沖擊礦壓是礦山開采中發(fā)生的煤巖動力現象之一。這種動力災害通常是在煤巖力學系統達到極限強度時,聚積在煤巖體中的彈性能量以突然、急劇、猛烈的形式釋放,在井巷發(fā)生爆炸性事故,造成煤巖體振動和破壞,動力將煤巖拋向井巷,同時發(fā)出強烈聲響,造成支架與設備、井巷的破壞,人員的傷亡等。沖擊礦壓還可能引發(fā)其他礦井災害,尤其是瓦斯、煤塵爆炸、火災以及水災,干擾通風系統,強烈的沖擊礦壓還會造成地面建筑物的破壞和倒塌等。沖擊礦壓以其發(fā)生原因復雜,影響因素多,發(fā)生突然,破壞性極大而成為礦山巖石力學、礦山壓力研究中的重大問題。沖擊礦壓始于1738年的英國煤礦。從那時起到現在的200多年歷史中,包括我國在內的世界各采礦國家,如德國、南非、蘇聯、波蘭、捷克、加拿大、日本和美國等20多個國家和地區(qū)均受到沖擊礦壓的威脅。許多國家和地區(qū)對沖擊礦壓問題給予了極大的關注和投入。對于沖擊礦壓問題的研究,主要集中在三個研究方向上。一是沖擊礦壓發(fā)生機理的研究;二是沖擊礦壓危險性分析、監(jiān)測與預測技術的研究;三是沖擊礦壓治理措施的研究。沖擊礦壓發(fā)生機理十分復雜。各國學者在對沖擊礦壓現場調查及實驗室研究的基礎上,從不同角度相繼提出了一系列的重要理論,如強度理論、剛度理論、能量理論、沖擊傾向理論、三準則和變形系統失穩(wěn)理論等。20世紀50年代提出的強度理論認為,產生沖擊礦壓時支架—圍巖力學系統將達到力學極限狀態(tài);剛度理論認為,礦山結構的剛度大于圍巖—支架剛度是產生沖擊礦壓的必要條件;能量理論則認為礦山開采中如果支架—圍巖力學系統在其力學平衡狀態(tài)破壞時的能量大于所消耗的能量時即發(fā)生沖擊礦壓;沖擊傾向理論認為煤巖層沖擊傾向性是煤巖介質的固有屬性,是產生沖擊礦壓的內在因素;變形系統失穩(wěn)理論則認為,煤巖體內部高應力區(qū)局部形成應變軟化,與尚未形成應變軟化的介質處于非穩(wěn)定平衡狀態(tài),在外界擾動下動力失穩(wěn),形成沖擊礦壓等。要防治沖擊礦壓的發(fā)生,首先要對可能發(fā)生的沖擊礦壓危險進行評定,確定發(fā)生沖擊礦壓的危險等級并進行預測預報。目前對于沖擊礦壓危險性分析、預測主要采用采礦方法,包括根據采礦地質條件確定沖擊礦壓危險的綜合指數法、數值模擬分析法、鉆屑法和煤巖層沖擊礦壓傾向性分類法等;采礦地球物理方法,包括微震法、聲發(fā)射法、電磁輻射法、振動法和重力法等。通過采用上述沖擊礦壓危險性評價及預測預報方法,可以達到準確預測沖擊礦壓可能發(fā)生的地點和位置,較準確地確定沖擊礦壓發(fā)生的強度和震動釋放能量的大小。而對于沖擊礦壓的治理措施,主要從戰(zhàn)略性的防御和主動解危兩個方面進行。戰(zhàn)略性的防御措施主要有開采解放層,在進行開采設計時,選擇合適的開采順序、開采方法和采煤工藝,力爭消除形成沖擊礦壓發(fā)生的因素。沖擊礦壓的主動解危措施主要有卸壓爆破、煤層注水、鉆孔卸壓和定向裂縫法等方法。這些方法的應用,減弱或消除了沖擊礦壓的危險,取得了很好的治理效果。《煤礦開采沖擊礦壓災害防治》是在《沖擊礦壓防治理論與技術》(竇林名,何學秋著,中國礦業(yè)大學出版社出版)的基礎上,廣泛參閱前人研究成果,根據作者及其課題組(其中包括陸菜平博士、牟宗龍博士、謝耀社副教授、方新秋副教授、高明仕博士、秦玉紅碩士、姚精明碩士、張小濤碩士、李志華碩士、曹安業(yè)博士、張軍碩士、陳國祥碩士等)幾年來在沖擊礦壓理論研究成果與工程實踐而完成的。全書組織了大量的素材,自成體系,并附有大量的圖表來說明問題,易于理解和學習。衷心感謝岑傳鴻教授、何學秋教授對作者的關心和培養(yǎng);感謝錢鳴高院士、周世寧院士、段克信教授的幫助和支持;感謝王恩元教授、劉貞堂副教授、陳學華副教授、谷德鐘老師等的幫助和支持,感謝徐州礦業(yè)集團三河尖煤礦、權臺煤礦,大屯孔莊煤礦,新汶華豐煤礦,兗州礦業(yè)集團東灘煤礦,濟寧二號煤礦、濟寧三號煤礦,義馬千秋煤礦,平頂山技術中心、十一礦,古城煤礦,棗莊陶莊煤礦,中國礦業(yè)大學巖控中心等單位的大力支持。本書中有許多關于沖擊礦壓理論與實踐方面的新思想和新觀念,其中某些有待于進行更深入細致的研究。由于作者水平有限,書中疏漏謬誤之處在所難免,敬請讀者不吝指正。