引言

冲击地压是煤矿深部开采中由煤岩体内积聚的弹性变形能突然释放引发的动力灾害，具有突发性、破坏性强、致灾后果严重等特点，直接威胁井下作业人员生命安全与矿井生产秩序。随着我国煤矿开采深度不断增加，地质条件日趋复杂，冲击地压发生频率与危害程度显著提升，已成为制约深部煤炭资源安全高效开采的核心瓶颈。本文立足煤矿生产实际，系统分析冲击地压危险监测预警技术的核心类型、工作原理及应用要点，探讨技术优化路径，以期推动监测预警技术从“被动监测”向“主动预警”“精准防控”升级，为煤矿冲击地压灾害防治提供理论与实践参考。

1煤矿冲击地压危险监测预警技术的核心内涵与原理

煤矿冲击地压危险监测预警技术，是通过部署专业监测设备，实时采集煤岩体在应力作用下的物理力学参数变化，结合冲击地压发生的力学机理，识别煤岩体从“稳定状态”向“失稳破坏”转化的临界征兆，进而预测冲击危险发生的时间、位置及强度的技术体系。其核心原理基于冲击地压发生的“能量积聚-应力超限-突然释放”力学过程：煤岩体在采动影响下，应力逐渐集中并积聚弹性变形能，当应力超过煤岩体极限强度或能量积聚达到临界值时，煤岩体发生突然破坏，释放的能量引发冲击地压。监测预警技术正是通过捕捉“应力集中、能量积聚、位移突变”等前兆信息，实现对冲击危险的超前识别与预警。

从技术逻辑看，监测预警需满足三个核心要求：一是参数关联性，监测参数需与冲击地压发生的关键力学指标直接相关，如应力、位移、振动能量等，确保数据能反映煤岩体稳定性状态；二是实时性，需实现数据实时采集、传输与分析，避免因数据滞后导致预警错失最佳防控时机；三是准确性，需通过技术优化与数据校准，降低环境干扰对监测结果的影响，确保预警信号真实可靠，避免误报、漏报。

2煤矿冲击地压危险监测预警技术的现场应用要点

2.1监测方案设计

监测方案需结合矿井地质条件、开采工艺及冲击地压历史数据，实现“一地一策”的个性化设计，核心要点包括监测区域划分、监测参数选择及设备选型与安装，其中监测区域划分需明确冲击危险重点监测区域，如工作面超前支承压力区、采空区边缘、断层构造带、巷道交叉点等应力易集中区域，确保监测覆盖所有高风险部位，同时根据危险等级差异，采用“重点区域加密监测、一般区域常规监测”的布局原则，优化传感器布置密度与间距；监测参数选择要根据区域危险特征选择适配的监测参数，如应力集中区以应力监测为主、构造复杂区以微震能量监测为主、巷道变形严重区以位移监测为主，且对高风险区域采用“应力+位移+能量”多参数联合监测，提升数据冗余度与预警可靠性；设备选型与安装需根据监测环境选择防爆、抗干扰的监测设备，确保设备在井下恶劣条件下稳定运行，同时严格按照技术规范进行传感器安装，确保与煤岩体紧密接触、固定牢固，避免安装误差影响监测精度。

2.2数据处理与分析

监测数据需经过系统化处理与深度分析才能转化为有效的预警信息，关键环节包括数据预处理、特征提取与识别以及预警等级划分，其中数据预处理通过滤波算法去除环境干扰导致的异常数据，采用插值法填补数据缺失值以确保数据连续性与完整性，同时对不同来源的数据进行标准化处理，统一数据格式与量纲，为多源融合奠定基础；特征提取与识别是从处理后的数据中提取冲击危险特征指标，通过对比正常工况与危险工况下的特征差异识别异常信号，并利用趋势分析、突变检测等算法捕捉参数变化的“拐点”，判断冲击危险的启动征兆；预警等级划分则需结合国家规范与矿井实际，将冲击危险划分为不同等级，明确各等级对应的监测参数阈值与判定标准，当监测指标达到对应等级阈值时自动触发相应的预警信号，确保相关人员及时接收预警信息。

2.3预警响应与联动

监测预警的最终目的是指导现场防控实践，需建立“预警发出-措施落实-效果反馈”的闭环管理机制，核心包括应急响应机制、防控措施联动及数据复盘与模型优化，其中应急响应机制需明确不同预警等级对应的应急处置流程，如一般危险等级采取加强监测频率、调整开采速度等措施，严重危险等级立即启动停产撤人程序并组织井下作业人员撤离至安全区域，同时建立预警信息快速传递通道，确保预警信号能在最短时间内传递至矿调度室、现场班组及管理人员；防控措施联动要根据预警区域与危险原因匹配针对性的卸压解危措施，并通过监测数据实时跟踪防控措施效果，若参数未回归安全范围则及时调整措施方案，直至危险解除；数据复盘与模型优化需定期对预警事件进行复盘，分析预警准确性、响应及时性及措施有效性并总结经验教训，同时将历史预警数据、防控效果数据纳入模型训练库，通过迭代优化预警模型参数与阈值，提升模型对矿井具体条件的适配性，降低误报、漏报率。

3煤矿冲击地压危险监测预警技术应用的改进方向

3.1推进多技术协同监测体系建设

打破系统壁垒，构建统一的数据采集与传输平台，实现应力、位移、能量、微震等多参数数据的实时汇聚与协同分析；引入分布式光纤监测、三维地震勘探等新技术，拓展监测维度，实现“点-线-面-体”全域覆盖的立体监测网络。

3.2加强智能预警模型迭代优化

基于大数据与人工智能技术，构建“实时数据驱动+力学机理约束”的混合预警模型，提升模型对动态地质条件的适应性；引入迁移学习算法，实现不同矿井、不同工作面间预警模型的参数迁移与快速适配，降低模型训练成本；利用数字孪生技术，构建矿井虚拟仿真模型，将监测数据与虚拟场景结合，直观展示冲击危险演化过程，提升预警可视化水平。

3.3完善预警-防控闭环管理机制

建立“监测预警-措施制定-现场执行-效果评估-模型优化”的全流程闭环管理体系，将预警技术与生产管理深度融合；加强一线人员技术培训，提升对预警信息的解读能力与应急处置能力；建立预警效果考核机制，将预警准确性、措施落实率纳入矿井安全生产考核，确保监测预警技术真正落地见效。

结束语

煤矿冲击地压危险监测预警技术是深部煤炭资源安全开采的核心支撑，其发展水平直接关系到矿井灾害防控能力与安全生产水平。当前技术已从单一参数监测迈向多源信息融合智能预警，但在复杂地质条件适应性、现场落地协同性等方面仍需突破。未来需以“精准监测、智能预警、闭环防控”为目标，通过多技术协同、模型迭代优化、管理机制完善，推动监测预警技术从“被动响应”向“主动防控”转型，真正实现冲击地压危险的“可监测、可预警、可防控”，为煤矿安全生产筑牢技术防线，助力深部煤炭资源高效绿色开发。

参考文献

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