0 引 言

2018年10月20日，山东能源集团龙郓煤业发生冲击地压事故，造成21人死亡；2019年6月9日，吉林煤业集团公司龙家堡煤矿发生冲击地压事故，造成9人死亡[1]；2019年8月2日，开滦(集团)有限责任公司唐山矿业分公司井下发生1起较大冲击地压事故，造成7人死亡。这么短的时间内，发生3起震惊全国的冲击地压事故，不禁要问：为什么会发生冲击地压，冲击地压能防治吗？

事实上，我国早在解放前的1933年就发生过冲击地压，而在20世纪80年代前后，因煤矿开采深度的增加，一些典型的硬煤、硬顶、硬底简称“三硬”条件的煤矿相继发生冲击地压，成为当时影响我国煤矿安全生产的主要灾害之一[2]。进入21世纪以后，在我国煤矿开采深度不断增加的同时，由于机械化水平的提高，煤矿开采强度显著加大，矿井井型由过去最大的300万 t/a不断增大到500万 t/a、800万 t/a、1 000万 t/a，甚至1 500万 t/a，从而导致一些过去没有冲击地压危险的矿井也发生了冲击地压。同时，由于矿井设计理念的落后和设计标准的滞后，我国很多开采深度大于500 m的矿井在设计时根本没有考虑冲击地压问题，从而使得开拓部署不够合理、没有实施保护层开采、大巷布置在冲击地压煤层中、留设不合理煤柱、跳采或孤岛开采，从而导致近10年来我国一些深部开采矿井及新建矿井陆续发生冲击地压灾害，对我国煤矿安全生产造成了严重威胁。因此，如何解决这些生产矿井冲击地压问题，已成为摆在煤炭科研工作者面前亟待解决的问题。

经过40年的努力，我国在冲击地压研究与工程实践方面成果显著，陆续建立了冲击地压的“三准则”理论[3]、变形系统失稳理论[4,5]、“三因素”理论[6-10]、“弱化减冲”理论[11-12]、应力控制理论[13-14]、“冲击启动”理论[15]和冲击地压扰动响应失稳理论[16]，使我国在冲击地压理论研究方面占据世界领先地位。同时，在冲击地压监测技术与装备方面，在消化、引进国外先进技术装备的基础上，研发的冲击地压采动应力监测系统、微震监测系统和电磁辐射监测系统等已装备到大部分冲击地压矿井。对冲击地压显现较为严重的矿井，通过煤层大直径钻孔卸压、留设合理煤柱、顶板深孔爆破或水压致裂等技术，大大降低了冲击地压的危险性，有效防止了冲击地压灾害的发生。

笔者将系统地论述新中国成立70年来，特别是近10年来我国在冲击地压方向方面开展的研究工作和取得的研究成果，并分析我国冲击地压研究中存在的问题，提出未来研究工作的重点方向。

1 我国冲击地压灾害与研究现状

1.1 冲击地压初期认识阶段

冲击地压作为煤岩动力灾害之一，是矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象，是一种特殊的矿山压力显现形式。过去，由于我国煤矿开采深度较浅，开采强度不高，虽然早在解放前的1933年就在抚顺胜利煤矿发生过冲击地压，但从1949年新中国成立到1978年改革开放期间，只有为数不多的几个煤矿发生过冲击地压事故，其中20世纪50年代只有7个煤矿、60年代只有12个煤矿、70年代只有22个煤矿，且多数冲击地压是因顶板的坚硬和不及时垮冒而导致高度应力集中造成的，冲击地压现象及发生条件远没有被采矿工作者所认识[2]。

根据文献检索结果可知，我国有关冲击地压研究的学术论文，最早的是1966年中国科学院矿冶研究所胡克智等[17]发表在《科学通讯》第9期的《煤矿的冲击地压》，但直到改革开放，全国也只有为数不多的研究单位和个人从事与冲击地压密切相关的研究工作，基本没有形成研究团队。

1.2 冲击地压研究探索阶段

进入20世纪80年代，随着矿井开采深度的增加和采掘范围的不断扩大，北京门头沟煤矿、城子煤矿、房山煤矿，抚顺龙凤煤矿和老虎台煤矿，枣庄陶庄煤矿和八一煤矿，开滦唐山煤矿和赵各庄煤矿，阜新五龙煤矿、高德煤矿，双鸭山岭东煤矿，鸡西滴道煤矿，大同忻州窑煤矿，辽源西安煤矿，南桐砚石台煤矿，四川天池煤矿等都发生了冲击地压现象，截至1985年5月，冲击地压矿井数量已达到了32个[2]，分布在我国10个省(区)。截至1985年5月我国冲击地压矿井条件及分布情况见表1[2]。

进入20世纪90年代，随着采深的加大和采高的增加，新汶华丰煤矿[19]、徐州三河尖煤矿[20]、义马千秋煤矿[21]先后发生冲击地压事故，造成巷道或回采工作面煤体冲击式破坏，U型钢扭曲变形，支柱瞬间折弯或折断，给煤矿安全生产带来了很大的影响。这期间，由于煤炭市场持续走低，煤矿对冲击地压的投入明显不足，冲击地压防治工作完全处于被动状态。

在冲击地压研究方面，改革开放初期的20世纪80年初，全国主要有2个团队专门从事冲击地压研究工作，包括煤炭科学研究总院(以下简称煤科总院)北京开采研究所以为代表的团队和阜新矿业学院(以下简称阜新矿院)以为代表的团队。其中，煤科总院团队的主要成员有：李玉生、张万斌、王淑坤、屈先朝、吴耀坤、滕学军、齐庆新、李首滨、赵国栋等；阜新矿院团队的主要成员有：赵本钧、梁政国、段克信、李国臻、潘一山、赵阳升、王来贵、梁冰等。在当时，煤科总院团队主要针对北京门头沟煤矿、枣庄陶庄煤矿和大同忻州窑煤矿的冲击地压问题开展研究工作；阜新矿院团队主要针对抚顺龙凤煤矿的冲击地压问题开展研究工作。与此同时，重庆大学和山东矿业学院只有个别人或多或少地在研究冲击地压问题，包括重庆大学的鲜学福、李信等，山东矿业学院的宋振骐、刘先贵等。该时期，冲击地压研究的重点是发生机理、预测预报与防治，主要包括承担国家“七五”科技攻关项目的研究任务，如由煤科总院开采所完成的国家“七五”科技攻关项目专题“冲击地压预测与防治”，还有煤科总院开采所与波兰采矿自动化研究院在煤岩冲击倾向性研究方面开展的国际合作研究工作，突出的成果是李玉生提出的冲击地压“三准则”机理和提出的变形系统失稳理论以及张万斌等在德国和波兰学者的研究基础上进一步完善的冲击倾向性理论。

20世纪90年代初，山东科技大学潘立友开始进军冲击地压研究领域，并在现场开展冲击地压的防治工作。1997年，中国矿业大学窦林名从波兰学成回国，开始了冲击地压的研究工作，逐渐形成了冲击地压研究特色团队。在此期间，煤科总院北京开采研究所齐庆新在对新汶华丰煤矿、北京门头沟煤矿、枣庄陶庄煤矿、徐州三河尖煤矿、辽源西安煤矿和双鸭山岭东煤矿等冲击地压矿井煤岩层发生冲击地压后的典型破坏特征研究后提出了冲击地压的“三因素”机理，并于1996年完成了题为“层状煤岩体结构破坏的冲击矿压理论与实践研究”的博士学位论文[8]；阜新矿院的潘一山对冲击地压发生和破坏过程进行了系统的理论与试验研究，给出了冲击地压发生启动的能量准则和扰动响应准则，并提出了冲击倾向性新指标即煤岩弹性模量E和降模量λ之比E/λ,并于1999年在清华大学完成了题为“冲击地压发生和破坏过程研究”的博士学位论文[22]。

在此期间，冲击地压的主要研究工作突出地表现在4个方面：一是煤科总院北京开采所和阜新矿院完成了包括北京、开滦、新汶、徐州、阜新、抚顺、义马、双鸭山等矿区近80个煤矿煤岩层的冲击倾向性测定工作[23-24]；二是采用实验室试验与相似模拟为主要方法的冲击地压发生机理的研究工作[25]；三是开展了以矿压、钻屑量和地音监测及地应力测量与地质动力区划为主要方法的冲击地压监测工作；四是采用煤层卸载爆破、煤层注水为主的冲击地压防治实践工作[26]。应该说，在当时煤炭行业不景气的背景下，冲击地压研究工作的投入明显不足，现场用于冲击地压监测与防治的装备严重缺乏，用于全矿井的微震监测技术只在新汶华丰、阜新五龙、北京门头沟等个别冲击地压矿井得到了应用。这期间，煤科总院开采所于1993年完成了煤炭工业部重点项目“冲击地压煤层层析成像方法的试验研究”[27]，在国内首次尝试将地震层析成像方法应用于煤矿冲击危险性评价；1997年完成了能源部重点项目“华丰矿冲击地压综合防治技术”[26]，较系统全面地针对一个具体冲击地压矿井开展冲击地压发生原因、预测与防治方法的实践研究。

1.3 冲击地压研究快速发展阶段

进入21世纪，煤炭行业逐渐从低谷中走出，同时，随着煤矿开采技术的不断提高，采煤机、刮板输送机和液压支架的性能得到了较大的改善，回采工作面的开采强度显著增大，加之部分矿井采用综采放顶煤开采方法，冲击地压矿井随之显著增多，冲击地压矿井数量也从1985年的32个快速增加到2008年的121个。

该时期国家经济不断发展，煤炭形势好转，开采强度增加，开采深度加大，冲击地压发生次数和危害不断增加，冲击地压研究人员和团队不断增加，并且随着2004年姜福兴从山东科技大学调到北京科技大学，由过去以矿压为主的研究方向转向冲击地压研究方向，并在北京科技大学建立起了团队，冲击地压研究队伍得到进一步发展壮大。

在此期间，在煤矿冲击地压灾害显著增加的大背景下，无论是国家，还是企业，都在全国开始重视对煤矿冲击地压监测装备和防治技术的研发投入。其中，在企业层面上，新汶矿业集团于2004年率先引进了波兰的ARAMIS微震监测系统用于华丰煤矿冲击地压的监测实践，此后全国其他冲击地压矿井陆续开始安装相关冲击地压监测设备[28]。在国家层面上，科技部于2005年设立了“十一五”国家科技支撑计划课题“深部开采煤岩动力灾害多参量识别与解危关键技术及装备”，首次在“973计划”项目中设立有关煤岩动力灾害的项目，即胡千庭作为首席科学家的“预防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究”项目。该阶段冲击地压研究工作得到重视和认可，研究得到较快的发展，无论是理论、技术、装备都得到进一步完善和提升。

1.4 冲击地压研究新的挑战

2010年，冲击地压测定、监测与防治方法的相关国家标准颁布并开始实施，标志着我国冲击地压进入一个新阶段。随着我国煤矿开采强度与深度的增加，冲击地压矿井数量由2012年的142个迅速增长至2017年的177个，具体矿井名称、分布、数量见表2。

我国冲击地压矿井分布情况如图1所示，可见冲击地压矿井分布扩大到全国20个省、自治区。随着近年来我国对煤矿落后产能的调整，关闭了一些安全条件差、生产技术落后、储量殆尽的煤矿，这其中就包括部分冲击地压矿井，如北京门头沟煤矿、南桐砚石台煤矿、辽源西安煤矿等。截至2019年6月我国正在生产且经鉴定为冲击地压矿井的数量及分布情况见表3，主要冲击地压矿井基本情况见表4。

近10年来，随着我国东部煤矿开采向深部转移以及煤矿开发向西部转移，东部的山东省和黑龙江省成为我国冲击地压的重灾区，冲击地压矿井数量分别达到43个和14个；西部的陕西省和内蒙古自治区不断有新的冲击地压矿井出现。特别是彬长矿区和鄂尔多斯深部矿区，尽管开发历史不长，但冲击地压已成为这些矿区影响最大的典型灾害，多数矿井受到冲击地压的影响。近10年来鄂尔多斯地区发生冲击地压矿井的条件及灾害情况见表5。

在冲击地压研究方面，国家开始加大对冲击地压的投入，2010年设立了姜耀东为首席科学家的“973计划”项目“煤炭深部开采中的动力灾害机理与防治基础研究”，2011年设立了谢和平为首席科学家的“973计划”项目“深部煤炭开发中的煤与瓦斯共采理论”。特别需要指出的是，进入“十三五”后，国家对科技项目进行了全面改革，不再设立国家科技支撑计划项目、“973计划”项目和“863计划”项目,统一改为国家重点研发计划项目。为此，科技部分别于2016年和2017年设立了有关冲击地压的项目，即2016年袁亮作为项目负责人的“煤矿典型动力灾害风险判识及监控预警技术研究”和2017年齐庆新作为负责人的“煤矿深部开采煤岩动力灾害防控技术研究”。国家在冲击地压方向上的科技投入不断加强。

此外，山东科技大学的谭云亮、河南理工大学的李化敏等对冲击地压也开展了一定的研究工作，但由于团队研究方向较多，使得在冲击地压研究方向上的成果并不十分突出。近几年来，华北科技学院、安徽理工大学的有关学者也开始对冲击地压产生兴趣，但目前尚未在全国形成有影响的团队。

煤矿也高度重视冲击地压的研究工作，历史上主要包括北京门头沟煤矿、新汶华丰煤矿、义马千秋煤矿、抚顺老虎台煤矿等。

直到现在，煤科总院团队和辽宁工程技术大学(以下简称辽工大，原阜新矿业学院)团队还是目前最为稳定和人数最多的团队，持续地从事冲击地压的研究工作。其中，煤科总院团队包括开采分院团队和安全分院团队。

截至目前，我国在冲击地压研究方向上，约共有500人取得博士或硕士学位，其中博士学位获得者约160人，硕士学位获得者340人。1999年至今各培养单位博士硕士人数及分布情况见表6， 1999年以来我国在冲击地压方向上每年取得博士学位人数及比例如图2所示。从1980年至今，我国共发表冲击地压相关学术论文共约4 900篇，其中近10年每年300～400篇，占论文总数的近70%。1980年以来冲击地压相关论文数量变化如图3所示，从图3可以看出，随着冲击地压问题的突出，冲击地压学术论文呈不断增加的趋势。

我国研究冲击地压的各单位发表学术论文数量统计情况见表7，按照冲击地压方向论文被引频次，选取了前35篇论文，代表性论文见表8。分析表6—表8可知，在培养冲击地压人才方面，中国矿业大学、辽宁工程技术大学和山东科技大学数量最多；在发表学术论文方面，中国矿业大学、辽宁工程技术大学和山东科技大学数量位居前三。但进一步分析被引频次最高的前35篇论文中可以看出，在被引频次前35篇论文中，共有8个单位，其中中国煤炭科工集团(煤科总院)和辽宁工程技术大学(阜新矿院)各占9篇论文，中国矿业大学7篇、北京科技大学4篇、中国矿业大学(北京)3篇、青岛建筑工程学院1篇、山东科技大学1篇、西安科技大学1篇，与其在行业中冲击地压研究地位基本一致。进一步统计该8个单位合计被引和下载总次数及占比情况(图4和图5)，可知各单位论文总被引频次和总下载频次分布基本与论文总数规律相一致。

同时，对我国出版的有关冲击地压方面的著作进行统计归纳，截至目前出版的冲击地压著作情况见表9(不完全统计结果)。截至目前我国共出版冲击地压著作约46部，主要是在2009年以后由煤炭工业出版社和中国矿业大学出版社出版。

在此不得不提的是，我国第一部冲击地压方面的专著是1959年由煤炭工业出版社出版、由林景云撰写的《抚顺胜利矿的冲击地压》[29]，这是一本系统介绍抚顺胜利煤矿冲击地压的专著，尽管只有38页，但其学术价值和历史内涵是极其厚重的。

2 冲击地压发生机理

关于冲击地压发生机理，是冲击地压研究中的最主要、最根本的内容之一，是冲击地压灾害评价、预测及防治的前提和理论基础。所谓冲击地压发生机理，即冲击地压发生的原因、条件、机制和物理过程[30]。最早提出的冲击地压发生机理，是1951年库克提出的强度理论，之后相继提出了刚度理论、能量理论、冲击倾向性理论、“三准则”理论、变形系统失稳理论和“三因素”理论等[30-31]。进入到21世纪后，我国学者又先后提出了强度弱化减冲理论、应力控制理论、冲击启动理论和冲击扰动响应失稳理论。在这些冲击地压的机理中，最经典的理论是强度理论、刚度理论、能量理论和冲击倾向性理论，均是早期德国、波兰、前苏联等国学者提出的。其中，强度理论以材料所受的载荷达到其强度极限就会开始破坏这一认识为基础，逐步发展到以“矿体—围岩”系统为研究对象，认为导致煤(岩)体破坏的决定因素不仅是应力大小，而是煤体与岩体强度的比值[32-36]。刚度理论认为矿山结构的刚度大于矿山负载系统的刚度是发生冲击地压的必要条件[35-37]。能量理论则认为矿体与围岩系统的力学平衡状态破坏后所释放的能量大于消耗能量时，就会发生冲击地压[38]。冲击倾向性理论认为煤(岩)介质产生冲击破坏的固有属性是产生冲击地压的必要条件[39-41]。

我国对冲击地压的系统研究始于改革开放，其中李玉生[3,33]在总结了强度理论、能量理论和冲击倾向性理论的基础上，将三种理论结合起来，认为强度准则是煤岩体的破坏准则，能量准则和冲击倾向性准则是突然破坏准则，只有当这3个准则同时满足时，冲击地压才会发生。张万斌[42]在德国和波兰学者的研究基础上，通过中波国际合作研究，对冲击倾向性理论进行了完善和补充，提出符合我国煤矿实际的冲击倾向性指标。提出了冲击地压的变形系统失稳理论，认为冲击地压是煤岩体内高应力区的介质局部形成应变软化与尚未形成应变软化的介质处于非稳定状态时，在外界扰动下的动力失稳过程。齐庆新[6-10]提出了冲击地压“三因素”理论，认为冲击地压实质为具有冲击倾向性的煤岩结构体在高应力(构造应力、自重应力)作用下发生变形，局部形成高应力集中并积聚能量，在采动应力的扰动下，沿煤岩结构弱面或接触面发生粘滑并释放大量能量的动力现象。即冲击地压发生的影响因素众多，但有3个因素是引发冲击地压的主要因素，即冲击倾向性因素是“内在因素”，高应力集中与动态扰动是“力源因素”，煤岩体中软层的存在是“结构因素”。在“三因素”理论中，应特别强调的是，冲击地压的发生是煤岩层摩擦滑动过程中的瞬时粘滑，且煤岩体的层状结构和煤岩层间薄软层结构的存在，是导致冲击地压发生的主要结构因素。窦林名等[11-12]提出了冲击地压的强度弱化减冲理论，即通过采取措施，对煤岩体进行松散，降低其强度和冲击倾向性，使得应力高峰区向岩体深部转移，并降低应力集中程度，使发生冲击地压的强度降低，从而防止冲击地压的发生。齐庆新等[13-14]从冲击地压防治出发，通过大量工程实践，提出了冲击地压防治的“应力控制理论”，认为冲击地压问题实质上就是煤岩体的应力问题，控制冲击地压灾害的发生，实质上就是改变煤岩体的应力状态或控制高应力的产生，并据此对冲击地压矿井类型进行了划分。潘俊锋等[15]提出了冲击启动理论，认为冲击地压发生依次经历冲击启动、冲击能量传递、冲击地压显现3个阶段；采动围岩近场系统内集中静载荷的积聚是冲击启动的内因，采动围岩远场系统外集中动载荷对静载荷的扰动、加载是冲击启动的外因；可能的冲击启动区为极限平衡区应力峰值最大区，冲击启动的能量判据为Ej+Ed-Ec>0。潘一山[16]在总结30多年冲击地压理论研究成果的基础上，提出了冲击扰动响应失稳理论，认为冲击地压是煤岩变形系统在扰动下响应趋于无限大而发生的失稳，给出了冲击地压扰动响应失稳条件，并按扰动响应失稳理论推导出了圆形巷道发生冲击地压的解析解。

对于传统和较为广泛地被学术与工程界认可的上述国内外冲击地压发生机理，为便于比较，各种冲击地压发生机理的基本思想与数学描述见表10。

注：Pk为煤体极限压力；σc为煤体单向抗压强度；τ0为煤体-围岩交界处黏结力；φ为煤体-围岩交界处的摩擦角；x为计算点与煤壁距离；M为采高； Wk为围岩释放的波动能；W为外力对围岩的做功；Uc为围岩应变能；Ws为采出的煤岩中储存的应变能；为支架弹性能；U为变形系统总势能；Vi为应变软化介质的体积；Vs表为其余非应变软化介质的体积；{dε}为应变增量矩阵；[D]和[Dep]均为介质的材料性质矩阵；Δσn,t为不同时刻每个测点的相对应力变化量；Δσn,t1和Δσn,t2分别为t1和t2时刻n点位置煤体的相对应力；A为与煤体弹性常数有关的参数，Ut为弹性应变能增量；Ej为采动围岩近场系统内集中静载荷；Ed为采动围岩远场系统外集中动载荷；Ec为岩体动力破坏所需要的最小载荷。

除上述冲击地压发生机理外，我国一些学者通过研究冲击煤岩的分形、断裂、损伤和突变等特征，对冲击地压发生机理进行了有益的探索。谢和平等[43]从损伤力学和分形概念上分析冲击地压的分形和物理机理，认为一个强的破坏实际上等效于煤岩体内破裂的一个分形集聚，这个破裂的分形集聚所需能量耗散E随分形维数D的减小而按指数律增加。张春晓等[44]，缪协兴等[45]认为，冲击地压是由岩(煤)壁附近的板裂结构的屈曲失稳破坏而形成的。尹光志等[46-48]从煤岩损伤力学出发，基于能量建立了冲击地压发生的必要条件。潘立友[49]将冲击地压的孕育过程分为3个阶段：弹性变形阶段、非线性变形阶段、扩容突变阶段，并建立了冲击地压的扩容模型。姜耀东等[50]根据非平衡态热力学和耗散结构理论，认为冲击地压是煤岩体系统在变形过程中的一个稳定态积蓄能量向非稳定态释放能量转化的非线性动力学过程。潘一山等[51]用突变理论的尖角型突变模型研究了冲击地压发生的物理过程，得到判断冲击地压发生的必要条件和充分条件。

3 冲击地压矿井类型

对于煤矿冲击地压，为便于理论研究和工程防治，国际上通常将冲击地压分为2种类型，即应变型和滑移型[52]。这主要是对冲击地压自身的分类，而对于实际采矿工程，冲击地压的发生是极其复杂的，如何更有效地针对工程具体条件，对冲击地压进行分类，并进而采取有效措施进行防治，对工程而言是最有意义的事情。

对于冲击地压类型，不同国家的分类依据和分类方法是不同的，通常考虑冲击的性质和开采条件。在美国，将冲击地压分为压力型和震动型，压力型冲击地压是高应力脆性煤柱的静态压力超过煤体的破坏强度引起的，而震动型冲击地压是上覆岩层应力分布的剧烈变化或顶板破断造成煤体动态加载引起的。在波兰，冲击地压是按破坏发生的位置而划分为煤层冲击、顶板冲击和底板冲击[52-53]。

我国对冲击地压类型的划分目前还没有一个统一的标准，更多是的不同研究者从理论上给出冲击地压类型。比如，针对冲击地压发生在煤层还是岩层，将冲击地压分为煤层冲击地压和岩层冲击地压；根据应力种类和加载方式的不同，将冲击地压分为重力型、构造型、震动型和综合型；根据煤岩层失稳类型的不同，将冲击地压分为煤体压缩型、顶板断裂型和断层错动型[54]；依据冲击力源条件，将冲击地压分为岩爆型、顶板垮落型和构造型；根据材料与结构失稳的不同，将冲击地压分为材料失稳、结构失稳和滑移错动失稳[55]；根据冲击地压的发生过程，将其分为集中静载荷型和集中动载荷型[56]；根据煤层埋深，将浅埋煤层冲击地压分为静载型、动载型和叠加或混合型[57]，将深部开采冲击地压分为应变型、断层滑移型和坚硬顶板型[58]等。

通过对冲击地压现场的观察和理论分析，从防治冲击地压角度出发，在分析不同矿井不同类型冲击地压产生的应力条件的基础上，以如何控制采动应力为目标，将冲击地压分为以下5种类型，即5种冲击地压类型矿井[14]。

1)浅部冲击地压矿井：煤层埋深较浅，通常不超过400 m。静载作用不足以发生冲击地压，发生冲击地压的主要原因就是动载作用。

2)深部冲击地压矿井：煤层开采深度较大，通常大于600 m。采深产生的应力，加之采动应力集中，足以产生冲击地压。

3)构造冲击地压矿井：煤层受构造影响明显，褶曲、断层等构造使煤体的应力条件极其复杂而导致冲击地压的发生。

4)坚硬顶板冲击地压：煤层之上存在厚度超过10 m的厚层坚硬顶板，顶板积聚弹性能的能力强，从而使顶板在初次垮落或周期垮落过程中形成对煤层的高应力作用而发生冲击地压。

5)煤柱冲击地压矿井：由于煤柱的存在而导致应力高度集中，从而发生冲击地压。

上述5种类型冲击地压矿井，在实际工程中往往不是单一出现的，存在不同类型的组合。但无论是哪种类型，这样划分的目的是有效防治各种冲击地压问题，只要确定了冲击地压矿井的类型及其组合，就可以找到具体的防治冲击地压的方法和措施，从而实现对冲击地压的有效控制。

4 冲击地压监测技术与装备

作为冲击地压研究的主要内容，冲击地压的监测对有效防治冲击地压至关重要。然而，冲击地压的监测不同于煤矿其他灾害的监测，因为水、火、瓦斯和煤尘的监测可以直接监测水、火、瓦斯和煤尘等物质的存在及其相关参数，而冲击地压是什么物质，监测什么参数，如何进行监测，一直是研究和思考的问题。

我国冲击地压的监测技术与装备是在学习和借鉴波兰和前苏联等国家的技术基础上，随着我国冲击地压矿井的增加和冲击地压研究的加强而发展起来的。最初的监测方法只有矿压监测法、流动地音法和钻屑法，随着1982年从波兰引进SAK地音监测系统和SYLOK微震监测系统[59-60]以及在此基础上的国产化实现，我国冲击地压监测才真正走上了系统化的发展道路。SAK地音监测系统和SYLOK微震监测系统功能参数见表11。

20世纪80年代末到90年代初，我国在引进波兰SAK微震监测系统、SYLOK微震监测系统的基础上，对其和SYLOK进行了国产化，成功研发国产化的DJ-地音监测系统和WJD-1微震监测系统[11]，系统功能参数见表12。与此同时，煤科总院北京开采所基于微机技术成功开发了MRB微震监测系统和MAE地音监测系统[61]。考虑到使用的灵活性和方便性，同时开发了BD4-I型便携式矿用地音仪[62]，其功能参数见表13。

由于20世纪90年代至21世纪初这10余年间煤炭行业持续低迷，煤矿对冲击地压监测技术与装备的投入明显不足，导致这些冲击地压监测仪器和装备大部分没有得到大范围推广应用，只有BD4-I型矿用便携式地音仪在冲击地压矿井得到了较为广泛的应用，绝大多数严重冲击地压矿井都使用该仪器进行了冲击危险性监测和预测工作。

进入21世纪以后，随着国家经济的持续增长，煤炭市场持续向好，一方面煤矿开采强度显著加大，冲击地压矿井不断增加，另一方面，国家改变了煤矿安全的监察体制，成立了国家煤矿安全监察局，煤矿对安全较以往更加重视，从而使煤矿和科研单位加大了对冲击地压监测技术与装备的投入力度。为此，一方面从波兰引进了ARAMIS微震监测系统和ARES地音监测系统[63]，另一方面天地科技股份有限公司开采所事业部在国内率先研发成功KMJ-30采动应力监测系统[64]。这些装备的引进与研发的成功，推动了我国煤矿冲击地压矿井监测技术与装备水平的提升。此后，波兰SOS微震监测系统[65]和加拿大的ESG微震监测系统[66]也相继引进，天地科技股份有限公司开采设计事业部的KJ21煤矿顶板与冲击地压监测系统[67]、煤炭科学研究总院安全分院的KJ768微震监测系统[68]、北京科技大学的KJ551煤矿微地震监测系统[69]、KJ550冲击地压在线监测系统[70]等微震与采动应力监测技术与系统也相继投入到实际冲击地压监测应用中，从而使我国煤矿冲击地压监测技术与装备水平在10多年的时间里达到了国际先进水平。截至2018年12月，全国90%以上的冲击地压矿井都装备了微震监测系统和采动应力监测系统或应力在线监测系统。我国目前较为广泛使用的地音与微震监测系统的特性对比见表14，采动应力监测系统特性对比见表15。

在此，值得一提的是，近年来，随着冲击地压监测预警技术与装备在冲击地压矿井的广泛应用，冲击地压有关监测预警理论与方法的研究得到了发展，代表性的学者主要有窦林名[71-75]、刘少虹[76-79]和刘金海[80-81]等。窦林名的工作突出表现为建立了煤岩冲击破坏的多信息归一化预警力学模型，基于煤岩破坏的不同裂隙发展阶段与微震、应力、声电等参量响应的关系，结合弹性波CT成像技术与煤岩震动的微震采集，提出了定期反演空间应力场(静载)的“震动波CT”预警方法，形成了冲击地压“应力场-震动波场”综合监测预警技术，并在义马矿区和大屯矿区等开展工程应用，综合预测准确率达到了80%以上；刘少虹的研究工作突出表现为突破传统微震、地音及电磁监测的局限，从理论上研究了基于地音监测与电磁波CT探测的掘进工作面冲击危险性层次化评价方法和基于地震波和电磁波CT联合探测的采掘巷道冲击危险性评价方法，克服了单一监测或探测手段的评价方法在掘进工作面应用中存在的不足，实现了采掘巷道冲击危险等级的确定及危险区域的划分和掘进工作面冲击地压实时预警及危险区域精准划分，提高了掘进工作面冲击地压评价的效率与准确性，实际工程应用效果良好；刘金海的研究重点是基于冲击地压多参量实时在线观点，强调震动场、应力场联合监测技术和“全频广域”震动监测技术，实现冲击地压的“宏观—区域—局部—点”全局“无缝”监测。

5 冲击地压防治方法与技术

我国冲击地压的防治方法与技术的发展比较缓慢。20世纪80年代到90年代末，冲击地压防治的方法主要有合理开采布置、保护层开采、煤层注水、煤层卸载爆破、宽巷掘进等。顶板深孔爆破等技术由于受钻机等条件的限制，实际工程应用较少。

进入21世纪，煤矿冲击地压防治方法与技术有了一定的进步，一方面学习煤与瓦斯突出的区域与局部相结合的防治方法，另一方面，由于钻机等装备与技术的提升，使得顶板深孔爆破技术、顶板水压致裂和顶板定向水压致裂技术等得到了迅速推广应用。

大量实践表明，防治冲击地压，本质上就是控制煤岩体的应力状态或降低煤岩体高应力的产生。从生产实际出发，冲击地压的防治包括2类，一类是区域防范方法，另一类是局部解危方法。代表性的区域防范方法包括合理开拓开采布置和保护层开采等，局部解危方法包括煤层注水、煤层大直径钻孔卸压、煤层卸压爆破、顶板深孔爆破、顶板水压致裂与定向水压致裂技术等。其中这些局部解危方法已在我国大部分冲击地压矿井得到了推广应用，而作为区域防范方法，保护层开采方法在适合条件的矿井得到了应用，而合理开拓开采布置方法在传统的冲击地压矿井生产中得到了一定的应用，而在鄂尔多斯深部矿井、彬长矿区深部矿井的设计中尚未得到应用，从而导致近年来开采的矿井发生了冲击地压灾害。目前，个别矿井正在调整矿井开拓部署，以改变因矿井设计缺陷导致冲击地压发生的状况。

5.1 区域防范方法

1)合理开拓开采布置。初期的工作面开采方式、煤柱留设等不合理往往会造成工作面附近形成局部应力高度集中，导致煤岩体内积聚大量的弹性能，易发生冲击地压事故。因此冲击地压煤层开采应保证：①采区开采顺序合理，避免遗留煤柱和岛形煤柱；②采区内部工作面同方向推进；③开拓或准备巷道、永久硐室、上下山等布置在底板岩层或无冲击危险煤层；④采用不留煤柱垮落法管理顶板的长壁开采法；⑤工作面采用具有整体性和防护能力的可缩性支架。

2)保护层开采。保护层开采是在煤层群开采条件下，首先开采无冲击危险性或冲击危险性较小的煤层，由于其采动影响，使其他有冲击危险的煤层应力卸载，降低采掘过程中发生冲击的可能性。实践表明，保护层开采技术是最有效的战略性措施，有冲击地压的主要国家，如苏联和波兰等，对这种该方法的原理和实施参数进行了深入广泛的研究，取得了显著的应用效果。在我国冲击地压比较严重的矿井中，新汶华丰煤矿自1992年首次发生冲击地压以后，经过10多年的深入研究和实践探索，通过实施保护层开采技术，实现了矿井冲击地压的有效防治，是我国冲击地压防治矿井的典范。

作为区域防范方法，合理开拓开采布置和保护层开采方法并不是新技术和新方法，是传统的技术方法。尽管如此，由于区域防范方法是在开采设计阶段通过合理的开拓开采布置或保护层开采避免煤岩体产生高应力，因此，如果开采设计阶段没有从区域防范的角度考虑冲击地压的防治问题，或者说开拓开采方式一经形成就难于改变，冲击地压防治的困难将显著加大。

近10多年来，我国在陕西彬长矿区和鄂尔多斯深部矿井的开采中，由于缺乏防冲理念，使得绝大多数矿井没有从区域防范冲击地压的角度进行矿井设计，从而导致煤层回采时发生冲击地压，如门克庆煤矿、纳林河二号煤矿、巴彦高勒煤矿、高家堡煤矿、胡家河煤矿、孟村煤矿等，这些煤矿的冲击地压均是开拓开采布置不合理造成的。

从目前我国的冲击地压矿井看，绝大多数矿井在区域防范方法上重视不够，导致冲击地压事故频发，严重影响煤矿安全生。调整开拓开采布置，实现冲击地压的区域防范，是这些矿井今后5年必须完成的任务。

5.2 局部解危方法

1)煤层大直径钻孔卸压法。煤层大直径钻孔卸压技术是指在煤岩体内应力集中区域或可能形成应力集中的煤层中实施直径通常大于95 mm(目前小于150 mm)的钻孔，通过排出钻孔周围破坏区煤体变形或钻孔冲击所产生的大量煤粉，使钻孔周围煤体破坏区扩大，从而使钻孔周围一定应力区域煤岩体的应力集中程度下降或者高应力转移到煤岩体的深处，实现对局部煤岩体进行解危的目的。这种方法就是在煤岩体未形成高应力集中或不具有冲击危险之前，实施卸压钻孔，使煤岩体不再形成高应力集中或冲击危险区域。这种方法目前在我国几乎所有的冲击地压都得到了推广应用，主要是在巷道掘进过程中实施或在支承压力影响区以外的工作面巷道中实施。

2)顶板深孔断裂爆破法。厚坚硬顶板的存在是造成冲击地压发生的主要原因。顶板深孔断裂爆破技术就是通过在巷道对顶板进行爆破，人为地切断顶板，进而促使采空区顶板冒落，削弱采空区与待采区之间的顶板连续性，减小顶板来压时的强度和冲击性，达到防治冲击地压的目的。这种方法对防治冲击地压是一种较为有效的方法，但由于近年来我国加强了对炸药的管理，使得炸药无法满足实际工程需要，导致这种方法的应用范围受到限制。

某矿2005年实施顶板深孔爆破过程中，安装在煤层中的钻孔应力计监测结果如图6所示。从结果可以清楚地看到，实施顶板深孔爆破后，导致顶板发生垮断，煤体的应力因顶板垮断而发生阶段性下降。

3)顶板水压致裂法和顶板定向水压致裂法。顶板水压致裂技术是处理顶板的一种方法，原理与顶板深孔爆破技术大体相同，只不过顶板深孔爆破技术使用的是炸药，炸药的爆轰使顶板断裂或破碎，而顶板水压致裂技术是顶板在高压水的作用下产生裂隙并扩展，甚至断裂，从而使顶板的应力状态发生改变。顶板定向水压致裂技术与顶板水压致裂技术最大的不同就是能够人为控制顶板的断裂位置。特别是近5年来，由于炸药不能满足工程实际需要，顶板水压致裂技术迅速在冲击地压矿井得到推广应用。目前，绝大多数较为严重的冲击地压矿井均使用水压致裂技术处理顶板。

我国煤矿顶板定向水压致裂技术于1997年从波兰引进，但真正在我国进行推广应用是近10年的事[82]。这种方法是在顶板岩体中产生定向裂缝(这些预成裂缝的空间方位是精确确定的，预成裂缝方位确定了岩层中裂隙的发展方向)，在较短的时间内，采用高压水将顶板岩体沿预先切割的初始裂缝破裂，形成一定尺寸和形状的块体或分层，压裂原理如图7所示。

定向水压致裂技术处理坚硬顶板提供了一种简单、有效的改变岩石物理属性的方法，而且成本较低，利用定向压裂技术把坚硬顶板分层或切断，破坏岩层和围岩的结构及其完整性，实现了高集中应力的转移与释放，同时增加了能量传递过程的衰减程度，有效控制了冲击地压发生的应力条件和能量条件。

6 冲击地压法律法规与标准

我国在冲击地压灾害事故方面的法律法规，在1987年以前是空白，甚至《煤矿安全规程》中都没有专门的述及。

1987年，在原煤炭工业部的主持下，在相关单位的大力支持下，结合相关研究成果，并参考波兰、德国和原苏联的相关法律法规，煤炭工业部发布了《冲击地压煤层安全开采暂行规定》和《冲击地压预测和防治试行规范》[83-84]。这2个相关规范直到2018年5月才在国家煤矿安全监察局发布《防治煤矿冲击地压细则》[85]后废止。

2000年，煤科总院北京开采所在总结近20年的研究成果基础上，制订了煤炭行业标准《煤层冲击倾向性分类及指数的测定方法》(MT/T 174—2000)和《岩石冲击倾向性分类及指数的测定方法》(MT/T 866—2000)[86-87]，使我国在冲击地压方面有了行业标准，但是关于冲击地压的法规和标准体系还很不系统且不够完善。

2004年，随着我国2002年煤矿安全监察监管体制的改变和对煤矿冲击地压的重视，在国家安全监督管理总局、国家煤矿安全监察局的主持下，在新修订的《煤矿安全规程》第一章中设置了专门的第六节“冲击地压煤层开采”，共10条，对冲击地压煤层开采过程中的冲击倾向性鉴定、预测和防治作了规定，对指导煤矿冲击地压的防治起到了积极的作用。

2007年，由煤科总院开采分院牵头，对冲击地压标准进行了统一安排，规划了《冲击地压测定、监测与防治方法》系列标准，共14个部分，并于2010年9月26日由国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会共同发布了中华人民共和国国家标准《冲击地压测定、监测与防治方法 第1部分 顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法》(GB/T 25217.1—2010)[88]和《冲击地压测定、监测与防治方法 第2部分 煤的冲击倾向性分类及指数的测定方法》(GB/T 25217.2—2010)[89]2个冲击地压标准。至此，我国在冲击地压方面有了国家标准。

2013年，鉴于原煤炭工业部1987年发布的《冲击地压煤层安全开采暂行规定》和《冲击地压预测和防治试行规范》已无法适应科学技术发展和我国冲击地压灾害的现状，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局组织有关单位和相关专家开始开展《煤矿防治冲击地压规定》的起草工作，但由于2014年初国家准备全面修订《煤矿安全规程》，使得这项工作暂停。

2014年，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局对《煤矿安全规程》进行了全面修改，将冲击地压防治作为单独一章列示，即第三编第五章冲击地压防治，共25条，具体包括一般规定、冲击危险性预测、区域与局部防冲措施、冲击地压安全防护等部分，全面系统地对冲击地压防治中相关技术管理作了明确说明。新的《煤矿安全规程》[90]已于2016年10月1日起执行。

2016年底，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局组织有关单位和相关专家重新开展《煤矿防治冲击地压规定》的起草工作，在2013年《煤矿防治冲击地压规定》起草工作的基础上，经过2017年全年和2018年第一季度的编写工作，2018年5月2日国家煤矿安全监察局发布了《防治煤矿冲击地压细则》[85]。这个细则对《煤矿安全规程》第三篇第五章中的全部条款进行了进一步的细化，从而形成了包括总则，一般规定，冲击危险性预测、监测、效果检验，区域与局部防冲措施，冲击地压安全防护措施和附则在内共87条系统的冲击地压防治规范。该细则已于2018年8月1日开始实施。

2018年，《冲击地压测定、监测与防治方法》系列标准中第3部分至第14部分的编写工作已近尾声。这项工作在2013年启动，由煤科总院安全分院牵头组织煤炭行业科研机构、高校和企业共20余家单位共同开展标准起草工作。目前已完成送审稿的编写工作，将由国家标准化委员会报批。《冲击地压测定、监测与防治方法》国家标准明细，见表16。

2019年7月16日，山东省省长龚正以省政府第325号令签发《山东省煤矿冲击地压防治办法》，该办法自2019年9月1日起正式施行，既是全国首部煤矿冲击地压防治省级规章，也是山东煤矿防治冲击地压工作的里程碑。该办法立足山东冲击地压灾害防治实际，将煤矿冲击地压灾害防治的经验做法以及事故教训上升为法规条文，对比行业相关规定更加细化、严格，且更具针对性。经过近30年的冲击地压防治相关法律法规的建设，我国冲击地压防治法律法规体系基本建成。

7 冲击地压理论与技术体系的形成

改革开放40年来，几代冲击地压研究人员一直与冲击地压作斗争，投入了大量的人力物力，为冲击地压的防治做出了重要贡献。我国在冲击地压研究队伍、冲击地压发生机理、冲击地压监测技术与装备、冲击地压防治技术与装备、冲击地压法律法规与标准等方面取得了重大的进步，我国冲击地压理论与技术体系初步形成。

经过多年的科学研究和生产实践，我国煤矿冲击地压防治工作逐步形成如下步骤：① 开采前矿井及煤层冲击危险性预评估；② 矿井当前及未来采掘状态下的煤岩冲击危险性静态评价与动态评价；③ 矿井开采前的初步设计和开采后的采掘方案及支护设计优化；④ 开采过程中不同等级冲击危险区域监测预警；⑤ 开采过程中不同等级冲击危险区域卸压解危；⑥ 解危效果检验；⑦ 构建防冲管理体系；⑧ 日常防冲经验汇总。

在具体做法上，冲击危险性评价过程应结合矿井地质赋存、开拓部署、回采工艺等具体条件，通过工程类比、多因素分析、综合指数法、可能性指数法、数值模拟等方法，对于矿井、煤层、采(盘)区、工作面、永久硐室等不同尺度下发生冲击地压的可能性进行综合评价；基于危险区域评价结果，开展井田开拓部署及回采设计、采煤方法及工艺、应急及通信系统等方面的优化；同时根据不同冲击危险等级选择合理的监测手段、监测指标及预警值，进一步实施有针对性的卸压解危措施，解危后开展效果检验以确保卸压效果。防冲管理体系包括成立冲击地压防治管理部门和冲击地压防治专职施工队伍，需开展编制冲击地压防治年度和未来规划、防冲新技术和新工艺研究、防冲教育培训、防冲经验的定期总结等工作。

8 工程实践

冲击地压是采矿工程实践中的煤岩动力灾害，具有极强的工程实践特性。最近10多年来，我国在加强冲击地压理论研究的同时，对工程实践较为重视，各种监测方法与防治方法在实际冲击地压矿井得到了推广应用。

8.1 冲击地压监测

8.1.1 矿压监测

矿压监测是冲击地压监测的基础工作，可以综合反映回采工作面或巷道支架(支柱或支护体)与围岩间的相互作用关系。矿压监测一般监测支架工作阻力与下缩量、安全阀开启率、底板比压、端面距、顶板离层与顶底板移近量、支承压力(煤层应力)分布、锚杆(索)受力、巷道水平变形、顶板初次来压步距和周期来压步距、应力集中系数等。

对于矿压的研究，我国是在借鉴原苏联以库兹涅佐夫为代表的铰接岩块理论[91]的研究成果基础上，针对煤矿开采提出了以钱鸣高为代表的砌体梁理论[92]、以宋振骐为代表的实用矿压理论[93]和以史元伟研究员为代表的回采工作面的围岩控制原理和实用技术[94]，有效地指导了我国煤矿岩层控制、矿压和巷道支护理论与实践。近20年来，我国在矿压研究方面又取得了新的进展，具体包括关键层理论[95]、巷道锚杆理论[96]和巷道蝶形塑性区理论[97]，是对以往矿压理论的发展和创新。在矿压理论的指导下，我国煤矿回采工作面与巷道支护技术与装备得到了迅猛发展，液压支架由30年前以进口为主发展到现在完全国产且支撑高度达到世界第一的8.8 m、成组多架同步自动控制[98]；巷道支护实现全锚杆化且锚杆强度达到800 MPa、变形率达到15%，实现支架与围岩的合理相互作用[99]。

对于冲击地压而言，煤岩体的应力状态是最核心的，通常通过测定煤层的应力即采动应力来实现，这在后文中有专门论述。此外，对于指导冲击地压的矿压监测，回采工作面的支架工作阻力是反映开采过程中覆岩运动最直接的监测参量，可以综合反映出回采工作面煤层及顶板岩层的受力状态、断裂情况等。

内蒙古鄂尔多斯地区某煤矿主采3-1煤层，但上覆2-2煤由于房柱式开采，采空区内遗留有大量煤柱，二者层间距为30.0～41.8 m。该矿工作面在过上覆遗留煤柱时，发生多起压架事故甚至发生动力现象，严重影响回采工作面安全生产。为分析该条件下工作面矿压显现规律，有效预防今后发生冲击地压灾害，通过矿压监测，研究了31201工作面过煤柱期间的矿压显现规律与特征。

为了直观反映该工作面在过集中煤柱期间的来压情况，每隔5架选取1个支架记录每割一刀煤的循环末阻力，并将其与工作面距主回撤通道的距离相匹配绘制成支架循环末阻力云图，如图8所示。

2014年整个工作面过集中煤柱前矿压显现规律见表17。该工作面在此期间上部平均来压步距为13.24 m，中部平均来压步距为16.54 m，下部平均来压步距为14.02 m，总体平均来压步距为14.60 m，平均来压持续长度3.03 m。采用同样方法，得到工作面过集中煤柱期间矿压显现规律，即工作面总体平均来压步距为17.09 m，平均来压持续长度为4.20 m。通过对比分析过煤柱前和过煤柱期间的矿压规律可清楚地知道工作面过煤柱期间来压步距明显增大，来压持续长度增加，覆岩垮落长度加大，能量大量积聚。因此，工作面因过煤柱期间覆岩能量集中释放而使冲击危险性增加，甚至容易造成大面积压架事故。为此，在此分析基础上，通过采取相应措施使煤柱的能量得到释放，使来压明显减弱，从而避免压架或冲击事故的发生。

8.1.2 微震监测

在开采过程中，煤岩体发生变形破坏和能量释放等物理现象，其中以弹性波形式向外传递的声波等震动波包含微震。微震事件的震动频率通常在0～150 Hz，能量常大于100 J。根据微震现象与煤岩体破裂应力关系，可以对区域范围煤岩体破裂情况进行监测，通过微震事件的分布规律，来判断采掘区域的冲击危险情况，从而指导冲击地压的监测预警与防治工作。

微震监测技术由于通常监测较大能量的破坏或震动事件而往往用于矿井区域冲击危险性监测，拾震器的有效接收距离通常不小于500 m，甚至可以达到3 000 m。

据不完全统计，微震监测作为冲击地压监测的有效方法，已在我国得到广泛应用，全国使用微震监测系统的冲击地压矿井已有100多个，其中ARAMIS微震监测系统约60套，SOS微震监测系统约50套，KJ768微震监测系统约20套，还有其他微震监系统约20套。有一部分冲击地压较为严重的矿井，常安装2套不同型号的微震监测系统。

在微震监测技术方面，随着微震监测系统在全国冲击地压煤矿的推广应用，促进了微震监测理论与技术的发展，具体包括微震台站的布置、微震定位方法与精度的提高、微震信息分析与预警指标的获得等，代表性的学者包括欧阳振华[100]和夏永学[101]等。齐庆新、欧阳振华创造性地提出了自震式微震监测系统的概念，引入自激震源，实现了微震监测精度的提高；夏永学基于大量的现场微震监测数据，系统分析了5个微震指标的特征并用于冲击地压预测，尤其指出缺震可预测冲击地压，且冲击地压发生过程中存在明显的缺震现象(图9)。

义马千秋煤矿是我国典型冲击地压矿井，1991年首次发生冲击地压，但由于当时对安全的重视程度不够和煤矿经济条件所限，冲击地压投入严重不足。近10多年来，随着开采深度的不断加大，冲击地压灾害日益突显。矿井开采2号特厚煤层，煤厚平均13.81 m，最厚达38.48 m，其中21141工作面煤层厚度平均25 m。煤层埋深超过800 m，2号煤层及顶板具有强冲击倾向性。2号煤层基本顶为厚度16 m的细砂岩，之上约160 m为厚度40 m左右的巨厚砾岩层，同时，矿井地质构造较为复杂，尤其是靠近深部具有贯穿整个矿区的F16大型逆断层，二者均直接影响冲击地压的发生。

为了监测与预警预报回采工作面的冲击地压，千秋煤矿引进了波兰ARAMIS微震监测系统，用于监测21采区各回采工作面的冲击地压[102]。在21141工作面的掘进和回采过程中，冲击地压时有发生，微震事件高发在如图10所示的3个区域，即I区、II区和III区(红框从左到右)。其中I区是采动影响高应力区，微震活动与采动应力密切相关；II区是应力异常区，是千秋煤矿冲击地压高发区；III区是多次采动影响下山煤柱区，也发生过多次破坏和冲击地压。

综合千秋煤矿21采区开采实践，共发生冲击地压10余次，其中发生了2次大范围的冲击地压，即2008年“6·5”发生在21201工作面下平巷掘进期间死亡9人、破坏巷道105 m的冲击地压，2011年“11·3”发生在21221工作面下平巷掘进期间死亡10人、破坏巷道230 m的冲击地压。每次冲击地压特别是这2次大的冲击地压发生前，均表现出微震事件增多、微震能量增大的趋势，且与提前确定的冲击危险区相一致性。

8.1.3 地音监测

地音监测与微震监测相类似，也是监测煤岩体破坏产生的弹性波，只不过震动事件的能量一般小于100 J，震动频率通常大于100 Hz。相比微震现象，地音频率高、能量低。根据地音现象与煤岩体应力关系，可以对局部范围煤岩体的破裂震动进行监测，通过统计地音事件频次和能量，来判断监测范围的冲击地压危险情况，从而指导冲击地压的监测预警与防治工作。

地音监测技术通常用于矿井局部冲击危险性的监测，地音探头的有效接收距离通常小于100 m，主要用来监测掘进工作面前后100 m范围内的冲击危险性。

由于煤矿开采受采动影响大、采动关系相对于其他隧道工程复杂、地音数据量大且干扰严重等问题，加之煤矿安全管理中更加注重宏观、区域性的安全管理，使得地音监测技术在我国煤矿应用不像微震监测那样普遍。目前，据不完全统计，全国使用地音监测系统的冲击地压矿井约不超过20个，其中主要包括ARES-5地音监测系统等。

我国对地音监测的研究不如微震监测充分，更多的是在实验室条件下对煤岩样的声发射特征开展研究，而针对实践的应用基础研究不多。一方面是因为地音更多只用于监测煤岩体的微小破坏，另一方面是因为地音的主频范围更多地与煤矿井下人为活动、机械与电气干扰混合在一起，从而使其应用受到一定限制。尽管如此，地音监测用于煤矿冲击地压的预测预警还是取得了一定的进步，早期代表性的研究开创了地音监测系统在我国煤矿冲击地压的应用[103]，近期代表性的学者包括王元杰[104]和夏永学[105]等。王元杰针对华丰煤矿的开采条件，对地音探头的布置、地音发生规律及其与地表下沉的对应关系等开展了有益的探索；夏永学研究了不同类型冲击地压的地音规律，给出了地音前兆信息。

华丰煤矿1411综放工作面煤层倾角30°～34°，煤层平均厚度6.2 m，采2.6 m、放3.6 m，属于易自然发火煤层，工作面上平巷沿底板布置，下平巷沿顶板布置，巷道高度差90 m。上部为1410综放工作面采空区，下部为尚未开采的1412综放工作面。地音探头布置如图11所示。

2010年7月28日，1411工作面发生一次较大的微震，震级达到ML1.8级。通过分析了震动发生前伴随地音活动的持续时间过程，结果表明，在采动影响下地音活动逐渐向周边应力高值区及薄弱地质带集中，这些部位是潜在发生应力释放造成冲击地压的震源位置。地音监测的关键是对危险地音信号的识别，当地音活动集中在采区某一部位且地音事件的强度逐渐增强时，预示着有冲击危险性。华丰煤矿1411工作面开采过程中地音监测结果变化趋势如图12所示。

8.1.4 采动应力监测

应力是冲击地压发生的必要条件之一，煤岩体中的应力包括原岩应力和采动应力2部分，原岩应力是煤岩体在形成过程中或经受地质构造运动而存在煤岩体中的应力，而采动应力是由于开采活动引起煤岩体承载变化而产生的应力。冲击地压问题实质上是采动应力的问题。监测煤层采动应力，获悉采动应力场分布规律，对于冲击地压灾害预警和控制具有重要的意义。

采动应力是一个随开采扰动在时间、空间上的一个动态变化的场，由于采矿活动而形成的采动应力是极其复杂的。尽管如此，随着科技的进步与发展，目前已能够实现对采动应力的连续监测，从而为预测冲击地压提供了依据。

在实际监测工程实践中，采动应力监测也称之为应力监测或应力在线监测。对于煤柱区的采动应力监测，通常为点监测，即1～3个点的监测，来评价冲击危险性。对于回采工作面的采动应力监测，通常为面监测，即沿巷道方向每隔10 m设置1个钻孔，通过不同钻孔的应力监测形成同一时刻不同位置应力分布，进而评价一定区域或范围的冲击危险性。

采动应力监测用于冲击地压的监测，源于2004年煤科总院北京开采所在新汶开展的深部冲击地压防治工程研究，齐庆新等[28,64,106]提出并研发出我国第一套采动应力监测系统，并提出采动应力分析中应采用应力梯度即单位时间内应力的变化量来评价监测内各测点的应力，进而预测冲击危险性。此后，姜福兴率领团队研发出了KJ550应力在线监测系统，并迅速在全国冲击地压矿井推广应用。

中煤塔山矿30501工作面运输巷左帮支承压力受煤柱影响显著，为研究其采动应力分布规律，在该巷道煤柱影响一侧安装了采动应力监测设备。如图13所示为采用点监测的形式监测中煤塔山矿30501工作面采动应力监测方案，监测孔数量为3个，孔径为42～45 mm，孔深分别为12、10、8 m，孔间距为1 m。钻孔垂直于巷帮布置，距底板为1.2 m。

3个钻孔测得的采动应力随采掘活动变化情况如图14所示。随着工作面巷道“拐弯”及掘进工作面不断向前掘进，巷帮不同深度内围岩应力均呈现增长趋势。从增长幅度来看，距巷帮10 m处围岩应力增幅最小，约为4 MPa，距巷帮8 m处围岩应力增幅最大，约为9 MPa，距巷帮12 m处围岩应力增幅居中，约为7 MPa，这说明距巷帮8 m左右处为应力集中区，而距巷帮10 m处恰好位于上覆2煤柱边缘正下方，应力集中程度小于2煤柱中央正下方和煤柱边缘外正下方，即工作面巷道围岩由浅至深，应力集中程度呈现“先增大到峰值(8 m)，后减小(10 m)，再增大(12 m)”的趋势，钻孔应力计测试出来的这一现象也与钻屑法的监测结果一致，说明上覆2煤柱对本煤层“拐弯”前工作面巷道的的影响比较明显，并在距巷帮8m处影响最大。

从应力变化曲线来看，10 m钻孔应力计应力变化曲线总体较为均匀，8 m钻孔应力计应力变化曲线在距掘进掘进工作面20～40 m时增长速度较快，之后逐渐趋于缓和，12 m钻孔应力计应力变化曲线在前期较为缓和，在距掘进掘进工作面65～80 m时增长速度较快，此后又逐渐趋于平缓。这说明巷帮应力集中区处的围岩受巷道掘进的采动影响更为敏感，前期主要影响的是巷帮浅部围岩，随着巷道不断向前掘进，主要影响区逐渐转移至巷帮深部围岩。

8.1.5 钻屑法监测

钻屑法监测是通过利用风钻或电钻在煤层中实施直径42～50 mm的钻孔，根据排出的煤粉量及其变化规律和有关动力效应，鉴别冲击地压危险的一种方法。在我国，该方法的基本理论和最初试验始于20世纪60年代，至20世纪80年末理论与技术逐步完善[107-108]。钻屑法监测的理论基础是钻出煤粉量与煤体应力状态具有定量的关系，即在其他条件相同的煤体，当应力状态不同时，其钻孔的煤粉量也不同。当单位长度的排粉率增大或超过标定值时，表示应力集中程度增加和冲击危险性增高。

钻屑法评价冲击危险性指标主要包括钻粉率指数和动力效应。其中，钻粉率指数是指每米实际煤粉量与每米正常煤粉量的比值，应通过实测分析确定，无实测资料时，可按照表18中的参数执行，钻粉率指数达到相应指标时，可判定工作地点具有冲击危险。

钻屑法的动力效应是指钻进过程中产生的卡钻、吸钻、顶钻、异响及孔内冲击等现象。当打钻过程中，存在这些一种或多种动力现象时，即可判定该区域具有冲击危险性。

由于钻屑法监测冲击危险性技术便捷、施工简单、使用灵活，即使煤矿已安装各种微震监测系统、地音监测系统和采动应力监测系统，国内外几乎所有冲击地压矿井也都将其作为监测、预测局部冲击危险性的主要方法。在我国，钻屑法主要有3个用途：一是探测实体煤的应力状态，二是检测煤层大直径钻孔卸压、煤层卸载爆破等局部防冲措施的实施效果，三是检验回采工作面或掘进工作面综合防冲效果。

8.1.6 电磁辐射监测

作为煤岩体受载变形破裂过程中向外辐射电磁能量的一种现象，电磁辐射与煤岩体的变形破裂过程密切相关。电磁辐射随着载荷的增大而增强，随着加载及变形速率的增加而增强；电磁辐射强度主要反映了煤岩体的受载程度及变形破裂强度，脉冲数主要反映了煤岩体变形及微破裂的频次。通过矿井巷道及工作面电磁辐射的监测，进而达到对工作面及巷道内的围岩内部一定范围内的受力及破裂情况进行评估，预测冲击危险的目的。

在我国，以往电磁辐射监测方法主要用于煤与瓦斯突出监测，21世纪以后才用于煤矿冲击地压的监测。据不完全统计，从2002年开始到现在，全国约90个冲击地压矿井使用了电磁辐射监测技术，其中约70个矿井使用便携式电磁辐射仪，约20个矿井使用在线式电磁辐射系统。使用便携式电磁辐射仪的典型冲击地压矿井包括抚顺老虎台煤矿、阜新恒大煤矿、沈阳红阳三矿、双鸭山集贤煤矿、华亭砚北煤矿等。使用在线式电磁辐射系统的典型冲击地压矿井有窑街三矿、神新宽沟煤矿、双鸭山东荣三矿等。应该说，电磁辐射法可以作为局部冲击危险性评价的方法用于冲击地压监测预警工作中[109-110]。

通常情况下，对于具有冲击危险的区域，煤岩体电磁辐射信号强度(E)较强，脉冲数(N)也较高，超过设定的临界值且有向上增长的趋势。没有冲击危险的煤岩体，电磁辐射信号较弱，脉冲数较低，低于临界值。

河南义马跃进矿在25110工作面采掘期间进采用便携式和在线式电磁辐射监测技术对冲击危险性进行了监测，如图15所示。通过在上平巷区段煤柱140 m及下平巷工作面前方300 m范围内施工深1 m、间距15 m、ø100 mm的钻孔进行便携式电磁辐射监测，每个测点监测120 s，一天三班，每班监测一次。同时，在工作面前方50～100 m范围内的下平巷上帮及上、下平巷煤柱内进行在线式监测采集，对数据进行分析处理后每日上报。通过工程类比法和对掘进期间煤岩体能量释放期间电磁辐射的强度和频次统计，确定25110工作面的电磁辐射冲击危险下限阀值分别为：强度70 mV、频率60 Hz。如图16所示是2011年25110工作面初采阶段发生的“10·15”小范围冲击破坏前后的电磁辐射强度变化规律。进一步分析表明，在冲击地压发生前的一段时间内，如果电磁辐射的强度呈现出先增大，再趋于稳定，当该指标再次升高时，发生冲击地压的危险性明显增高。同时，电磁辐射强度是相对的值，当电磁辐射受到干扰较少时，临界强度值往往会下降。

8.2 冲击地压综合监测与预警

在前述冲击地压监测方法与技术中，对冲击危险性的监测与评价往往都是单一的，且这些方法要么是区域监测方法，监测范围较大，要么是局部监测方法，监测范围较小。为突破一种监测方法采集数据类型单一的局限，有必要利用模糊数学、人工神经网络、混沌预测理论将多结构体、多数据源、多时空谱的冲击地压数据同化到同一层面上，建立冲击地压预警模型，进行冲击地压灾害监测、预警与事故分析，提高冲击地压监测预警水平和准确性。

在实际冲击地压综合监测与预警中，微震监测数据和采动应力监测数据往往是必不可少的，在此基础上增加钻屑法监测数据或电磁辐射监测数据，或者地音监测数据。波兰在所有的冲击地压矿井均使用微震监测技术、地音监测技术和钻屑法监测技术获得数据，在一个软件下进行综合统一分析，从而确定监测与评价范围的冲击危险性并给出预警。

近几年来，随着微震监测技术、采动应力监测技术在我国冲击地压矿井的推广应用，为我国冲击地压综合监测预警技术与方法提供了基础，加之国家对煤矿生产安全的重视和冲击地压灾害事故在煤矿安全生产的影响加重，使得冲击地压综合监测预警技术逐渐提到议事日程。截至目前，我国已在新汶华丰煤矿、山能龙郓煤业、新巨龙能源、北京大安山、门克庆煤矿等20余个煤矿陆续开始使用冲击地压综合监测预警系统开展冲击地压的综合监测与冲击危险性评价。通常情况下，冲击地压综合监测预警系统可提供多类型监测数据实时可视化调取查询、多参量多指标冲击危险性综合评价、多参量冲击地压前兆信息综合识别预警、冲击地压远程监控预警和专家决策以及冲击地压事故定性和定量分析等功能，冲击地压综合监测预警系统显示如图17所示。

大安山煤矿轴10槽工作面是严重冲击危险工作面，工作面上下左右前后地质条件与采掘关系复杂，通过微震、采动应力和电磁辐射的监测，建立了冲击地压综合监测预警系统与平台，基于综合数据分析获得的冲击危险区域预警结果如图18所示，随着工作面的推进，至2017年3月17日时，在回采区域1和2出现红色预警状态。为此，矿井及时发出预警通知并严格危险区域人员管理，通过对红色预警区域(超前工作面50 m范围)煤层实施大直径钻孔卸压技术，确保日常注水的水压保持在15 MPa；至3月20日，KJ768微震监测系统监测到在红色危险区靠近上平巷位置发生了大能量(13×104 J)事件，表明通过冲击地压综合监测预警系统与平台能够在冲击地压破坏发生前根据数据的演化趋势，实现对于冲击危险性的准确预判和预警。

8.3 冲击地压防治

8.3.1 区域防治

8.3.1.1 合理开拓部署

合理开拓部署是冲击地压治本的技术，既经济，又安全，是首先需要采取的防冲措施。

1)陕西彬长矿区某煤矿矿井开拓部署示意如图19所示。

其中一盘区三条开拓大巷初期均布置在了后经鉴定具有严重冲击危险的煤层中。这样的开拓部署后，在回采过程中发生了不少于5次的大巷冲击地压，使大巷破坏明显，影响矿井的正常生产，并对煤矿生产安全构成了严重威胁。

进一步分析认为，主要是矿井在设计时没有考虑冲击地压问题，开拓部署明显不合理，甚至是严重违反《煤矿安全规程》的相关规定：没有在设计前开展冲击危险性评估工作、开拓巷道布置在严重冲击危险煤层中、开拓揭煤后没有及时进行煤层的冲击倾向性鉴定与冲击危险性评价、发生冲击地压现象后没有及时调整开拓开采部署等。

鉴于冲击地压对大巷的影响和出于安全、生产及经济性等综合考虑，改矿已调整矿井开拓部署，后期一盘区大巷和西区4条大巷均布置与岩层中。预计相关调整完成后，冲击地压问题将得到较好的解决。

2)鄂尔多斯地区深部某矿是一个新矿井，矿井地质简单，开采深度约600 m，主采煤层厚度平均5.4 m，11盘区区段煤柱为30 m，且311102和311103工作面终采线至大巷距离只有60 m。矿井原设计没有考虑冲击地压问题，实际开拓开采部署如图20所示。在首采311101工作面时，工作面动力现象不显著，没有明显的动力破坏现象发生。当回采311102和311103工作面后，开始发生冲击地压现象。为此，在对矿井冲击地压发生机理综合分析的基础上，提出了该矿是典型的深部冲击地压矿井和煤柱冲击地压矿井，为解决冲击地压问题，需要开展合理开拓开采部署工作。

为此，该煤矿在发生几次冲击地压事故后，决定实施矿井开拓系统改造，具体措施是：根据矿区地应力主控方向，改变原11盘区南北向巷道布置方案为东西向布置巷道，停止11盘区开采，调整为矿区南北两侧12盘区和13盘区联合开采，改“两进一回”式巷道布置为“常规一进一回”式布置，取消30 m大区段煤柱，改为6 m小煤柱送巷，工作面停采线至大巷距离不小于200 m。采取这样的措施后，并配合顶板的及时处理，冲击地压现象显著下降，基本不再发生破坏性、事故性的冲击地压。

8.3.1.2 保护层开采

我国采用保护层开采技术解决冲击地压问题最有效、最彻底的煤矿是新汶华丰煤矿。华丰煤矿主采煤层为4煤，煤层厚度6.5 m，其下为较为稳定的6煤，煤层厚度1.3 m，其上为1煤，煤层厚度1.1 m，只在局部区域可采。4煤开采深部为880 m(-750 m水平)至1 380 m(-1 250 m水平)之间。4煤和6煤的层间距平均39 m，4煤和1煤的层间距42 m。4煤及顶板具有强冲击倾向性，而6煤为弱冲击倾向性。煤岩层倾角平均30°。4煤之上至80 m范围内的顶板为砂岩和红层砂岩，80 m之上为厚350～600 m的巨厚砾岩层，完整性极好。

在开采-750 m水平以后，通过不断实践和摸索，确定了保护层开采为主要方法的冲击地压防治方法，其保护层参数为：下保护角为40°，上保护角为80°，保护层开采保护范围如图21所示。

8.3.2 局部防治

8.3.2.1 深孔断顶爆破

深孔断顶爆破技术就是通过在顶板中施工钻孔爆破，弱化煤岩力学性质的同时改变高应力区附近的煤岩体完整结构，使其不具备积聚高应力和储存高弹性变形能量的能力，以降低应力集中程度、破坏冲击地压发生的应力条件和能量传递条件[111-112]。

1)华亭煤矿在开采急倾斜煤层的过程中，冲击地压时有发生。华亭煤矿开采煤层急倾斜煤层，煤层厚度51 m，煤层倾角45°，采用水平分层综采放顶煤采煤法开采。开采过程中，两巷道均多次发生冲击地压现象，给煤矿安全生产造成了重大影响。为此，通过分析和研究，认为导致冲击地压发生的根本原因就是厚顶板岩层不能及时垮断，积聚大量弹性能，并进而造成煤层中巷道应力的进一步增加，从而形成冲击地压。基于此，采用深孔断顶爆破技术，在上巷道实施爆破，爆破参数是：孔深40～60 m、孔距10 m、装药量40～80 kg/孔、两孔一组同时起爆。深孔断顶爆破效果如图22所示。

2)在内蒙某矿的冲击地压防治实践中，深孔断顶爆破在311103回风巷道两帮进行，其中生产帮钻孔开孔位置为肩窝处，爆破钻孔施工参数是仰角45°、孔径ø75 mm、孔深45 m、间距10 m、装药量20 kg(煤矿许用二级乳化炸药，ø50 mm×460 mm×1 000 g)、装药长度9.9 m、封孔长度20 m。非生产帮钻孔开孔位置为肩窝处，爆破钻孔施工参数是仰角50°、孔径ø75 mm、孔深45 m、间距8 m、装药量20 kg、装药长度9.9 m，封孔长度20 m。方案设计及施工情况如图23和图24所示。

为检验、监控爆破卸压效果，在距离爆破钻孔5 m的顶板中，平行于爆破孔施工观测孔，爆破前后观测孔裂隙变化情况如图25所示，爆破前已有的裂隙在爆破震动、冲击等的作用下进一步扩展和延伸，同时又形成了新的裂隙。

8.3.2.2 顶板水压致裂

顶板水力致裂技术或顶板定向水压致裂技术在我国已得到较为广泛的应用，已成为顶板深孔爆破技术的替代技术在冲击地压解危工程实践中推广应用[113-114]。

内蒙古鄂尔多斯市境内某矿主采煤层为3-1煤，平均厚度5.8 m，平均埋深接近550 m，采用一次采全高开采方式，全部垮落法管理顶板。

经鉴定，3-1煤具弱冲击倾向性。随着井下开采面积的增大，3-1煤层开采过程中矿压显现强烈。为确定顶板水压致裂孔的参数，优化评估其防冲效果，在31102工作面回风巷进行了顶板定向水压致裂现场试验，顶板水压致裂钻孔布置剖面如图26所示。顶板定向水压致裂钻孔在回采工作面前方实施后，将在孔底形成环状预制的“楔形”裂隙(图27a)，缝隙尖端在高压水作用下形成扩展裂隙(图27b)，在上覆岩层载荷作用下，顶板预制裂隙将逐步发展，促使顶板岩层按指定位置断裂，从而避免顶板形成高度应力集中，降低顶板积聚能量的能力及其冲击危险性。

为更为直观检验水力压裂效果，在钻孔致裂前和致裂后分别开展钻孔窥视监测，钻孔内部裂隙形态发育如图28所示。切槽位置有明显的刀具切割痕迹，槽口清晰可见，裂隙的扩展方向主要呈发散状，且裂隙发育方向基本上与孔径方向相同，切槽效果良好。

8.3.2.3 煤层大直径钻孔卸压

煤层大直径钻孔卸压方法作为冲击地压的局部解危方法，主要目的是通过在煤体中实施卸压钻孔，使各钻孔周围卸压区之间相互连接、贯通，形成弱化带，从而降低煤层的承载能力，使高应力作用下的煤体应力重新分布，应力峰值位置向煤体深部转移，改善巷道支护区域围岩应力环境，降低了煤岩体的冲击危险性，从而防止冲击地压的发生(图29)。

内蒙古某矿在11盘区311103工作面采用煤层大直径钻孔卸压技术防治冲击地压。煤层大直径钻孔卸压在工作面回风巷道非生产帮煤体中实施，通过分析确定合理的钻孔布置参数为三花眼布置、钻孔直径150 mm、钻孔间排距为1.5 m×0.6 m、钻孔深度15 m，如图30所示。

采用上述钻孔参数实施卸压后，发现回采工作面前方30 m范围内仍发生小范围的冲击地压现象，进一步分析认为，在钻孔距离工作面30 m左右时，钻孔自由空间已经被充满并重新压实，煤体重新具有承载能力，使得该区域煤体应力有较大程度的提升，造成超前工作面30 m范围内回采巷道的冲击地压显现。为避免钻孔卸压区煤体被重新压实，使卸压后煤体不再恢复其承载能力，在原来钻孔参数的基础上，又重新实施了卸压钻孔，如图31所示。采用这样的钻孔参数实施煤层大直径钻孔卸压后，取得了良好的效果，工作面前方不再发生冲击地压。

8.3.2.4 煤层卸载爆破

煤层卸载爆破方法与煤层大直径钻孔卸压方法原理基本相同，主要目的是通过改变煤体的应力条件和煤岩物理力学性质，实现降低应力、不能再形成高应力和使煤体应力向深部转移。按其防治冲击地压的作用，煤层卸载爆破主要分为煤层松动爆破和煤层诱发爆破2类，其中煤层松动爆破主要是在煤体尚未形成高应力之前进行，而煤层诱发爆破主要是在煤体处于较高的应力集中状态进行。在实际冲击地压防治实践中，通常使用以松动煤体使之不能形成高应力为主要目的的煤层松动爆破，而以诱发冲击地压为目的的煤层诱发爆破因施工爆破孔时易发生冲击地压，往往很少使用。

在30年前，即20世纪80年代，我国典型冲击地压矿井均使用煤层卸载爆方法防治冲击地压，如北京门头沟煤矿、枣庄陶庄煤矿、抚顺龙凤矿、义马千秋煤矿、开滦赵各庄矿、徐州三河尖煤矿、大同忻州窑矿、四川天池煤矿等[115-120]。进入21世纪以来，煤层卸载爆破方法使用的冲击地压矿井不多，主要是因为煤层爆破易导致巷道支护破坏，且煤层瞎炮处理费时费力，因此取而代之更多是使用煤层大直径钻孔卸压法。限于篇幅，此处不再详述。

8.3.2.5 冲击地压巷道支护

在我国的过去冲击地压研究中，关于冲击地压条件下巷道的支护问题，关注不多，更多的只是从刚性支护或柔性支护角度建立起冲击地压巷道支护理念，即冲击地压防治相关规定中只是表明冲击地压条件下巷道不能使用刚性支护，其他关于冲击地压巷道支护的要求几乎没有。我国在21世纪之前，只有煤炭科学研究总院北京开采所巷道室林崇德等开展了针对性的研究，林崇德结合新汶华丰煤矿的开采地质条件，确定了以煤巷锚杆支护技术为体系的冲击地压巷道支护技术[121-122]。直到2007年以后，冲击地压巷道支护研究与工程实践才受到重视，逐渐发展了锚网+锚索+工字钢拱形支架联合支护技术、O型棚封闭支护技术、锚杆+金属网+喷砼+O型钢棚复合支护技术[123-126]，进一步提出了吸能支护技术、刚-柔耦合支护技术[127-128]。特别是近10年来，冲击地压巷道支架已广泛应用于冲击地压巷道支护的实践中，包括单元支架、门式支架、吸能支架[129-130]等。2017年，笔者提出了冲击地压巷道多级刚柔一体化吸能支护技术，即“三级支护”理念[131]，高强度锚杆索+O型棚+吸能支架，可实现对冲击地压巷道的有效支护。具体而言，第一级支护为锚杆锚索支护，为围岩稳定支护，实现围岩的最大自承载；第二级支护为U型钢“O”型棚支护，为让压支护，达到支护的最大抗变形；第三级支护为吸能支架支护，为刚性支护，实现巷道的最大抗冲击。通过这三级支护，实现对冲击地压的防控。冲击地压巷道多级刚柔一体化吸能支护技术即“三级支护”概念如图32所示。

冲击地压巷道“三级”支护理念与思想现已在全国冲击地压矿井得到了应用。具体而言，对于弱冲击危险性的巷道，通常只采用一级支护，即锚杆锚索支护，但这种锚杆锚索是高强度锚杆锚索；对于中等冲击危险性的巷道，需要采用二级支护，即在一级支护的基础上，增加U型钢“O”型棚支护，U型钢为36U；对于强冲击危险性的巷道，需要采用三级支护，即在二级支护的基础上，增加门式支架或吸能液压支架支护，其中吸能液压支架内部设有特制吸能构件，冲击地压发生时特制吸能构件能瞬间压溃变形让位吸收冲击地压能量。应用于跃进煤矿的巷道三级支护实例如图33所示。

8.4 工程一体化实践

8.4.1 工程一体化模式

冲击地压问题可以说是理论问题，因为它是典型的动力破坏，但冲击地压问题更是工程问题，冲击地压问题实质上就是煤岩体的应力问题，控制冲击地压灾害的发生，实质上就是改变煤岩体的应力状态或控制高应力的产生，实现应力的转移和释放。

对于工程问题，解决问题的最好途径就是进行工程实践，解决具体条件下的具体工程实践问题。冲击地压是工程问题，受多种因素影响，必须找到解决冲击地压问题的工程方法。2015年以来，煤科总院安全分院针对煤矿冲击地压问题，基于30余年的科研成果和冲击地压防治工程实践经验，将理论与实践相结合、技术与工程相结合，针对实际冲击地压问题，通过采取相关技术措施，实现了对不同矿井、不同煤岩层的煤岩体应力转移和应力释放，有效地防治了冲击地压灾害的发生。笔者通过冲击地压治理工程，实现了技术咨询、技术设计、技术服务与技术实施一体化服务，解决实际工程中的冲击地压问题。其中，在内蒙古某煤矿的冲击地压防治技术一体化工程实践就是一个典型的工程实例。

针对内蒙古某煤矿的冲击地压问题，首先开展理论研究，即一方面弄清煤岩物理力学性质，测定其冲击倾向性，另一方面，采用理论分析、工程类比和数值模拟方法，分析产生冲击地压的原因和影响因素；其次，对现场受到冲击地压威胁的回采工作面或巷道制定监测与防治方案，其中监测技术包括钻屑量、微震、煤岩体采动应力等，防治技术包括调整工作面布置、合理煤柱尺寸留设、煤层大直径钻孔卸压、顶板水压致裂和深孔爆破等；第三，组织工程实施，把监测和防治技术方案落到实处，同时研究不同理论的适用性，不断查找监测与防治技术的不足，进而完善技术方案。

8.4.2 实践效果

内蒙古某煤矿井田开拓采用立井方式，现开采首采区11盘区，主采3-1煤层，为强冲击倾向性煤层，煤层厚度平均5.4 m，煤层倾角1°～3°，埋深600 m，采煤方法为长壁式综合机械化一次采全高采煤法，首采工作面311101和第2个工作面311102长均为260 m，推进长度2 600 m，区段煤柱宽度留设30 m。在首采311101工作面时，工作面无冲击地压显现。当开采第2个311102工作面时，曾发生数次冲击地压显现，巷道变形严重，顶板冒落、锚索拉断、底板底臌等现象频繁发生，严重影响了工作面的安全、稳定回采。

为此，在研究该矿冲击地压发生机理和影响因素的基础上，提出了区域防控和局部解危相结合的措施开展冲击地压防治工程实践。具体而言，区域措施包括优化盘区布置、调整工作面布置方向90°、缩小区段煤柱宽度由原来的30 m调整为6 m、加大大巷保护煤柱宽度由原来设计的60 m增加到现在的200 m；局部措施包括对顶板岩层实施深孔爆破或水压致裂技术，对煤层实施大直径钻孔卸技术。

从该矿3年多的防治冲击地压实践看，集理论研究、方案制定、工程施工及综合管理于一体的冲击地压防治技术工程一体化实践是可行的、成功的，防治冲击地压的效果是显著的，保证了矿井的安全生产。

9 问题思考与展望

9.1 问题思考

新中国成立70年来，特别是改革开放40年来，尽管我国在冲击地压理论与技术上取得了很多成果，初步建成了适合我国煤矿特色的冲击地压理论与技术体系，但还存在以下问题：

1)冲击地压发生机理研究深入程度不够，多集中在材料破坏上，而结构破坏的研究明显不足；同时，即使在材料破坏研究方面，顶板和底板岩层冲击倾向性的测定方法和指标亟待建立和完善。

2)冲击地压监测技术需要进一步完善，在微震、应力、应变等传感器的精度、灵敏度及可靠性等方面要加强研究，尚不能完全满足工程的需要。

3)冲击危险性评价方法过于依赖综合指数法，且对开采与地质条件的量化分析不细，评价结果过粗，尚未建立起科学合理的方法和指标。

4)冲击地压区域防范技术在冲击地压矿井的实施普遍没有落到实处，冲击地压防治的有效性明显有待进一步提高。

5)冲击地压作为煤矿开采的典型动力灾害之一，全社会对冲击地压及其相关知识的了解还很不够，需要开展冲击地压科普工作。

9.2 展 望

1)以往对冲击地压的研究，更多地集中于一个回采工作面或掘进工作面，常聚焦于小范围的应力分布、微震事件与能量分布的研究，而事实上，影响冲击地压发生的条件不仅包括局部范围的应力集中，还包括矿井、矿区甚至大型地质构造带的影响。因此，今后应充分利用信息化、网络化、大数据等技术，采用无人机、北斗系统及超算等技术手段，研究矿井群、矿区、多个矿区以至于我国主要构造控制下的大范围区域地应力场与采动应力场作用下的冲击地压机理，探讨冲击地压防控方法与对策。

2)冲击地压是典型动力灾害，今后应继续开展冲击地压监测方法与监测技术的研究工作，通过对冲击地压信息的可视化、智能化与实时监测，融合冲击地压监测的多种信息，实现对冲击地压的综合预警。

3)冲击地压问题，不仅是理论问题，更是工程问题。为此，针对我国冲击地压矿井分布情况，今后应在已有冲击地压矿井分类研究的基础上，进一步从工程角度出发，科学划分与细化冲击地压矿井类型，并规范不同类型冲击地压矿井的监测、防治方法与技术，提高我国冲击地压防治的有效性。

4)随着煤矿开采深度的增加，冲击地压的发生条件更加复杂，应加强冲击地压与其他灾害如煤与瓦斯突出、突水的关联研究，防止复合链生灾害的发生。

5)地质构造对冲击地压的影响是显著的，今后应进一步研究断层、褶曲、陷落柱等地质构造对冲击地压的影响，对这类地质构造进行准确监测，制定开采技术措施，有效控制冲击地压灾害的发生。

6)冲击地压问题的关键在于煤岩体应力的存在，而煤岩体的应力，不仅受巷道掘进和本工作面开采的影响，而且也受相邻工作面、采区甚至相邻矿井开采的影响，采用实测研究，不仅费时费力，而且经济投入巨大，数值模拟方法为此可提供解决之道。因此，应结合超算技术，进一步开展大尺度的应力场研究，弄清大范围、大尺度冲击地压发生的机制和机理。

10 结 语

今年是新中国成立70年，也是我国改革开放40年，特别是改革开放40年也亦是我国冲击地压研究与防治实践的40年！40年来，我国冲击地压工作者不畏艰难险阻，克服煤炭行业经济困难、从事专门研究人员严重不足等多重不利因素，在冲击地压发生机理、冲击地压监测技术与装备、冲击地压防治技术与装备及冲击地压防治实践上，进行了长期的探索，一代又一代冲击地压人默默付出，才取得今天的成绩。我国在冲击地压研究队伍、冲击地压发生机理、冲击地压监测技术与装备、冲击地压防治技术与装备、冲击地压法律法规与标准等方面取得了重大的进步，我国冲击地压理论与技术体系已初步形成。

当然，冲击地压灾害的复杂性也预示着我们今后的路并不平坦。

致谢：本文引用了大量统计数据及工程实例，所引数据除参考文献标注以外，还有部分来自国家煤矿安全监察局等相关部门的内部资料；工程实例参考了相关项目组同事的现场测试结果、研究报告和PPT，在此致以诚挚的感谢。同时在撰写过程中得到了辽宁工程技术大学潘一山教授、中国矿业大学王恩元教授、宁夏久威矿山安全工程有限责任公司古全忠董事长的指点和帮助，在此一并表示感谢！

参考文献

[1] 吉林省安全生产委员会.吉林省安委会通报龙家堡矿业“6·9”冲击地压事故[EB/OL].http://jl.sina.com.cn/news/b/2019-06-12/detail-ihvhiews8305028.shtml?cre=tianyi&mod=pchp&loc=26&r=0&rfunc=100&tj=none&tr=12.

[2] 煤炭科学研究院北京开采所.冲击地压及其防治[J].世界煤炭技术，1987，13(1)：1-4.

[3] 李玉生.冲击地压机理探讨[J].煤炭学报,1984,8(3):1-10.

[4] 章梦涛.冲击地压机理的探讨[J].阜新矿业学院学报,1985,4(S1):65-72.

ZHANG Mengtao.Discussion on the mechanism of coal burst[J].Journal of Fuxin Mining Institute,1985,4(S1):65-72.

[5] 章梦涛.冲击地压失稳理论与数值模拟计算[J].岩石力学与工程学报,1987,6(3):197-204.

ZHANG Mengtao.Instability theory and mathematical model for coal/rock bursts[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,1987,6(3):197-204.

[6] 齐庆新.冲击地压的煤岩层结构破坏与摩擦滑动机理初探[A].第四届全国岩石动力学学术会议论文选集[C].中国岩石力学与工程学会岩石动力学专业委员会,1994:5.

[7] 齐庆新,刘天泉,史元伟,等.冲击地压的摩擦滑动失稳机理[J].矿山压力与顶板管理,1995,3(4):174-177.

QI Qingxin,LIU Tianquan,SHI Yuanwei,et al.Mechanism of friction sliding destability of rock burst[J].Ground Pressure and Strata Control,1995,3(4):174-177.

[8] 齐庆新.层状煤岩体结构破坏的冲击矿压理论与实践研究[D].北京:煤炭科学研究总院,1996.

[9] 齐庆新,史元伟,刘天泉.冲击地压粘滑失稳机理的实验研究[J].煤炭学报,1997，21(2):34-38.

QI Qingxin,SHI Yuanwei,LIU Tianquan.Mechanism of instability caused by viscous sliding in rock burst[J].Journal of China Coal Society,1997，21(2):34-38.

[10] 齐庆新,高作志.层状煤岩体结构破坏的冲击矿压理论[J].煤矿开采,1998,8(2):14-17.

QI Qingxin,GAO Zuozhi.The theory of rockburst led by structure failure of bedded coal-rock mass[J].Coal Mining Technology,1998，8(2):14-17.

[11] 窦林名,陆菜平,牟宗龙,等.冲击矿压的强度弱化减冲理论及其应用[J].煤炭学报,2005,30(6):690-694.

DOU Linming,LU Caiping,MOU Zonglong,et al.Intensity weakening theory for rockburst and its application[J].Journal of China Coal Society,2005,30(6):690-694.

[12] 窦林名,陆菜平,牟宗龙,等.煤岩体的强度弱化减冲理论[J].河南理工大学学报：自然科学版:,2005,24(3):169-175.

DOU Linming,LU Caiping,MOU Zonglong,et al.The theory of intensity weakening for rockburst in coal mine[J].Journal of Henan Polytechnic University：Natural Science,2005,24(3):169-175.

[13] 齐庆新,李晓璐,赵善坤.煤矿冲击地压应力控制理论与实践[J].煤炭科学技术,2013,41(6):1-5.

QI Qingxin,LI Xiaolu,ZHAO Shankun.Theory and practices on stress control of mine pressure bumping[J].Coal Science and Technology,2013,41(6):1-5.

[14] 齐庆新,欧阳振华,赵善坤,等.我国冲击地压矿井类型及防治方法研究[J].煤炭科学技术,2014,42(10):1-5.

QI Qingxin,OUYANG Zhenhua,ZHAO Shankun,et al.Study on types of rock burst mine and prevention methods in China[J].Coal Science and Technology,2014,42(10):1-5.

[15] 潘俊锋,宁 宇,毛德兵,等.煤矿开采冲击地压启动理论[J].岩石力学与工程学报,2012,31(3):586-596.

PAN Junfeng,NING Yu,MAO Debing,et al.Theory of rockburst start-up during coal mining[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2012,31(3):586-596.

[16] 潘一山.煤矿冲击地压扰动响应失稳理论及应用[J].煤炭学报,2018,43(8):2091-2098.

PAN Yishan.Disturbance reponse instability theory of rockburst in coal mine[J].Journal of China Coal Society,2018,43(8):2091-2098.

[17] 胡克智,刘宝琛,马 光,等.煤矿的冲击地压[J].科学通报,1966，11(9):430-432.

[18] 国家煤矿安全监察局科技装备司.全国煤矿冲击地压矿井专项调研报告[R].北京：国家煤矿安全监察局科技装备司,2017.

[19] 毛仲玉,张修峰.深部开采冲击地压治理的研究[J].煤矿开采,1996,1(3):39-43.

[20] 赵玉胜.对一次冲击地压的浅析[J].江苏煤炭,1994(3):57-58.

[21] 王保松.千秋煤矿冲击地压的成因及综合防治措施[J].中州煤炭,1995(4):27-30，32.

[22] 潘一山.冲击地压发生和破坏过程研究[D].北京：清华大学,1999.

[23] 煤炭科学研究总院北京开采所.新汶矿务局孙村煤矿煤和岩石物理力学性质与冲击倾向试验报告[R].北京：煤炭科学研究总院北京开采所，1994.

[24] 新汶矿务局华丰煤矿,煤炭科学研究总院北京开采研究所.华丰煤矿煤岩物理力学性质及冲击倾向试验研究报告[R].北京：煤炭科学研究总院北京开采所，1996.

[25] 阜新矿业学院.脆性破坏相似材料及冲击地压模拟试验[R].阜新：阜新矿业学院，1994.

[26] 新汶矿务局华丰煤矿，煤炭科学研究总院北京开采研究所.华丰煤矿深部冲击地压预测预报与综合治理技术(综合报告)[R].北京：煤炭科学研究总院北京开采所，1996.

[27] 煤炭科学研究总院北京开采所.冲击地压煤层层析成像方法的试验研究[R].北京：煤炭科学研究总院北京开采所，1993.

[28] 新汶矿业集团公司,天地科技股份有限公司,煤炭科学研究总院,北京科技大学,辽宁工程技术大学.新汶矿区深部开采冲击地压成因及治理技术[R].北京：天地科技股份有限公司，2006.

[29] 林景云.抚顺胜利煤矿的冲击地压[M].北京:煤炭工业出版社，1959.

[30] 齐庆新,窦林名.冲击地压理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008.

[31] 窦林名,何学秋.冲击矿压防治理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2001.

[32] 佩图霍夫.煤矿冲击地压[M].王佑安译.北京:煤炭工业出版社,1980.

[33] 李玉生.冲击地压机理及其初步应用[J].中国矿业大学学报,1985,14(3):37-43.

LI Yusheng.Rockburst mechanism and its preliminary application[J].Journal of China University of Mining & Technology,1985,14(3):37-43.

[34] 俞茂宏.线性和非线性的统一强度理论[J].岩石力学与工程学报,2007,26(4):662-669.

YU Maohong.Linear and nonlinear unified strength theory[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2007,26(4):662-669.

[35] COOK N G W.The failure of rock[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences and Geomechanics Abstracts,1965,2(4):389-403.

[36] COOKN G W.A note on rock bursts considered as a problem of stability[J].Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy,1965,65(1):437-446.

[37] PETUKOVI M,LINKOV A M.The theory of post-failure deformations and the problem of stability in rock mechanics[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences and Geomechanics Abstracts,1979,16(5):57-76.

[38] KEIDINGN.High frequency precursor analysis prior to a rock burst[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences and Geomechanics Abstracts,1989.

[39] BIENIAWSKIZ T.Mechanism of brittle fracture of rock:part II—experimental studies[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences and Geomechanics Abstracts,1967,4(4):407-423.

[40] SINGH S P.Burst energy release index[J].Rock Mechanics and Rock Engineering,1988,21(2):149-155.

[41] KIDYBISKI A.Bursting liability indices of coal[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences,1981,18(4):295-304.

[42] 张万斌,王淑坤,滕学军.我国冲击地压研究与防治的进展[J].煤炭学报,1992,17(3):27-36.

ZHANG Wanbin,WANG Shukun,TENG Xuejun.Progress of research for prevention of rockburst in China[J].Journal of China Coal Society,1992,17(3):27-36.

[43] 谢和平,W G Pariseau.岩爆的分形特征和机理[J].岩石力学与工程学报,1993(1):28-37.

XIE Heping,W G Pariseau.Fractal character and mechanism of rock bursts[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,1993(1):28-37.

[44] 张晓春,缪协兴,杨挺青.冲击矿压的层裂板模型及实验研究[J].岩石力学与工程学报,1999,18(5):507-511.

ZHANG Xiaochun,MIAO Xiexing,YANG Tingqing.The layer-crack-plate model and testing study of the rockburst in mines[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,1999,18(5):507-511.

[45] 缪协兴,安里华,翟明华,等.岩(煤)壁中滑移裂纹扩展的冲击矿压模型[J].中国矿业大学学报,1999,28(2):113-117.

MIAO Xiexing,AN Lihua,ZHAI Minghua,et al.Model of rockburst for extension of slip fracture in palisades[J].Journal of China University of Mining & Technolog,1999,28(2):113-117.

[46] 尹光志,张东明,代高飞,等.脆性煤岩损伤模型及冲击地压损伤能量指数[J].重庆大学学报,2002,25(9):75-78,89.

YIN Guangzhi,ZHANG Dongming,DAI Gaofei,et al.Damage model of rRock and the damage energy index of rockburst[J].Journal of Chongqing University,2002,25(9):75-78,89.

[47] 尹光志,鲜学福,代高飞.岩石非线性动力学理论及其应用：岩石失稳破坏与冲击地压发生机理及预测[M].重庆:重庆大学出版社,2004.

[48] 尹光志.岩石力学中的非线性理论与冲击地压预测的研究[D].重庆:重庆大学,1999.

[49] 潘立友.冲击地压前兆信息的可识别性研究及应用[D].徐州:中国矿业大学,2003.

[50] 姜耀东,赵毅鑫,何满潮,等.冲击地压机制的细观实验研究[J].岩石力学与工程学报,2007,26(5):901-907.

JIANG Yaodong,ZHAO Yixin,He Manchao,et al.Investigation on mechamism of coal mine bumps based on mesoscopic experiments[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2007,26(5):901-907.

[51] 潘一山,章梦涛.用突变理论分析冲击地压发生的物理过程[J].阜新矿业学院学报,1992(1):12-18.

PAN Yishan,ZHANG Mengtao.The study of coalburst by catas trophic theory[J].Journal of Fuxin Mining Institute,1992(1):12-18.

[52] HARAMY K Y，MCDONNELL J P.Causes and control of coal mine bumps[R].New York City：United States Department of the Interior,1988.

[53] BUTRA J,KUDEKO J.Rockburst hazard evaluation and prevention methods in Polish copper mine[J].Cuprumnr,2011,4(61):5-19.

[54] 潘一山,李忠华,章梦涛.我国冲击地压分布、类型、机理及防治研究[J].岩石力学与工程学报,2003,22(11):1844-1844.

PAN Yishan,LI Zhonghua,ZHANG Mengtao.Distributon,type,mechanism and prevition of rockburst in China[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2003,22(11):1844-1844.

[55] 姜耀东,潘一山,姜福兴,等.我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治[J].煤炭学报,2014,39(2):205-213.

JIANG Yaodong,PAN Yishan,JIANG Fuxing,et al.State of the art review on mechanism and prevention of coal bumps in China[J].Journal of China Coal Society,2014,39(2):205-213.

[56] 潘俊锋.煤矿冲击地压启动理论及其成套技术体系研究[J].煤炭学报,2019,44(1):173-782.

PAN Junfeng.Theory of rockburst start-up and its complete technology system[J].Journal of China Coal Society2019,44(1):173-782.

[57] 蓝 航.浅埋煤层冲击地压发生类型及防治对策[J].煤炭科学技术,2014,42(1):9-13.

LAN Hang.Prevention measures and types of mine strata pressure bump occurred in shallow depth seam[J].Coal Science and Technology,2014,42(1):9-13.

[58] 谭云亮,郭伟耀,辛恒奇,等.煤矿深部开采冲击地压监测解危关键技术研究[J].煤炭学报,2019,44(1):167-179.

TAN Yunliang,GUO Weiyan,XIN Hengqi,et al.Key technology of rock burst monitoring and control in deep coal mining[J].Journal of China Coal Society,2019,44(1):167-179.

[59] 西安煤矿仪表厂.SAK地音监测系统[J].煤炭科学技术,1985,13(8):44-45.

[60] 西安煤矿仪表厂.SYLOK微震监测定位系统[J].煤炭科学技术,1985,13(12):49-52.

[61] 张万斌,齐庆新,李首滨.地音监测系统软件MAE与微震监测系统软件MRB的研制与应用[J].煤矿开采,1992,1(1):14-19.

[62] 张万斌,滕学军,齐庆新.智能BD4一I型便携式矿用地音仪的研制与应用特点[J].煤炭科学技术,1991,19(9):9-12.

[63] 孙庆国,程久龙,韩荣军.微震监测系统监测精度与可靠性分析[J].中国矿业,2008,17(5):89-91.

SUN Qingguo,CHENG Jiulong,HAN Rongjun.Analysis on monitoring precision and reliability of microseismic monitoring system[J].China Mining Magazine,2008,17(5):89-91.

[64] 景继东,刘学征.KMJ-30工作面应力监测系统在潘西矿的试验与应用[C].青岛:山东省煤矿冲击地压防治研讨会议论文集,山东省安全监督监察局，山东煤炭学会,2007.

[65] 牟宗龙,窦林名,巩思园,等.矿井SOS微震监测网络优化设计及震源定位误差数值分析[J].煤矿开采,2009,14(3):8-12.

MOU Zonglong,DOU Linming,GONG Siyuan,et al.Networking design of SOS micro-seismic monitoring for mine and error analysis of seismic resource orientation[J].Coal mining Technology,2009,14(3):8-12.

[66] 党保全，刘 超.新庄孜矿微震监测系统的传感器安装技术探讨[J].煤矿开采,2010,15(2):87-89.

DANG Baoquan,LIU Chao.Discussion on sensors installing technology of micro-seismic monitoring system in Xinzhuangzi colliery[J].Coal Mining Technology,2010,15(2):87-89.

[67] 毛德兵,尹希文,张会军.我国煤矿顶板灾害防治与监测监控技术[J].煤炭科学技术,2013,41(9):105-108,121.

MAO Debing,YIN Xiwen,ZHANG Huijun.Technology of prevention roof disasters and monitoring and controlling in China coal mines[J].Coal Science and Technology,2013,41(9):105-108,121.

[68] 孔令海,王永仁,李少刚.房柱采空区下回采工作面覆岩运动规律研究[J].煤炭科学技术,2015,43(5):26-29.

KONG Linghai,WANG Yongren,LI Shaogang.Analysis on overburden strata movement law of coal mining face under goaf of room and pillar mining face[J].Coal Science and Technology,2015,43(5):26-29.

[69] 姜福兴,曲效成,于正兴,等.冲击地压实时监测预警技术及发展趋势[J].煤炭科学技术,2011,39(2):59-64.

JIANG Fuxing,QU Xiaocheng,YU Zhengxing,et al.Real time monitoring and measuring early warning technology and development of mine pressure bumping[J].Coal Science and Technology,2011,39(2):59-64.

[70] 李 斌,王进强,王莎莎.义马跃进矿断层构造下冲击地压监测及防治[J].矿业安全与环保,2012,39(6):43-46,50.

LI Bin,WANG Jinqiang,WANG Shasha.Monitoring and prevention of rock burst under fault structure in Yima Yuejin Coal Mine[J].Mining Safety and Environmental Protection,2012,39(6):43-46,50.

[71] 窦林名,姜耀东,曹安业,等.煤矿冲击矿压动静载的“应力场-震动波场”监测预警技术[J].岩石力学与工程学报,2017,36(4):803-811.

DOU Linming,JIANG Yaodong,CAO Anye,et al.Monitoring and pre-warning of rockburst hazard with technology of stress field and wave field in underground coal mines[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2017,36(4):803-811.

[72] 窦林名,何 江,曹安业,等.煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治[J].煤炭学报,2015,40(7):1469-1476.

DOU Linming,HE Jiang,CAO Anye,et al.Rock burst prevention methods based on theory of dynamic and static combined load induced in coal mine[J].Journal of China Coal Society,2015,40(7):1469-1476.

[73] 何学秋,窦林名,牟宗龙,等.煤岩冲击动力灾害连续监测预警理论与技术[J].煤炭学报,2014,39(8):1485-1491.

HE Xueqiu,DOU Linming,MOU Zonglong,et al.Continuous monitoring and warning theory and technology of rock burst dynamic disaster of coal[J].Journal of China Coal Society,2014,39(8):1485-1491.

[74] 蔡 武,窦林名,李振雷,等.微震多维信息识别与冲击矿压时空预测:以河南义马跃进煤矿为例[J].地球物理学报,2014,57(8):2687-2700.

CAI Wu,DOU Linming,LI Zhenlei,et al.Microseismic multidimensional information identification and spatio-temporal forecasting of rock burst:a case study of Yima Yuejin coal mine,Henan,China[J].Chinese Journal of Geophysics,2014,57(8):2687-2700.

[75] 窦林名,蔡 武,巩思园,等.冲击危险性动态预测的震动波CT技术研究[J].煤炭学报,2014,39(2):238-244.

DOU Linming,CAI Wu,GONG Siyuan,et al.Dynamic risk assessment of rock burst based on the technology of seismic computed tomography detection[J].Journal of China Coal Society,2014,39(2):238-244.

[76] 刘少虹,潘俊锋,王洪涛,等.基于冲击启动过程的近场围岩冲击危险性电磁波CT评估方法[J].煤炭学报,2019,44(2):384-396.

LIU Shaohong,PAN Junfeng,WANG Hongtao,et al.Electromagnetic wave CT evaluation method for rock burst hazard in near field based on rock burst start-up process[J].Journal of China Coal Society,2019,44(2):384-396.

[77] 刘少虹,潘俊锋,王洪涛,等.基于地震波和电磁波CT联合探测的采掘巷道冲击危险性评价方法[J].煤炭学报,2018,43(11):2980-2991.

LIU Shaohong,PAN Junfeng,WANG Hongtao,et al.Assessment of rock burst risk in roadway based on the combination of seismic and electromagnetic wave CT technology[J].Journal of China Coal Society,2018,43(11):2980-2991.

[78] 刘少虹,潘俊锋,夏永学,等.基于地音与电磁波CT的掘进工作面冲击危险性层次化评价方法研究[J].煤炭学报,2018,43(8):2107-2116.

LIU Shaohong,PAN Junfeng,XIA Yongxue,et al.Research on the risk hierarchical assessment of rock burst of heading face based on acoustic emission and electromagnetic wave CT system[J].Journal of China Coal Society 2018,43(8):2107-2116.

[79] 刘少虹,潘俊锋,秦子晗,等.基于电磁波CT探测的掘进工作面冲击危险性评价技术研究[J].岩石力学与工程学报,2017,36(S2):4093-4101.

LIU Shaohong,PAN Junfeng,QIN Zihan,et al.Research on the risk assessment of rock burst of heading face based on electromagnetic wave CT detection[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2017,36(S2):4093-4101.

[80] 刘金海,翟明华,郭信山,等.震动场、应力场联合监测冲击地压的理论与应用[J].煤炭学报,2014,39(2):353-363.

LIU Jinhai,ZHAI Minghua,GUO Xinshan,et al.Theory of coal burst monitoring using technology of vibration field combined with stress field and its application[J].Journal of China Coal Society,2014,39(2):353-363.

[81] 刘金海.煤矿冲击地压监测预警技术新进展[J].煤炭科学技术,2016,44(6):71-77.

LIU Jinhai.New progress on monitoring and early warning technology of mine strata pressure bump[J].Coal Science and Technology,2016,44(6):71-77.

[82] 孙守山,宁宇,葛 钧.波兰煤矿坚硬顶板定向水力压裂技术[J].煤炭科学技术,1999,27(2):55-56.

[83] 冲击地压煤层安全开采暂行规定[S].北京:煤炭工业部,1987.

[84] 冲击地压预测和防治试行规范[S].北京:煤炭工业部,1987.

[85] 防治煤矿冲击地压细则[S].北京:国家煤矿安监局,2018.

[86] MT/T 174—2000.煤层冲击倾向性分类及指数的测定方法[S].

[87] MT/T 866-2000.岩石冲击倾向性分类及指数的测定方法[S].

[88] GB/T 25217.1—2010.冲击地压测定、监测与防治方法 第1部分 顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法[S].

[89] GB/T 25217.2—2010.冲击地压测定、监测与防治方法 第2部分 煤的冲击倾向性分类及指数的测定方法[S].

[90] 煤矿安全规程(2016修订版)[M].北京:中国法制出版社,2016.

[91] 钱鸣高，石平五，许家林.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，2010.

[92] 钱鸣高，李鸿昌.采场上覆岩层活动规律及其对矿山压力的影响[J].煤炭学报，1982,7(2):1-12.

QIAN Minggao,LI Hongchang.The movement of overlying strata in longwall mining and its effect on ground pressure[J].Journal of China Coal Society,1982,7(2):1-12.

[93] 宋振骐.实用矿山压力控制[M].徐州，中国矿业大学出版社，1988.

[94] 史元伟.采煤工作面围岩控制原理和技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.

[95] 茅献彪，缪协兴，钱鸣高.采动覆岩中关键层的破断规律研究[J].中国矿业大学学报，1998,27(1)：39-42.

MAO Xianbiao,MIAO Xiexing,QIAN Minggao.Study on broken laws of key strata in mining overlying strata[J].Journal of China University of Mining and Technology,1998,27(1)：39-42.

[96] 康红普,王金华,林 健.煤矿巷道锚杆支护应用实例分析[J].岩石力学与工程学报,2010，29(4)：649-664.

KANG Hongpu,WANG Jinhua,LIN Jian.Case study of rock bolting in coal mine roadways[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2010，29(4)：649-664.

[97] 马念杰,郭晓菲,赵志强,等.均质圆形巷道蝶型冲击地压发生机理及其判定准则[J].煤炭学报,2016，41(11):2679-2688.

MA Nianjie,GUO Xiaofei,ZHAO Zhiqiang,et al.Occurrence mechanisms and judging criterion on circular tunnel butterfly rock burst in homogeneous medium[J].Journal of China Coal Society,2016,41(11):2679-2688.

[98] 高有进.8.8 m液压支架设计与制造关键技术研究[J].煤炭科学技术,2017，45(11):20-25.

GAO Youjin.Study on design and manufacturing key technology of 8.8 m hydraulic powered support[J].Coal Science and Technology,2017，45(11):20-25.

[99] 康红普，牛多龙，张镇，等.深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术[J].岩石力学与工程学报,2010，29(10):1977-1987.

KANG Hongpu,NIU Duolong,ZHANG Zhen,et al.Deformation characteristics of surrounding rock and supporting technology of gob-side entry retaining in deep coal mine[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2010，29(10):1977-1987.

[100] 欧阳振华,孔令海,齐庆新,等.自震式微震监测技术及其在浅埋煤层动载矿压预测中的应用[J].煤炭学报,2018,43(S1):50-57.

OUYANG Zhenhua,KONG Linghai,QI Qingxin,et al.Self-shocking microseismic monitoring technology and its application in prediction of dynamic pressure in shallow coal seam[J].Journal of China Coal Society,2018,43(S1):50-57.

[101] 夏永学,康立军,齐庆新,等.基于微震监测的5个指标及其在冲击地压预测中的应用[J].煤炭学报,2010,35 (12):2011-2016.

XIA Yongxue,KANG Lijun,QI Qingxin,et al.Five indexes of microseismic and their application in rock burst forecastion[J].Journal of China Coal Society,2010,35 (12):2011-2016.

[102] 夏永学,潘俊锋,王元杰,等.基于高精度微震监测的煤岩破裂与应力分布特征研究[J].煤炭学报,2011,36(2):239-243.

XIA Yongxue,PAN Junfeng,WANG Yuanjie,et al.Study of rule of surrounding rock failure and stress distribution based on high-precision microseismic monitoring[J].Journal of China Coal Society,2011,36(2):239-243.

[103] 齐庆新,李首滨,王淑坤.地音监测技术及其在矿压监测中的应用研究[J].煤炭学报,1994,19(3):221-232.

QI Qingxin,LI Shoubin,WANG Shukun.Application of AE technique in monitoring ground pressure[J].Journal of China Coal Society,1994,19(3):221-232.

[104] 王元杰.地音监测系统在顶板巨厚岩层活动规律研究中的应用[J].煤矿开采,2016,21(3):109-111,84.

WANG Yuanjie.Application of earth-sound monitoring system in strata movement of giant roof[J].Coal Mining Technology,2016,21(3):109-111,84.

[105] 夏永学.不同冲击启动类型的地音前兆信息识别[J].中国煤炭,2015,41(3):49-53.

XIA Yongxue.Precursor information identification of rock noise in different start up types of rock burst[J].China Coal,2015,41(3):49-53.

[106] 付东波,齐庆新,秦海涛,等.采动应力监测系统的设计[J].煤矿开采,2009,14(6):13-16.

FU Dongbo,QI Qingxin,QIN Haitao,et al.Design for mining stress monitoring system[J].Coal Mining Technology,2009,14(6):13-16.

[107] 赵本钧,章梦涛.钻屑法的研究和应用[J].阜新矿业学院学报,1985,4(S1):13-28.

ZHAO Benjun,ZHANG Mengtao.The study and application of the drilling method[J].Journal of Fuxin Mining Institute,1985,4(S1):13-28.

[108] 潘一山.煤体钻粉理论的研究[J].阜新矿业学院学报,1985,4(S1):91-97.

PAN Yishan.A study of the theory of drilling method[J].Journal of Fuxin Mining Institute,1985,4(S1):91-97.

[109] 王恩元,刘晓斐,李忠辉,等.电磁辐射技术在煤岩动力灾害监测预警中的应用[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版,2012,31(5):642-645.

WANG Enyuan,LIU Xiaofei,LI Zhonghui,et al.Application of electromagnetic radiation technology in monitoring and warning on coal and rock dynamic disasters[J].Journal of Liaoning Technical University:Natural Science,2012,31(5):642-645.

[110] 王恩元,何学秋,刘贞堂,等.煤岩动力灾害电磁辐射监测仪及其应用[J].煤炭学报,2003,28(4):366-369.

WANG Enyuan,HE Xueqiu,LIU Zhentang,et al.Electromagnetic radiation detector of coal or rock dynamic disasters and its application[J].Journal of China Coal Society,2003,28(4):366-369.

[111] 赵善坤,欧阳振华,刘 军，等.超前深孔顶板爆破防治冲击地压原理分析及实践研究[J].岩石力学与工程学报,2013,32(S2):3768-3778.

ZHAO Shankun.OUYANG Zhenhua.LIU Jun,et al.Theory and application of prevention of rock burst by advanced deep hole roof blasting[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.2013,32(S2):3768-3778.

[112] 赵善坤,黎立云,吴宝杨，等.底板型冲击危险巷道深孔断底爆破防冲原理及实践研究[J].采矿与安全工程学报,2016,33(4):636-643.

ZHAO Shankun,LI Liyun,WU Baoyang.et al.Theory and application of deep hole floor-break blasting in floor rock burst coal mine[J].Journal of Mining & Safety Engineering,2016,33(4):636-643.

[113] 赵善坤,李宏艳,刘 军，等.深部冲击危险矿井多参量预测预报及解危技术研究[J].煤炭学报,2011,36(S2):339-346.

ZHAO Shankun,LI Hongyan,LIU Jun,et al.The research of deep rock burst dangerous mine prediction with multiparameter and danger rescission technology[J].Journal of China Coal Society.2011,36(S2):339-346.

[114] 赵善坤.强冲击危险厚煤层孤岛工作面切眼贯通防冲动态调控[J].采矿与安全工程学报,2017,34(1):67-74.

ZHAO Shankun.Dynamical control of scour prevention in the isolated thick-seam working face with high outburst risk during its cut transfixion[J].Journal of Mining and Safety Engineering.2017,34(1):67-74.

[115] 齐庆新，张万斌，牛锡倬.煤层卸载爆破防治冲击地压的研究[J].煤矿开采，1992，1(4)：45-48.

[116] 门头沟煤矿,北京矿务局科研所,煤炭科学研究总院北京开采所.门头沟煤矿冲击地压预报及综合防治[R].北京：门头沟煤矿，1990.

[117] 辽源矿务局,西安煤矿,阜新矿业学院.西安煤矿冲击地压防治研究报告[R].辽源：辽源矿务局，1998.

[118] 抚顺矿务局,阜新矿业学院,抚顺矿务局龙凤矿.龙凤矿冲击地压防治的试验研究[R].阜新：新矿业学院，1984.

[119] 开滦唐山矿,开滦矿务局.唐山矿冲击危险工作面安全开采综合防治措施的研究[R].唐山：开滦矿务局，1984.

[120] 新汶矿务局华丰煤矿,煤炭科学研究总院北京开采所.冲击地压矿井煤巷锚杆支护技术[R].北京：煤炭科学研究总院北京开采所，1997.

[121] 李希勇,孙庆国.冲击地压煤巷锚杆支护研究[J].锚杆支护,2000,4(2):21-28.

[122] 陈尚本,闫泉峰,张修峰.冲击地压煤巷锚杆支护技术应用[J].煤炭科学技术,2000,28(7):22-24.

CHEN Shangben,YAN Quanfeng,ZHANG Xiufeng.Application of bolt support technology to pressure bump seam roadway[J].Coal Science and Technology,2000,28(7):22-24.

[123] 郭寿松.有冲击地压倾向巨厚煤层回采巷道支护技术研究[D].焦作：河南理工大学,2007.

[124] 姜红兵.高强复合封闭支护技术在冲击地压巷道的应用[J].中州煤炭,2009(7):76-77.

[125] 任玉民.深井高瓦斯冲击地压条件下巷道复合顶板的支护技术[J].山东煤炭科技,2010(2):202-203.

[126] 别小飞,张 帅.冲击地压矿井大断面复合支护巷道快速掘进技术[J].煤矿安全,2010,41(4):64-67.

[127] 潘一山,吕祥锋,李忠华.吸能耦合支护模型在冲击地压巷道中应用研究[J].采矿与安全工程学报,2011,28(1):6-10.

PAN Yishan,LYU Xiangfeng,LI Zhonghua.The Model of energy-absorbing coupling support and its application in rock burst roadway[J].Journal of Mining and Safety Engineering,2011,28(1):6-10.

[128] 吕祥锋.刚-柔耦合支护防治冲击地压机理研究[D].阜新：辽宁工程技术大学,2012.

[129] 潘一山,肖永惠,李忠华,等.冲击地压矿井巷道支护理论研究及应用[J].煤炭学报,2014,39(2):222-228.

PAN Yishan,XIAO Yonghui,LI Zhonghua,et al.Study of tunnel support theory of rockburst in coal mine and its application[J].Journal of China Coal Society,2014,39(2):222-228.

[130] 刘 军,欧阳振华,齐庆新,等.深部冲击地压矿井刚柔一体化吸能支护技术[J].煤炭科学技术,2013,41(6):17-20.

LIU Jun,OUYANG Zhenhua,QI Qingxin,et al.Rigid-flexibility integrated energy absorption support technology applied in deep mine with pressure bumping[J].Coal Science and Technology,2013,41(6):17-20.

[131] 齐庆新,潘一山,舒龙勇,等.煤矿深部开采煤岩动力灾害多尺度分源防控理论与技术架构[J].煤炭学报,2018,43(7):1801-1810.

QI Qingxin,PAN Yishan,SHU Lognyong,et al.Theory and technical framework of prevention and control with different sources in multi-scales for coal and rock dynamic disasters in deep mining of coal mines[J].Journal of China Coal Society,2018,43(7):1801-1810.

Seventy years development of coal mine rockburst in China:establishmentand consideration of theory and technology system

QI Qingxin1,2,3，LI Yizhe1,2,3，ZHAO Shankun2,3，ZHANG Ningbo2,3,4，ZHENG Weiyu2,3,5，LI Haitao2,3，LI Hongyan2,3

(1.Deep Mining and Rockburst Branch,China Coal Research Institute,Beijing 100013,China;2.State Key Laboratory of Coal Mining andClean Utilization,Beijing 100013,China;3.Mine Safety Technology Branch，China Coal Research Institute，Beijing 100013，China; 4.School of Mechanics and Civil Engineering,China University of Mining and Technology(Beijing),Beijing 100083,China; 5.School of Energy and Mining Engineering,China University of Mining and Technology(Beijing),Beijing 100083,China)

Abstract: The paper systematically introduces achievements of rock burst in the past 70 years since the founding of the People’s Republic of China. It mainly focuses on the theory, monitoring, early warning equipment, prevention, control technology, construction of laws, regulations, and the standards. At the same time, this paper takes into account the work carried out by major foreign mining countries on the study of rock burst. It can be summarized that with the increase of the coal mining depth in China, the number of mines with rock burst and the degree of disaster damage have increased significantly. By contrast, due to the shrinking of coal mining in foreign countries, the rock bursts happen occasionally there. The study of the mechanism of rock burst abroad mainly happened in the 1950s and 1990s, while the major research achievements have been achieved over the past 30 years in China, including the "three factors" mechanism, the weakening mechanism of intensity reduction, stress control theory, start-up theory and disturbance response instability theory. In the aspect of monitoring and early warning of rock burst, foreign countries mainly focus on micro seismic and acoustic emission monitoring, together with the cutting method. On the basis of this, China has proposed mining stress monitoring methods and developed technical device which have been widely used in actual coal mine rock burst monitoring and early warning. In the prevention and control of rock burst, the focus was once put on the elimination and removal of the rock burst hazard of coal seam and roof, while in the past 10 years, useful explorations in the research and engineering practice in roadway support and coal and rock structure control have been carried out. It aims to strengthen the roadway support, control the structural stability and stress distribution of coal and rock mass geographically, develope the rock burst roadway support classification technology and use the hydraulic fracturing and deep hole blasting technology to control the hard roof rock strata. In terms of the construction of laws, regulations and standards related to rock burst, China has carried out a relatively systematic formulation work in the past 10 years. Regulations and related standards including "Detailed Rules for the Prevention and Control of Rock burst in Coal Mines" have been formulated and implemented, and a standard system for rock burst has been preliminarily established. 40 years of reform and opening up has witnessed the 40 years of research on rock burst in China. Over the past 40 years, the number of mines with rock burst in China has been increasing, the number of people studying rock burst has been increasing, the mechanism of rock burst has been improving, the monitoring technology and equipment of rock burst have developed from scratch, and their performance is continuously enhancing. Moreover, the prevention technology and method of rock burst is being perfected, and their effectiveness has been improving. The relevant laws and regulation of rock burst have been improving from scratch and now they are getting more complete. Generally, the theory and technology system of rock burst in coal mines in China have been basically formed. It should be noted that with the arrival of the era of big data, intelligence and robot, the theory and technology of rock burst will experience a greater development under the promotion of new science and technology.

Key words: rock burst; occurrence mechanism; monitor; control; standard; technology system

收稿日期：2019-07-20；责任编辑：杨正凯

基金项目：国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804203，2017YFC0804201);国家自然科学基金面上资助项目(51874176)

作者简介：齐庆新(1964—),男，吉林长春人，博士，研究员。E-mail：qiqingxin@X263.net

通讯作者：李一哲(1991—),男，河南焦作人，博士研究生。E-mail：liyizhe1991@126.com

齐庆新(1964—)，男，吉林九台人，研究员，博士，博士生导师。1986年7月本科毕业于阜新矿业学院(现辽宁工程技术大学)采矿工程系，1989年8月硕士毕业于煤炭科学研究总院北京开采所，1993年2月至1994年1月在清华大学工程力学系作国内访问学者，从事煤岩脆性力学研究，并学习博士课程，1996年10月博士毕业于煤炭科学研究总院北京开采所，1999年10月至2001年9月在日本东京大学大学院工学系从事实验岩石力学博士后研究工作。现任中国煤炭科工集团一级首席科学家，煤炭科学研究总院(中央研究院)深部开采与冲击地压防治研究院院长，煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室副主任。兼任中国岩石力学与工程学会理事，中国煤炭学会煤矿动力灾害防治专委会副主任委员，中国煤炭工业技术委员会煤矿安全专业专家委员会委员，创新方法研究会技术创新方法专业委员会委员，《煤炭学报》《煤炭科学技术》《采矿与岩层控制工程学报》等杂志编委。

齐庆新研究员长期致力于冲击地压、实验岩石力学、深部开采与煤矿安全研究工作。作为项目或课题负责人，承担、完成了“973计划”项目、国家科技支撑计划项目、国家重点研发计划项目、国家国际科技合作专项、国家自然科学基金面上项目等国家级科研项目20余项，提出了冲击地压“三因素”理论，完善和丰富了冲击地压发生机理，得到了业内学者的广泛认可；在世界范围内首次完成了煤的单轴直接拉伸试验并获得不同加载速率条件下的全应力-应变曲线；首先提出并成功开发出能够有效监测矿压、预测冲击危险性的采动应力监测系统，已成功应用于冲击地压矿井，有效地指导了冲击地压预测与防治；创造性地开展了现场条件下煤体渗透性的SF6示踪气体观测，提出了煤体渗透率现场测定新方法，指导了煤矿瓦斯抽放技术的实施；在进行冲击地压矿井分类的基础上，提出了冲击地压的应力控制理论，揭示了冲击地压的发生本质。

齐庆新研究员是孙越崎青年科技奖获得者，新世纪百千万人才工程国家级人选，国务院政府特殊津贴获得者。荣获国家科技进步二等奖2项，省部级科技进步奖10余项。作为第1完成人，主持完成国家标准19项，使我国煤岩物理力学性质测定方法、冲击地压测定、监测与防治方法等实现标准化。出版专著(合著)9部，发表论文100余篇，发明专利10余项。

齐庆新，李一哲，赵善坤,等.我国煤矿冲击地压发展70年：理论与技术体系的建立与思考[J].煤炭科学技术,2019,47(9)：1-40.doi:10.13199/j.cnki.cst.2019.09.001

QI Qingxin，LI Yizhe，ZHAO Shankun,et al.Seventy years development of coal mine rockburst in China:establishment and consideration of theory and technology system[J].Coal Science and Technology，2019，47(9)：1-40.doi:10.13199/j.cnki.cst.2019.09.001

中图分类号：TD324

文献标志码：A

文章编号：0253-2336(2019)09-0001-40