1.2冲击地压的分类

　　国内外学者从不同的角度提出了不同的冲击地 压分类方法。如按冲击地压发生位置可分为煤层冲 击地压、顶板冲击地压和底板冲击地压；按冲击压力 来源可分为重力型、构造型和重力-构造型;按冲击 能量大小可分为微冲击、弱冲击、中等冲击、强冲击和 灾难性冲击类型等; Rice从煤岩材料受载类型和 破坏形式将冲击地压分为受静载引起的应力型冲击 失稳和受动载引起的震动型冲击失稳;佩图霍夫根据 冲击地压与工作面的位置关系将冲击地压分为两类： 一类是发生在工作面的由采掘活动直接引起的冲击 地压，另一类是远离工作面，由于矿区或井田内大区 域范围的应力重分布引起的冲击地压&2 ;潘一山 等M根据对我国冲击地压现状的研究，将之分为煤 

　　体压缩型冲击地压、顶板断裂型冲击地压和断层错动 型冲击地压3种基本类型;何满潮等&4通过对煤岩 冲击失稳的能量聚积和转化特征的研究，建立了以复 合型能量转化为中心的煤岩冲击失稳分类体系，将冲 击地压分为单_能量诱发型和复合能量转化诱发型 两大类，其中单一能量型又可分为固体能量诱发型、 气体能量诱发型、液体能量诱发型、顶板垮落能量诱 发型和构造能量诱发型,该分类方法较以往的按冲击 能量特征分类更突出煤岩冲击失稳的本源和主要影 响因素。

　　更多的学者按照煤岩冲击失稳的物理特征进行 分类研究，总结起来可将冲击地压分为3类:①岩爆 型冲击地压,是指在高应力作用下，煤岩材料发生弹 射、爆炸式的破坏;②顶板垮落型冲击地压，上覆厚 且坚硬的顶板悬伸在矿柱上，达到_定跨度折断或垮 落时对矿柱形成压力波，引起矿柱煤体的瞬时破坏; ③构造型冲击地压，构造应力作用下,煤岩体发生突 然的失稳冲击。

　　冲击地压现象的本质是高应力状态作用下煤岩 体的突然失稳破坏。从应力状态导致煤岩体的突然 失稳破坏的本质对冲击地压的进行分类研究,本文将 煤矿冲击地压分为3类:材料失稳型冲击地压、滑移 错动型冲击地压和结构失稳型冲击地压。

　　(1) 材料失稳型冲击地压。

　　材料失稳型冲击地压是指井巷或工作面周围岩 体在开挖过程中，煤岩体内应力集中达到_定程度 后,煤岩材料内部裂纹不断扩展、贯通、汇聚，并导致 _定范围内的煤岩体发生弹射、爆炸式的破坏而发生 的冲击突出。材料失稳型冲击地压如图1(a)所示。 　

　　(2)滑移错动型冲击地压。

　　滑移错动型冲击地压如图1(b)所示，是指在采 动影响下由于顶底板与煤层刚度的不同而导致的煤 层滑移错动冲击挤出，如Lipp 突出模型&5];或井巷附近的断层、构造或结构面的滑 移错动诱发而产生突然剧烈破坏的动力现象。

　　(3)结构失稳型冲击地压。

　　井巷或工作面周围岩体，由于采动应力或顶板大 面积悬顶突然破断或矿震诱发而产生突然剧烈破坏 的动力现象，经常是煤柱或巷道围岩大面积的冲击突 出而发生整体井巷结构失稳，如图1(c)所示。如孤 岛工作面的开采、煤柱的回收、坚硬顶板下的煤层开 采等。例如2008 -06 -05千秋煤矿发生的一起冲击 地压事故,采场围岩瞬间释放的巨大能量致使105 m?长的巷道工程发生冲击突出破坏。在煤炭开采实践中，第2,3类的冲击地压所引发 的破坏通常比第1类更剧烈，这类冲击地压冲出煤量 大、动能多、震动大,往往造成巨大的破坏和严重后果。2冲击地压发生机理与防治研究中的关键科 学问题

　　生产实践表明煤矿冲击地压这种动力灾害现象 发生时一般没有明显的宏观前兆，具有突发性、瞬时 震动性、巨大破坏性特征，事先难以确定发生的时间、 地点和强度。从力学本质上讲煤矿冲击地压是特定地 质赋存条件下的煤岩体系统由于采矿活动在变形破坏 过程中能量的稳定态积聚、非稳定态释放的非线性动 力学过程，是其外部荷载环境、内部结构、构造及其物 理力学性质的综合反映，其形成过程非常复杂,涉及地 质、采矿、地球物理、岩石力学和非线性动力学等交叉 学科，同时该问题具有明显的时空演化特征。

　　与地下厂房、水电硐室、地铁隧道等其它行业地 下工程相比，煤矿开采具有十分鲜明的特征：①开采 空间范围大。我国深部煤矿普遍采用长壁开采方法， 形成了数十万甚至数百万立方米的开采空间，开采范 围之大、采动波及之广是其他任何地下工程不能比拟 的。②开采扰动强烈。大空间快速推采的长壁开采 方法对围岩形成强烈开采扰动，引起上覆岩层垮落、 地表大面积变形沉降，尤其是对于深部一矿一面集中 开采的千万吨级矿井而言，开采所导致大范围的强烈 扰动更是浅部开采和其它地下工程所不能比拟的。 ③介质属性和应力状态复杂。除了深部煤田地质赋 存条件的复杂性外，大范围开采对采掘空间周围煤岩 体形成反复扰动，使之多次经历变形、破坏过程，致使 煤岩体的介质属性既具有断续结构特征，又具有破断 介质属性;工作面处于高地应力和强卸荷共同作用 下，采掘诱致地应力重分布时空关系复杂，高应力释 放、转移、传递引起的煤岩体能量耗散与能量释放过 程的动力学特征明显，极易诱发冲击地压动力灾害。

我　　国学者通过多年研究，提出煤炭开采中冲击地 压机理和防治技术领域需解决的4个关键科学问题：

　　(1)地质赋存条件对冲击地压的作用机制及量 化分析方法。

　　在长期的地质演变过程中深部煤岩体内蕴藏着 巨大的变形能，其储能程度和原岩应力分布既取决于 煤岩体的硬度、致密性和矿物成分，也取决于地质构 造、断层、褶曲的程度。同时深部煤层开采时坚硬顶 板(特别是厚层砂岩顶板）的运动失稳也是导致矿柱 和采场巷道工作面发生瞬时冲击动力灾害的诱因。 因此冲击地压灾害与煤岩组分、断层、褶曲、原始应力 场和构造应力异常密切相关，如何科学定量描述地质 赋存条件的作用机制及其与煤矿冲击地压灾害的相 关性是_个共性科学问题。通过研究这_科学问题， 揭示煤岩体的冲击倾向性、地质构造和原岩应力条件 对煤矿深井动力灾害成灾的作用机制。

　　(2)深部断续煤岩体的变形破坏规律和工程动 力响应特征。

　　深部煤岩体通常为含有节理裂隙的层状结构。 深部煤炭的集中开采强烈扰动使得采场和巷道周围 的煤岩体不可避免地发生变形和破坏从而形成断续 结构。在多次开采扰动和长期的流变过程中，这种断 续结构煤岩体会出现新的破裂和强度不断衰减的循 环过程，从而导致大变形、强流变和超低摩擦效应，在 一定条件下将会引起冲击地压动力灾害。在深部煤 炭开采工程中，巷道围岩的破坏并不意味着巷道的失 效，围岩的突发性动力破坏是由于断续煤岩体结构特 征、外载荷作用、岩石卸压与能量释放的共同作用结 果。因此通过探索深部断续煤岩体的变形破坏规律 和工程动力响应特征这一科学问题，研究断续煤岩体 结构特征及破裂后的变形破坏特征，研究允许围岩破 坏但限制其变形发展的稳定条件，从而搞清楚巷道围 岩破裂后（峰后）的力学响应、围岩失稳特性及其演 化规律和动力失稳控制对策。