地質(zhì)條件復(fù)雜煤層沖擊地壓防治

隨著煤炭資源開采深度和開采強度的增加，沖擊地壓逐漸成為威脅煤礦生產(chǎn)安全的主要災(zāi)害之一。本書在挖掘我國近20年來發(fā)生的30余起沖擊地壓事故致災(zāi)因素及其關(guān)聯(lián)關(guān)系的基礎(chǔ)上，探討斷層滑移誘沖機理，劃分褶曲構(gòu)造發(fā)育煤層防沖“三區(qū)”，提出瓦斯煤層沖擊屬性判別方法，分析巷道底板沖擊地壓的發(fā)生機理和近直立煤層沖擊失穩(wěn)原因，研究斷層、褶曲、高瓦斯、高應(yīng)力、近直立五類地質(zhì)條件復(fù)雜煤層沖擊地壓防治技術(shù)。

煤炭作為我國能源安全的基石與主體能源，在一次能源消費結(jié)構(gòu)中長期占據(jù)50%以上的重要地位，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要支撐。在長期支撐國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的過程中，淺部煤炭資源日趨枯竭，深部煤炭資源成為我國未來能源的戰(zhàn)略保障。隨著煤炭資源開采深度的增加和開采強度的增大，沖擊地壓日漸成為威脅我國煤礦生產(chǎn)安全的主要礦山災(zāi)害之一。近20年間，我國共發(fā)生30余起沖擊地壓事故，造成大量的人員傷亡和巨額的財產(chǎn)損失。

在影響沖擊地壓的眾多因素中，地質(zhì)因素是孕育和觸發(fā)沖擊地壓的深層根源與先決條件。統(tǒng)計表明，斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造及高瓦斯、堅硬頂?shù)装濉⒓眱A斜等煤層賦存的地質(zhì)條件誘發(fā)了83%的沖擊地壓事故。因此，要切實提升我國煤礦沖擊地壓防治技術(shù)水平，必須從地質(zhì)因素出發(fā)，研究沖擊地壓防治的理論、技術(shù)和方法。

該書的突出特色在于其“立足地質(zhì)本源、聚焦機理創(chuàng)新、強化技術(shù)落地”的研究邏輯。作者團隊從我國沖擊地壓事故的致災(zāi)因素挖掘入手，通過文本挖掘等方法梳理了事故中地質(zhì)因素與開采技術(shù)、管理因素的關(guān)聯(lián)關(guān)系，揭示了斷層、褶曲等構(gòu)造及高瓦斯、急傾斜煤層等地質(zhì)條件誘發(fā)沖擊地壓事故的核心規(guī)律，為“源頭治理”奠定了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，針對不同復(fù)雜地質(zhì)條件，該書逐一破解了如下關(guān)鍵科學(xué)問題：在斷層發(fā)育煤層中，通過動靜載耦合作用下斷層滑移力學(xué)模型，闡明了斷層失穩(wěn)誘沖機理，提出了合理采掘部署與局部卸壓技術(shù)；在褶曲構(gòu)造煤層中，通過三維地應(yīng)力場反演劃分防沖“三區(qū)”，優(yōu)化了可采區(qū)采掘布局；在高瓦斯煤層中，建立了瓦斯對煤沖擊傾向性的影響規(guī)律，形成了瓦斯抽采與煤層注水聯(lián)合防治技術(shù)；針對高地應(yīng)力底板沖擊，創(chuàng)新卸支耦合防治技術(shù)；對近直立特厚煤層，提出了保護(hù)層自卸壓防沖方案。這種“一構(gòu)造一機理、一條件一技術(shù)”的研究范式，充分體現(xiàn)了理論與實踐的深度融合。

斷層卸荷滑移實驗系統(tǒng)

斷層沖擊地壓發(fā)生時覆巖垮落形態(tài)

斷層沖擊地壓機理邏輯示意

斷層沖擊地壓局部防治技術(shù)

全書共 7 章：

• 第1章，緒論，分析地質(zhì)條件復(fù)雜煤層沖擊地壓研究目的及意義，梳理防治現(xiàn)狀。
• 第2章，沖擊地壓事故致災(zāi)因素分析，挖掘我國30余起沖擊地壓事故誘因及其關(guān)聯(lián)關(guān)系。
• 第3章，斷層發(fā)育煤層沖擊地壓防治，分析斷層滑移規(guī)律及其誘沖機理。
• 第4章，褶曲構(gòu)造控制煤層沖擊地壓防治，分析褶曲構(gòu)造控制煤層應(yīng)力環(huán)境，劃分防沖“三區(qū)”，優(yōu)化可采區(qū)采掘布局。
• 第5章，高瓦斯及突出煤層沖擊失穩(wěn)機理與防治，分析瓦斯對煤沖擊傾向性的影響，研究瓦斯煤層沖擊及其防治方法。
• 第6章，高應(yīng)力區(qū)底板沖擊地壓防治，分析巷道底板沖擊地壓發(fā)生機理及影響因素，提出底板沖擊地壓卸支耦合防治技術(shù)。
• 第7章，近直立特厚煤層沖擊地壓防治，提出近直立特厚煤層群保護(hù)層自卸壓防沖技術(shù)。

本文摘編自《地質(zhì)條件復(fù)雜煤層沖擊地壓防治》（歐陽振華 張寧博 史慶穩(wěn) 著. 北京 : 科學(xué)出版社 , 2025. 11 ）一書“序”“前言”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

ISBN 978-7-03-084203-9

責(zé)任編輯：李 雪 吳春花

本書可供從事礦山巖石力學(xué)、采礦工程、礦山安全技術(shù)及工程以及礦山?jīng)_擊礦壓、礦震等煤巖動力災(zāi)害防控的科技工作者、工程技術(shù)人員和研究生參考使用。

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