中国煤炭开采冲击地压防治进展与未来挑战

本文主要探讨了我国煤炭开采过程中遭遇的冲击地压问题，这是一种由于地下煤炭开采活动引发的地面或井下突发的动力性地质灾害。作者姜耀东、潘一山、姜福兴等人对中国煤矿冲击地压灾害的发生特点进行了总结，指出它具有复杂性、突发性和破坏性强的特点。他们分析了冲击地压、岩爆（地表或地下岩石突然破裂释放能量的现象）和矿震之间的区别和联系，强调了这些现象之间的内在力学关联。 文中构建了三种不同的冲击地压力学模型：材料失稳型，即煤层内部由于力学失衡导致的破坏；滑移错动型，涉及煤层内部的相对位移引发的能量释放；以及结构失稳型，关注支撑结构的失效引发的灾害。针对这些问题，作者提出了煤炭开采冲击地压研究的四个关键科学问题： 1. 地质赋存环境对冲击地压的影响机制及量化分析方法：理解地层结构、地质应力状态如何影响冲击地压的发生和发展，需要开发出更精确的预测模型。 2. 深部断续煤岩体的变形破坏规律和工程动力响应特征：深入研究煤层在开采过程中的动态响应，以优化开采工艺减少灾害。 3. 采动应力分布和能量场的时空演化规律与多因素耦合致灾机理：探究开采活动如何改变地应力分布，以及如何识别和控制不同因素间的相互作用引发的灾害。 4. 煤矿冲击地压的监测预警与防治方法：发展有效的监测系统和技术，提前预警并实施有效的防治措施，以保障人员安全和生产效率。 作者还回顾了近年来我国在冲击地压机理研究和防治技术方面的成果，但同时也指出存在的问题，例如监测技术的局限、防治策略的优化空间等。最后，文章提出未来我国煤矿应重点提升冲击地压防治水平，通过技术创新、综合管理等手段，降低冲击地压灾害的风险，保障煤矿安全与可持续发展。 本文的研究对于我国煤炭工业的发展具有重要的指导意义，强调了基础理论研究与实际应用的结合，为煤矿安全提供了科学依据。