急傾斜特厚煤層沖擊地壓防治探索與總結

竇林名 ，王永忠 ，盧方舟 ，賀 虎 ，何 江 ，張 強

（1.中國礦業大學 礦業工程學院, 江蘇 徐州 221116；2.窯街煤電集團有限公司, 蘭州 甘肅 730084；3.中國礦業大學 資源與地球科學學院, 江蘇 徐州 221116）

0 引 言

急傾斜特厚煤層作為我國已探明煤炭儲量中不可或缺的一部分，占15%～20%，多分布于新疆、甘肅和寧夏等西部礦區[1-2]。隨著煤炭淺部資源的開發殆盡，急傾斜特厚煤層同樣進入深部開采階段[3]，在與之而來的高地應力和強開采擾動影響下，沖擊地壓防治愈發困難[4-9]。

甘肅某礦作為西部急傾斜特厚煤層開采的典型代表，同時具有沖擊地壓和煤與瓦斯/CO2突出災害風險，其“氣-固-火復合災害”形式在國內極具代表性，沖擊地壓發生機理及防治更為復雜。2016 年3月24 日工作面發生整體摧毀性沖擊地壓事故[10]，工作面液壓支架幾乎全部被摧垮，嚴重威脅煤礦工人的生命安全，煤礦生產被迫中斷，造成巨大經濟損失，其與一般條件下沖擊地壓顯現明顯不同，國內外無類似條件研究成果可借鑒。

急傾斜特厚煤層水平分段開采頂板破斷運移和巷道圍巖應力演化規律復雜[11-13]，動靜載疊加誘沖原理、“三因素”準則、沖擊啟動理論和擾動響應失穩理論等沖擊地壓發生機理，雖然同樣適用于急傾斜特厚煤層水平分段開采，但需要深化研究，進一步明確動、靜載荷積聚和轉化過程以及沖擊表現形式。在急傾斜特厚煤層水平分段開采巷道沖擊發生機理及防治方面，諸多學者利用理論分析、數值模擬、相似模擬和物理試驗等方法進行了廣泛研究[14-18]，取得了大量研究成果，而關于此類條件下工作面整體沖擊破壞的相關研究較少。國內外學者從相似模擬重現煤與瓦斯突出事故[19]、拋煤特性試驗[20]、煤自身特性耦合影響[21]、構造應力場對煤與瓦斯突出的控制作用[22]、煤與瓦斯突出過程的力學作用機理[23-25]以及煤與瓦斯突出防治[26]等方面對煤與瓦斯突出災害機理與防控進行了廣泛研究，但對煤與瓦斯突出-沖擊地壓耦合研究較少。已有煤與瓦斯突出-沖擊地壓耦合研究多針對煤與瓦斯突出、沖擊地壓復合動力災害的概念[27]、煤與瓦斯突出和沖擊地壓的特點[28]、瓦斯對煤巖體力學性質和沖擊傾向性的影響[29]、礦井沖擊-突出復合動力災害的事故特點[30-31]等方面展開，而缺少現場耦合防控工程實踐研究，煤與瓦斯突出-沖擊地壓協同防控體系不清。

筆者將總結該礦多年來的急傾斜特厚煤層水平分段開采沖擊地壓防治及煤與瓦斯突出-沖擊地壓協同防控經驗，詳細闡述急傾斜特厚煤層水平分段開采沖擊地壓發生機制、瓦斯/CO2突出-沖擊地壓“雙防”技術體系、防沖管理保障等實踐探索，為類似條件下沖擊地壓防治工作提供工程借鑒。

1 工程概況

1.1 礦井基本情況

該礦井田位于甘肅省蘭州市紅古區窯街，井田走向長約4.2 km，傾斜寬平均為0.8 km，井田面積為3.165 km2。礦井主采煤二層，急傾斜，平均煤厚85 m，采深490～610 m，具有沖擊地壓、CO2突出、水、火、瓦斯等多種自然災害，屬于沖擊地壓及煤(巖)與CO2突出礦井，核定生產能力180 萬t/a。

礦井現有五采區、七采區2 個生產采區：五采區煤層走向大致為北東，傾向北西，傾角45°～62°；七采區由于受F19 大斷裂構造影響煤層產狀變化較大，局部發生直立倒轉，傾角達60°～90°。

礦井小孔徑水壓致裂法地應力實測（表1）顯示，五采區和七采區應力狀態均為 σH>σv>σh，原巖應力場類型以水平應力場為主，屬于典型構造應力場。

表1 礦井小孔徑水壓致裂法地應力實測Table 1 In-situ stress measured by small aperture hydraulic fracturing method in mine

1.2 沖擊地壓事故發生情況

2016 年3 月24 日凌晨1 點50 分，礦井在5521-20 綜放工作面開采過程中，后方采空區上覆堅硬的頂板巖層大面積垮斷，出現較大的地壓顯現，應力釋放并傳遞到工作面，致使工作面靠近頂板區域大量支架立柱折斷，38 副綜采支架被壓垮，端頭底鼓1.5 m，施工巷靠近工作面段3 m 范圍底板開裂并隆起約1.3 m，造成2 人死亡，4 人受傷。除此之外，頂板側巷道支護完好，有厚度1 cm 的煤塵；回風巷支護完好。事故現場顯現情況如圖1 所示。

圖1 5521-20 綜放工作面“3·24”沖擊地壓現場事故照片Fig.1 5521-20 fully-mechanized top-coal caving face “3·24”rock burst accident scene photos

除以上沖擊地壓之外，5521-20 工作面在回采期間，還經常出現“板炮”“煤炮”，液壓支架工作阻力超限等地壓顯現。

2 急傾斜特厚煤層沖擊“夾持理論”

由于某礦開采煤層為急傾斜特厚煤層，是煤與CO2突出和沖擊地壓雙重災害礦井，因此沖擊地壓發生機理及防治更為復雜。自2016 年7 月起，開展了急傾斜特厚煤層水平分段開采沖擊地壓防治技術研究，以現場實踐監測為基礎，在巖石力學、彈性力學和礦山壓力與巖層控制理論支撐下，建立了急傾斜特厚煤層水平分段開采條件下的頂底板夾持型沖擊力學理論，揭示了急傾斜特厚煤層的沖擊機理。

2.1 傾向剖面“夾持巖梁”力學模型

除煤巖體自身沖擊傾向性因素外，其應力狀態是影響沖擊地壓發生的最主要因素。工作面開采水平以下未采動煤體由于急傾斜特厚煤層特殊形成方式而處于高應力集中狀態，已回采區域頂、底板巖梁隨工作面回采懸露面積逐漸增大，在水平擠壓作用下變形隨之增加并不斷積蓄能量，當達到其強度極限時將破斷并向外釋放能量，能量疊加至高應力狀態的局部煤巖體時，誘發動力沖擊地壓事故。借鑒近水平煤層不合理寬度煤柱沖擊危險性分析，將開采水平以下煤層類比為被頂底板所夾持煤柱，建立傾向剖面的力學模型，如圖2 所示。

圖2 “夾持梁”力學模型[32]Fig.2 “Clamping beam” mechanical model[32]

2.2 頂、底板覆巖結構破斷失穩演化過程

近直立特厚煤層水平分段綜放開采由于一次性放煤高度大，頂煤及頂、底板巖層的破壞與運動復雜，不同地質條件下破壞和運動形式不同，導致工作面地壓顯現也不同[15]。就某礦而言（圖3），采區分段高度為20 m，煤層開采深度大，直接頂、底巖層薄，基本頂、底巖層為較硬的油頁巖和中砂巖，直接頂冒落后破碎巖體的充填程度很低，采出空間內留出了較大的自由空間，基本頂和基本底巖層斷裂后很難形成“鉸接”結構，當工作面采取強制斷頂措施后，更是無法形成“鉸接”結構（圖3b）。周期性的頂、底板巖層破斷垮落是近直立特厚煤層分層開采的一個明顯特征，且其巖層移動更為復雜，一般會在多個分層被開采后，產生一次大的巖層破斷移動（圖3d）。

2.3 夾持煤體受力分析

根據2.1 節中“夾持梁”力學模型，水平面以下未開采煤體可看作被頂底板夾持在中間受擠壓作用的煤柱，但其僅有一個鄰空面，取工作面底板以下支承壓力影響范圍內的煤體為對象進行研究。當工作面回采分層不斷增加，頂、底板對煤體的水平夾持應力隨之增加，工作面作為唯一的無約束區域，夾持煤體中所積聚彈性應變能將向上釋放，致使鄰近工作面下方一定深度的煤巖體被破壞，該過程隨開采分層增加而不斷加劇，所形成破壞區范圍持續擴大（圖4）。

圖4 夾持煤柱力學狀態分區[32]Fig.4 Mechanical state partition of clamping coal pillar

急傾斜特厚煤層頂底板的非對稱性導致夾持煤體兩側采動支承壓力的影響范圍不同，且應力峰值不在同一水平，高應力位置差的存在使夾持煤體承受剪切作用，在此種復雜力學狀態下，按照夾持煤體受力情況劃分為4 個分區，如圖4b 所示。

破碎卸載區（Ⅰ）：靠近頂煤鄰空面一定范圍內煤體，在垂直方向上的卸荷作用和頂、底板夾持作用下，進入峰后破壞階段，裂隙貫通發育，承載能力下降，煤體變形量大從而相對破碎，此種狀態有利于放頂煤采出率的提高。

塑形強化區（Ⅱ）：破碎卸載區向下直至支承壓力峰值范圍內煤體，較破碎卸載區承載能力增加并保留了一定的連續性，但其處于局部塑性變形和局部破碎共存狀態，具有一定積聚彈性應變能能力，并且易失穩向外釋放能量，在采掘擾動作用下，極易發生沖擊破壞。

彈性變形區（Ⅲ）：支承壓力峰值位置以下，支承壓力逐漸下降并恢復至原巖應力狀態的區域。該區域內夾持煤體處于彈性狀態，具有較強承載能力，高支承壓力作用下，積聚大量彈性能，在動載荷疊加作用下超過其承載能力，儲存的大量彈性能瞬間釋放至回采空間，將發生底板型（底煤）沖擊。

原巖應力區（Ⅳ）：深部未受回采作用影響煤體，處于原始應力、應變狀態。

2.4 夾持煤柱沖擊機理

沖擊地壓事故的發生是巷道圍巖體在高靜載荷和強動載擾動共同作用下的結果。圍巖會對其夾持煤體輸入能量，結合沖擊地壓能量理論，當煤巖體能量釋放速率與外部輸入動載能量釋放速率之和大于煤巖體破壞過程的能量消耗速率，就會誘發沖擊地壓。結合沖擊地壓強度理論，煤巖體中靜載荷與外部輸入動載疊加之和大于誘發煤巖體沖擊的臨界載荷是誘發沖擊地壓的主要原因[33-34]。

原巖應力狀態的急傾斜近直立煤體在深部大埋深自重應力、急傾斜賦存狀態形成過程中的水平應力作用下已經處于較高應力狀態，在頂、底板夾持作用下，煤體靜載荷水平進一步增加，自工作面向下形成一定范圍具有積聚能量作用的應力集中區，即2.3節中的塑形強化區和彈性變形區。急傾斜特厚煤層頂、底板破斷并垮落下移趨勢較緩，加之上層工作面回采后形成的松散巖塊會充填采空區，對頂、底板起到一定支撐作用，因而其不會出現大面積垮落下移，而是在原位以“佇立”狀態存在，如同外伸梁。當工作面回采分層逐漸加深時，頂、底板懸露面積增加，所受應力隨之升高，當達到其強度極限后發生突然破斷并以動載形式向外釋放能量。此時，高靜載荷狀態下夾持煤體，在強動載荷的擾動作用下，極易達到其強度和能量的極限狀態而導致動靜載疊加型沖擊地壓災害發生。

根據以上分析提出針對急傾斜特厚煤層水平分段開采的頂底板夾持煤柱沖擊地壓機理（圖5），其沖擊地壓判據為

圖5 夾持煤柱型沖擊機制Fig.5 Clamping coal pillar type impact mechanism

式中： σs為夾持煤體所受初始靜載荷，包括自重應力、急傾斜特厚煤層形成過程中所受水平構造應力以及斷層和褶曲等帶來的其他構造應力； σjc為急傾斜特厚煤層回采過程中頂、底板對夾持煤體施加的支撐應力； σd為“佇立”頂板、底板破斷釋放動載荷（以及斷層滑移、開采擾動及其他礦震載荷）； σb,min為夾持煤體發生沖擊地壓時的臨界載荷。

3瓦斯/CO2 突出-沖擊地壓“雙防”技術體系

“區域先行、局部跟進”是防治沖擊地壓和防治煤與瓦斯/CO2突出的共同原則，根據《防治煤與瓦斯突出規定》《窯街煤電集團有限公司防治煤與二氧化碳突出技術規范》和《防治煤礦沖擊地壓細則》，在結合原有防突體系基礎上研究制定了一整套完整有效的適合該礦急傾斜特厚煤層水平分段開采的礦井瓦斯/CO2突出-沖擊地壓“雙防”技術體系，根據防沖需要，在不降低瓦斯/CO2突出防治強度的基礎上，優化共用瓦斯鉆孔、監測孔，實現一孔多用，減少綜合工程量，有力地指導了礦井沖擊地壓科學有效防治，取得了較好的技術和安全效益。某礦瓦斯突出與沖擊地壓綜合防治體系如圖6 所示。

圖6 某礦瓦斯突出與沖擊地壓綜合防治體系Fig.6 Comprehensive prevention and control system of gas outburst and rock burst in a mine

3.1 區域“雙防措施”

1）開采保護層。運輸斜井煤二層屬急傾斜特厚煤層，開采方法為自上而下水平分層綜采放頂煤開采，利用上分層開采后的卸壓作用保護下分層，上分層為保護層，下分層為被保護層，逐層保護。

2）預抽煤層瓦斯/CO2。利用階段（水平）巖石大巷、底板瓦斯抽采巷，每隔50 m 施工1 個抽采鉆場，每一鉆場在水平面和垂直面均呈扇形布置穿層抽采孔。抽采半徑為12.5 m，抽采孔終孔間距10～15 m（特殊區域瓦斯富集區抽采鉆孔終孔間距為8～10 m，工作面兩巷及開切眼布置區域巷道兩側各30 m 范圍抽采鉆孔終孔間距為3～5 m）、鉆孔傾角為5°～75°。隨著階段水平大巷及底板瓦斯抽采巷的開拓施工，及時施工抽采鉆場及抽采鉆孔，并將抽采系統延伸到階段（水平）開拓巷道抽采鉆場進行瓦斯/CO2抽采，確保階段內煤層瓦斯/CO2抽采時間不少于2 年，在工作面回采前抽采率達到50%以上。

3）基于區域沖擊危險性評價結果，開展防沖設計，即基于沖擊危險等級設計相應的監測預警、預卸壓和及時解危措施。

3.2 局部“雙防措施”

石門揭煤工作面、煤巷掘進工作面、采煤工作面均采用施工超前鉆孔、密集釋放鉆孔、松動爆破孔、局部抽采鉆孔等防突措施進行消除突出危險，并通過采取沖擊地壓危險性預測、監測預警、防范治理、效果檢驗、安全防護等綜合性防治措施進行消除沖擊危險。

3.3 結合防突體系的卸壓優化方案

急傾斜特厚煤層沖擊地壓具有以水平應力為主，重力為輔，夾持在煤層兩側的巖柱易失穩的特點，因此針對急傾斜特厚煤層沖擊地壓防治的策略為“煤體水平卸壓結合頂底板預裂”的解危方式。根據急傾斜特厚煤層沖擊地壓發生特點，提出以下3 種卸壓優化方案。

1）如圖7a 所示，在煤柱區等高應力集中區域，補充并加密巷道下斜孔，加強底煤卸壓，在進風巷，沿頂板傾向布置第1 個鉆孔（五采區煤層傾角約60°，根據現場實際確定角度），其余2 孔均勻布置，一組三孔，底板側同理，使得下方底煤充分卸壓。

圖7 結合防突體系的卸壓優化方案Fig.7 Combined with pressure relief optimization scheme of outburst prevention system

2）如圖7b 所示，為保證本分段以及下分段工作面的安全回采，可從外板巖巷對煤體進行大直徑孔或爆破卸壓，可使下方大范圍煤體充分卸壓，下分段回采的沖擊危險也大幅降低。此外，煤體的充分卸壓也有利于瓦斯和二氧化碳的抽采。

3）如圖7c 所示，針對急傾斜特厚煤層下方水平應力集中，可在下方煤體掘進一條卸壓巷，每一組卸壓孔均勻布置于巷道四周，對上方、煤層左右兩側及底煤進行大范圍卸壓。

3.4 及時解危措施

3.4.1 回采工作面及時解危措施

為防止發生沖擊地壓災害，基于動靜疊加誘沖理論，制定以下及時治理技術方案：

1）減緩工作面推進速度，使煤巖體能量能夠有時間緩慢釋放，降低能量釋放速率，減弱礦震動載強度和頻度。

2）減少頂煤放出量，可根據地壓顯現情況逐步調整放煤量，留頂煤作為基本頂失穩沖擊動載荷的緩沖保護帶，直到工作面推過地壓顯現異常階段。

3）降低工作面采高，減小活柱伸出長度，從而提高活柱穩定性和抗沖擊性能。

4）對工作面進風巷底煤實施爆破卸壓，切斷水平應力傳遞路徑，減弱由于頂板擠壓產生的水平應力集中。

5）在頂板側，從工作面往外100 m 范圍內，在每2 組頂板爆破孔中間打1 個爆破孔，進行頂板深孔爆破震動，誘導頂板小尺度破裂下沉，避免達到破斷極限產生大范圍破斷沖擊。

以上技術方案為工作面處于地壓異常顯現階段的特殊技術措施，在各監測參數均未超標，且鉆屑檢驗無危險的情況下可生產。

3.4.2 掘進面及時解危措施

為防止沖擊地壓災害發生，針對某礦沖擊地壓發生機理，制定掘進期間的及時解危措施：

掘進面掘進期間，當監測有危險時，主要對煤體進行卸壓處理。在監測有危險區域及其前后各20 m范圍內，對煤體煤幫及底煤實施卸壓解危。

煤幫卸壓解危技術包括卸壓爆破、大直徑鉆孔卸壓。在煤體較為松軟時工作面兩巷內側煤幫可實施煤幫大直徑鉆孔卸壓和底煤大直徑鉆孔卸壓。

當采取及時解危技術后，須進行解危效果檢驗，檢驗方法主要采用鉆屑法。當鉆屑法解危效果檢驗后仍存在沖擊危險時，需進一步實施卸壓解危措施，直至危險解除。

3.5 瓦斯/CO2 突出-沖擊地壓“雙防”效果檢驗

在瓦斯/CO2突出-沖擊地壓“雙防”技術體系指導下，自2016 年發生沖擊事故以來，通過制定和實施針對性沖擊地壓防治技術，某礦五采區已安全回采受沖擊地壓影響的5521-20 二系統工作面、5521-21 工作面、5521-22 工作面，回采過程中雖局部區域地壓顯現較為強烈，但均未產生破壞性災害后果，且鉆屑量和瓦斯吸解值均處于正常水平，表明“雙防”措施在確保瓦斯/CO2突出防治強度前提下，切實杜絕了沖擊事故發生，保障了礦井生產安全。以5521-22 工作面為例，基于微震監測對比分析其地壓顯現規律，并結合鉆屑監測進一步論證瓦斯/CO2突出-沖擊地壓“雙防”效果。

3.5.1 礦震空間分布規律

以5521-22 工作面回采期間104J 以上能量微震事件為分析對象，5521-22 微震平面分布如圖8 所示，對比5521-20 工作面微震事件分布如圖9 所示。

圖8 5521-22 工作面微震事件定位Fig.8 5521-22 working face microseismic event location map

圖9 5521-20 工作面2016 年12 月微震事件分布（大于104 J）Fig.9 5521-20 working face microseismic event distribution( greater than 104 J ) in December of 2016

從5521-22 工作面回采期間104J 以上能量的微震事件分布及變化情況來看，盡管工作面的采深不斷增加，但大能量事件的頻次整體上處于較低水平。對比5521-20 工作面回采微震事件分布情況，5521-22 進風巷一側微震事件明顯減少，是由于5521-22工作面初采階段設計并實施了頂板深孔與淺孔爆破相結合的卸壓方案，取得了較好的防治效果。

3.5.2 微震頻次及總能量對比

對于急傾斜特厚水平分段開采，比較5521-22和5521-21 工作面沿走向位置相同段內的微震活動分布情況，可以論證工作面的沖擊地壓治理效果。

如圖10 所示，與5521-21 工作面相比，5521-22工作面回采過程中，能級為102～103、103～104J 的小能量微震事件總頻次和能量增加，能級為104～105J的大能量微震事件總頻次和能量明顯降低，說明所采用的卸壓方案改善了采場周圍的應力環境和堅硬厚頂板的破斷狀況，使采場圍巖的彈性能更多地以小能量微震事件的形式釋放，減少了大能量礦震發生的機率，從而降低了工作面發生沖擊地壓的可能性。

圖10 5521-22 和5521-21 工作面同時間段各能級礦震總頻次-總能量占比Fig.10 Total frequency-total energy ratio of mine earthquake at each energy level in same time period of 5521-22 and 5521-21 working faces

3.5.3 鉆屑量及瓦斯吸解值分析

使用鉆屑法對5521-26 采煤工作面瓦斯突出防治效果進行檢驗，每次施工3 孔，孔深8 m，取每次鉆屑量及瓦斯吸解值最大值繪制監測曲線如圖11 所示。開采期間該工作面鉆屑量最大值為2.4 kg/m，最大鉆屑量平均值為2.16 kg/m，瓦斯吸解值K1最大值為0.19 mL/(g·min1/2)，K1,max平均值為0.12 mL/(g·min1/2)，均處于正常數值水平，且各孔施工期間均未見噴孔、瓦斯涌出等異常動力現象，因而“雙防”措施的實施同樣保證了瓦斯/CO2突出防治強度，并未增加瓦斯突出風險。

圖11 5521-26 工作面鉆屑監測及瓦斯吸解值變化Fig.11 5521-26 working face drilling cuttings monitoring and gas absorption value change diagram

4 沖擊地壓防治及管理模式

2016 年“3·24”事故后，該礦立即成立了以礦長為組長的沖擊地壓防治領導小組，設立了沖擊地壓防治辦公室，組建了沖擊地壓防治隊伍，建立和完善了沖擊地壓防治安全責任體系及防治管理制度，堅持“區域先行、局部跟進、分區管理、分類防治”沖擊地壓防治原則，提高防沖認識，樹立“沖擊地壓可治可控可防”的理念，形成了較為完整的“六位一體”綜合防沖體系。

4.1 “六位一體”綜合防沖體系

在沖擊地壓具體防治措施上堅持預測評價、監測預警、治理預防、效果檢驗、安全防護和教育培訓“六位一體”綜合防治措施，主要做法有：

1）在沖擊危險性分析預測評價上，堅持每個工作面采掘前均按照綜合指數法和多因素耦合法對工作面進行沖擊危險性評價，劃定沖擊危險區域及等級，依據危險性等級制定具有針對性的防治措施。

2）在沖擊地壓監測預警上，主要采用SOS 微震區域監測和以應力在線、電磁輻射、鉆屑法、常規地壓等為主的局部監測方法。

3）在防治措施上采用了區域與局部相結合的綜合防治方法。在區域防治上主要采用優化采掘布局，實現順序開采，避免孤島煤柱，開采解放層，深孔爆破斷頂等綜合防治措施。在局部防治上主要采用煤體爆破卸壓、大直徑鉆孔卸壓、頂板爆破預裂、煤層注水等局部防治措施。在工作面掘進及開采前均要編制專項防沖設計，制定專項防沖措施。

4）嚴格落實效果檢驗制度。對采掘工作面進行預卸壓或解危措施后，通過鉆屑法對沖擊地壓防治或解危措施進行效果檢驗，以確保礦井不掘危險掘進頭，不采危險工作面。

5）在防護措施上主要落實沖擊地壓巷道及工作面加強支護強度，危險區限員準入，設備材料限位固定，個體防護以及壓風自救、供水施救、通訊聯絡為主的緊急避險等綜合安全防護措施。

4.2 某礦沖擊地壓防治技術規范

為認真貫徹落實《國務院安全生產委員會關于進一步貫徹落實習近平總書記重要指示精神堅決防范遏制煤礦沖擊地壓事故的通知》《煤礦安全規程》和《防治煤礦沖擊地壓細則》等各項規定，加強和規范煤礦沖擊地壓防治技術管理，有效防范和遏制沖擊地壓事故，實現“零沖擊”防沖管理目標，確保礦井安全生產，制定了Q/YJMD—FC 0104—2022《窯街煤電集團有限公司煤礦沖擊地壓防治 第四部分：沖擊地壓防治技術規范》，對監測預警、防范治理、效果檢驗、安全防護4 個方面的各項具體措施作了詳細規定，探索出一條具有某礦特色的沖擊地壓防治技術規范，豐富完善了急傾斜特厚煤層水平分段開采的相關法規。

5 結 論

1）加強校企合作，開展急傾斜特厚煤層水平分段開采沖擊地壓機理研究，明確了頂、底板覆巖結構破斷失穩演化過程，建立了傾向剖面“夾持巖梁”力學模型，以動靜載疊加誘沖原理為理論基礎，提出了近直立煤層水平分段開采的頂底板夾持煤柱沖擊地壓機理：在頂板、底板及散體夾持擠壓作用下，煤體處于高靜載荷狀態，此時在頂、底板破斷形成的動載擾動作用下，能量極易達到臨界值后突然釋放，造成動靜疊加型沖擊地壓災害。

2）加大安全投入，強化防治力度，以“在不降低瓦斯/CO2突出防治強度的基礎上，優化共用瓦斯鉆孔、監測孔，實現一孔多用，減少綜合工程量”為原則，構建了制定了一整套完整有效的適合該礦急傾斜特厚煤層水平分段開采的礦井瓦斯/CO2突出-沖擊地壓“雙防”技術體系；基于微震活動規律對比分析和鉆屑量、瓦斯吸解值數據，發現防沖措施的實施在保障瓦斯突出防治效果的基礎上，減少了工作面附近大能量事件的發生，改善了采場周圍的應力環境，減小了堅硬厚頂板的破斷距，取得了明顯的防治效果。

3）在沖擊地壓管理上堅持預測評價、監測預警、治理預防、效果檢驗、安全防護和教育培訓“六位一體”綜合防治，以《煤礦安全規程》和《防治煤礦沖擊地壓細則》等各項規定，制定了Q/YJMD—FC 0104—2022《窯街煤電集團有限公司煤礦沖擊地壓防治 第四部分：沖擊地壓防治技術規范》，探索出一條具有某礦特色的沖擊地壓防治技術規范，豐富完善了急傾斜特厚煤層水平分段開采的相關法規。