0 引言

    隨著煤礦開采深度與強度不斷增加，礦井以及開采工作臺周圍逐漸出現彈性形變，礦井彈性沖擊災害發(fā)生的頻次也隨之增多，預防沖擊地壓動力災害是煤礦安全生產的重中之重^[1-3]。在煤礦開采深度不斷加深過程中，彈性形變集聚能量的過程會由線型狀態(tài)向指數型狀態(tài)轉變。該形變所攜帶的能量會造成很強的破壞性，嚴重威脅煤礦開采安全。在煤層集聚的能量達到或超過沖擊地壓臨界能量時，煤巖層由彈性形變所聚積的能量瞬間釋放，該能量釋放時將煤巖體拋出；同時，由爆炸引發(fā)工作面周圍氣體急劇膨脹，對井下設備和開采工作面造成破壞，并有可能對正在工作的人員造成傷亡，甚至該能量瞬間釋放所造成的振動會給其他工作面帶來安全隱患^[4-6]。

    針對監(jiān)測煤礦沖擊地壓問題，大致有以下幾種方法：鉆屑法、煤巖體觀察法和電磁輻射法等^[7-13]。許多研究者根據煤礦環(huán)境多因素共同作用等問題，提出大量災害預測模型，如朱麗媛等提出深部礦井沖擊地壓、瓦斯突出復合災害發(fā)生機理，在隨著瓦斯壓力的增大，煤巖層的能量指標降低，降低其沖擊傾向性^[3]。在沖擊地壓危險預測方面，根據溫廷新等提出的基于預處理的果蠅優(yōu)化算法優(yōu)化極限學習機(AFOA-ELM)模型能夠有效預測沖擊地壓發(fā)生，但果蠅優(yōu)化算法是在一個固定范圍隨機搜索步長，在面對混合參數時難以做到自適應調整尋優(yōu)能力^[2]。在當煤礦頂板巖層剛度小于礦柱抗變形剛度時，礦井彈性沖擊地壓會隨之發(fā)生，當煤巖層承受的負荷達到極限強度時，煤礦工作面也會遭到破壞，沖擊地壓誘導災害發(fā)生。煤礦沖擊地壓的過程包括多個沖擊階段，李振雷等通過研究煤礦開采工作面破裂過程的同源聲電響應特征及煤礦沖擊破壞的時序演變規(guī)律和空間孕育特征來為沖擊地壓監(jiān)測預警研究提供依據^[7]。

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作者信息：

李衛(wèi)龍1，汪  青2，劉  欣1，張燦明1

(1.安徽省煤炭科學研究院，安徽 合肥230001；2.安徽新華學院，安徽 合肥230000)