，我国煤矿均匀开采深度已超过600米，并且以每年10米至15米的速度向下延长，应力水平越来越高，但在治理上，传统的支护伎俩、巷路安插等，已不能适应强扰动的开采需要。”曹安业说。

据不齐全统计，我国有329个冲击地压矿井，其中在开采的253个，散布于26个。ㄗ灾吻。有冲击地压危险的矿区从从前的北京、抚顺、阜新、呼伦贝尔、开掠注包头、南阳、义马、兖州等，扩大到华亭、新疆、咸阳、鄂尔多斯、宁夏等矿区。

例如山东，冲击地压矿井和千米矿井数量均居全国之首。以兖州矿区某矿为例，该矿自1997年起头出现矿震景象，2004年山东省地震驹祓头对其进行矿震监测，仅2004年11月至2005年8月期间，就纪录矿震1410条，最高日频次40条，其中3级以上强矿震发生了13次，最高达3.7级。

为何被喻为“隐形杀手”？这与冲击地压自身个性有关。一是突发性。冲击地压的发生时时无征兆，过程短暂，持续功夫几秒到几十秒，难以正确预报发生功夫、地址和强度。二是瞬使仞动性。爆炸震荡强烈，波及领域可达几公里甚至几十公里，严重时地表有震感。三是粉碎性。发生冲击地压时，大量煤体被抛出，巷路变形，支护被粉碎，严重时造成人员伤亡变乱。四是复杂性。从薄煤层到特厚煤层，从近水平到近直立，从炮采到综采，从垮落到充填，各类地质前提、分歧采煤步骤都发生过冲击地压。

和这样一个“隐形杀手”斗智斗勇多年，该团队的成员对冲击地压都有亲身段味。

“有次，我和窦教员一路去山东某矿调研，井深1500米，工作面刚安插好，还没出产。在井下正走着，忽然听到砰的一声，像爆炸，我内心猛颤，但看到教员没动静，我也只好故作镇静。”团队成员、中国矿大矿业工程学院博士后李许伟想起下井时的情景，影象犹新。

团队成员、中国矿大矿业工程学院何江副教授遇到的情况更严重：“有一次，在东北某矿下井，走在巷路中砰的一声，煤就像冰雹一样哗哗下来了。学生是无知者无畏，教员则让我们连忙撤离。”

冲击地压的可怕之处还在于，容易引发瓦斯爆炸等次生灾害。2003年，安徽永州芦岭煤矿“5·13”顶板冲击震荡，引发采空区瓦斯爆炸，造成86人殒命。2005年，辽宁阜新孙家湾“2·14”冲击地压—瓦斯爆炸变乱，造成214人殒命。

为什么冲击地压比地震更难预测？“由于影响成分出格多，好比，采深、地质机关、顶板岩层、采掘滋扰等。”曹安业诠释说。因而，在冲击地压的机理钻研上，国内表学者从强度、刚度、能量等分歧角度提出过一系列理论。其中，蕴含窦林名提出利用煤层和顶底板的刚度作为指标，揭示了冲击地压的发生应同时满足相应的刚度、强杜纂能量前提。

但由于冲击地压问题的复杂性，影响成分多多，目前还无法用单一理论诠释所有的冲击地压景象，所以它至今仍是岩石力学和采矿工程中最难题的钻研课题之一。

“在国表某矿防冲工程执行时，老表说，你们要把这个问题彻底搞分了然，就能得诺贝尔奖。”团队成员、中国矿大矿业工程学院巩思园副钻研员笑言。

2 远程“切脉”，开释看不见的压力

事实上，世界上险些所有国度都分歧水平地受到冲击地压的威胁。1738年，英国在世界上首先报路煤矿中发生的冲击地压景象，尔后在苏联、波兰、南非、德国、美国等几十个国度地域，都发生过冲击地压景象。

由于冲击地压粉碎后果的严重性和发朝气造的复杂性，国际岩石力学学会专门成立了冲击地压钻研幼组。在我国，几十年来，以窦林名教授为首的中国矿大钻研团队在冲击地压机理、预测预报和防治多个钻研领域，深耕细作砥砺前行，获得了显著成就，开创了多多全国甚至世界第一。

1999年，江苏南阳三河尖煤矿的一个工作面发生了5次冲击地压显露。窦林名携带团队深刻现场采集数据，利用电磁辐射技术进行钻研，最终提出了煤岩动力灾害的电磁辐射机理。这也是该团队在国内表第一次提出选取电磁辐射技术监测预警冲击地压危险。

除此以表，该团队在国内率先提出了动静载叠加诱冲理论、煤岩体冲击粉碎的冲能道理、巷路围岩的强弱强结构效应、冲击地压的强度弱化减冲道理等。

在持久实际中，他们还开发了电磁辐射技术、区域性微震监测技术及系统、层析成像（CT）预警技术、双震源一体化CT应力探测技术及系统。其中，微震监测及CT预警技术最具代表性。

曹安业通知记者，层析成像（CT）预警技术的道理就像做CT查抄，通过人为自动引发震源，或岩层分裂引发的震荡（被动震源），来反演煤岩体内的波速散布状态，并基于波速与应力的关系，成立冲击危险的CT预警指标与准则。

微震监测系统自2006年在华亭砚北煤矿和鹤壁古城煤矿初次装置以来，已在国内表70多个煤矿使用。在此基础上，该团队建设了冲击地压智能综合监测预警平台，这也是全球最早最大的冲击地压远程监测网络。

“或许10年前，窦教员提议建设平台时，蕴含我这个掌管具体建设工作的，都不知路大量的监测数据放这里有什么用，此刻领略了，没有大数据怎么搞防冲智能化？”提到平台建设初衷，巩思园感伤万千。

参与平台后，每个煤矿在调度室都能看到矿井微震能量开释情况及冲击危险状态。一旦接到预警通知，煤矿能够实时铺排撤人，并采取卸压等措施诱发能量开释，预防安全变乱。目前，该技术已走出国门，在孟加拉国、波兰等国的煤矿利用。

近年来，孟加拉国巴拉普库利亚煤矿遇到了采掘难题。该矿是孟加拉国第一座现代化煤矿，支持本地1/3的煤电项目，但由于开采过度形成了塌陷，冲击地压灾害凸显。因而，20万吨孤岛煤柱若何开采，成了难题。

得知这一情况后，巩思园、李许伟等团队成员前往孟加拉国现场，分析探测并提出相应的防治规划，最终20万吨资源实现安全开采，受到孟加拉国辅导人的夸奖。

据悉，仅2015年至2017年，部门选取该团队技术的煤矿就实现同比新增安全煤量3962万吨，新增销售额161亿元。

“前两天还有企业和我们联系，说经过反复调查，想上这个平台。”巩思园说，“前期的钻研成就能在井下利用，解决了现场问题，得到越来越多企业的认可，各人都极度高慢，也但愿做更多的事件。”

今年6月1日，中国矿业大学与安徽理工大学签约合作，共建冲击地压防治工程钻研中心，但愿通过共同建设冲击地压防治科研平台，力争在冲击地压关键基础理论、监测预警、治理支护技术及设备等方面钻研形成成套技术设备系统，造就产业技术创新人才，深度解决我国煤矿冲击地压灾害的难防难测问题。

目前，该团队部门钻研成就已被纳入新版〖矿安全规程》《防治煤矿冲击地压细则》《冲击地压测定、监测与防治步骤》等国度规范和尺度中。

凭着优异的钻研成就，该团队曾先后获得国度科技进取二等奖2项、省部级科技进取奖18项；获省部级人才称号等8人次；全国百篇优博1篇、江苏省优博5篇。此表，该团队还出版著述12部，颁发学术论文300余篇，获得专利及软件著述权50余项。

3源头防治，最难攻克的不是技术是观点

影响煤矿冲击地压的成分多且极复杂，目前发朝气理尚未钻研透辟。随着矿井深度强度增长，冲击地压与其他灾害耦合叠加，防治难度进一步加大。今年5月，国度发改委等四部门颁布的《关于加强煤矿冲击地压源头治理的通知》指出，全国现有冲击地压矿井产能约4亿吨/年，2/3散布在煤炭净调入省份。

为了加强煤矿冲击地压防治，国度煤监局别离于去年5月、今年5月，印发《防治煤矿冲击地压细则》《关于加强煤矿冲击地压防治工作的通知》，对有关领域工作细化划定、明确要求。

“每一条文程的扭转、细化，背后险些都有血的教训。”巩思园说。

例如，《防治煤矿冲击地压细则》第六十七条明确要求， “选取爆破卸压时，必须假造专项安全措施，起爆点及借鉴点到爆破地址的直线距离不得幼于300米，躲炮功夫不得幼于30分钟”。“从150米改到300米，就是由于2010年有个变乱是躲炮距离不够造成的。300米不能绝对保障不出事，但至少安全系数更高。”巩思园诠释说。

今年5月，国度煤监局副局长桂来保就《关于加强煤矿冲击地压防治工作的通知》答记者问时指出，当前煤矿冲击地压防治工作存在三大重要问题。首要问题就是“部门煤矿企业对冲击地压灾害意识不清、器重不够”，在防冲理想、投入、治理、措施等方面有较大差距。

“有些矿真是让你恨得牙痒痒，明知有危险还持续作业。出了过后，出格听话，一听说矿大教员发预警单了，连忙撤人。”谈到煤矿防备意识的落后，巩思园深有感想。

防治措施不落实、安全风险管控不到位是冲击地压防治工作中存在的另表两大问题。桂来保指出，部门煤矿不足源头治理理想，矿井设计、采场布局、采掘部署、煤柱留设等不科学，工作面跳采和不合理的煤柱留设报答导致应力集中。

“巷路是平行还是交叉安插，有学问在里面，采掘距离过近，应力就会叠加影响。在2016年之前，好多冲击地压就是采掘不合理造成的。所以〖矿安全规程》对采掘工作面之间的安全距离做了明确划定。”曹安业诠释说。

通过钻研挖掘机理原因，通过规章造度约束行为，在科研院所和当部门门的共同致力下，煤矿企业的冲击地压防治意识有了加强，防治水平有了提升。

“人的思想观点很难扭转，我们就持之以恒，一个月不能，两个月，一年不能，两年，推动企业依照科学合理的方式进行设计、治理。”巩思园举例说，“甘肃华亭矿区发生过冲击地压变乱，知路风险了，从设计时就把稳防冲。此刻，到井下一看，那巷路，美丽！他们把变电所都搬到2000米以表的处所，巷路按尺度化建设，和以前差距太大了。”

曹安业暗示，总体而言，目前冲击地压防治工作要依照“区域先杏注部门跟进、分区治理、分类防治”十六字方针进行。

“冲击地压防治和地震不一样，冲击地压能够通过度析区域应力集中情况，事先采取卸压措施，在设计时就提前化解。”团队成员、中国矿大矿业工程学院李幼林讲师介绍说，进入5G时期后，井下网络更美满，应力情况等有关数据能够急剧传输，更利于提前设计布局、源头治理。

“从技术伎俩看，深孔断顶爆破、定向水力致裂都是比力常用的，相对而言，水力致裂不受火药管控限度，更适合大领域推广。”曹安业说。

何江暗示，防治冲击地压，大无数技术伎俩都是公开的，但怎么用好很关键，分歧矿有分歧的地质前提，就像老中医切脉，必要针对性分析。

“大部门的冲击地压问题是能够解决的，但光有设备和技术不够，还要通过安全治理、个别防护等。好比，人员避让能力最大限度预防变乱。”曹安业说。因而，《关于加强煤矿冲击地压源头治理的通知》强调要超前预防、源头管控，明确提出“把防治冲击地压贯通于勘探、规划、设计、建设和出产治理各环节，全过程防备变乱风险”。

另表，国度有关部门也明确提出，要支持建设冲击地压防治国度级科技创新平台，推动冲击地压基础理论钻研和关键技术攻关，提升冲击地压监测预警、煤矿智能化开采等技术设备水平，支持煤矿安全技术刷新和冲击地压等重大灾害治理，保险冲击地压防治资金投入。

有关链接

目前，冲击地压钻研重要集中在冲击地压机理、冲击地压预测预报与冲击地压治理三个方面。

冲击地压机理方面，列国粹者提出了一系列理论，蕴含强度、刚度、能量、冲击偏差、三准则和变形系统失稳等理论。

冲击地压预测预报步骤重要分为两类：一是采矿步骤，蕴含凭据采矿地质前提确定冲击地压危险性的钻屑法、综合指数法等，二是采矿地球物理步骤，蕴含微震法、声发射法、电磁辐射法等。

冲击地压治理重要从战术性防御和自动解危两个方面进行。战术性防御蕴含开采解放层等，自动解危蕴含卸压爆破、煤层注水、钻孔卸压、定向裂缝法等。