我国浅部煤炭资源（埋深小于1000米）的比重占煤炭资源总储量的47%，经过了长时间的开采，浅部煤炭资源已经接近枯竭。谢和平院士曾对我国未来的煤炭产能进行了预测：到2030年，我国煤炭总产量将达到30亿～35亿吨，并且在未来若干年的时间内将继续保持这一水平。这就意味着为了满足我国每年对煤炭资源的需求量，在不久的将来我国将有更多的煤矿踏上“深部开采”的道路。进入深部开采阶段的矿井，煤岩体将承受更高的应力和能量，为冲击地压的孕育和发生提供了更为“有利”的条件。
那么冲击地压在何种情况下会发生?
研究发现，冲击地压的发生源于煤岩体破坏时释放能量与消耗能量的差值达到或超过某一临界值。能量差值的不同导致冲击地压的动力显现程度不同，而能量差值取决于采掘工程与煤岩动力系统之间的相对空间关系。
煤岩动力系统与冲击地压显现关系模型
这是辽宁工程技术大学张宏伟团队在《煤岩动力系统失稳机理》中构建的模型，荣海为第一作者。
根据能量积聚程度和影响范围等特征，研究人员将煤岩动力系统划分为“动力核区”、“破坏区”、“损伤区”和“影响区”4个区域；根据冲击地压显现强烈程度，将冲击地压划分为煤炮(无冲击)、倾出或压出(弱冲击)、冲击地压(中等冲击)和严重冲击地压(强冲击)等4个等级。
当采掘工程进入到“影响区”范围内时，动力显现主要以“煤炮”的形式表现出来；当采掘工程进入到“损伤区”范围内时，动力显现主要以“压出、倾出”等形式表现出来；当采掘工程进入到“破坏区”范围内时，动力显现则表现为“冲击地压”；当采掘工程进入“动力核区”范围内时，则会产生“强冲击地压”。
根据爆破理论和Mises屈服强度准则，研究人员提出了“煤岩动力系统”各区域尺度计算方法并建立了相应的评价指标体系。根据煤矿已发生冲击地压和“高能量”微震事件的震源位置和能量值，确定煤岩动力系统“动力核区”、“破坏区”、“损伤区”和“影响区”等各区域尺度的具体影响范围，判断不同尺度范围内煤岩体的冲击危险程度。
冲击地压级别分类及现象描述
最后，研究人员将煤岩动力系统各区域尺度计算方法在老虎台煤矿进行了准确性验证，发现该方法具有较高的可信度和实用性，可以广泛应用在矿井冲击地压的预测与危险性评价工作中。
拓展阅读
目前，对于煤矿冲击地压的评价和预测工作，我国已经形成了多种成型的理论与方法，并在很多矿井取得了较好的应用效果：
潘一山等针对冲击地压等动力灾害预测信息难识别的问题，提出了电荷感应监测技术，并开发了电荷感应系统，认为电荷感应监测可以有效地反映开采过程中煤体表面电荷随着煤体的应力在时空上的变化特征。
张宏伟等应用地质动力区划方法，揭示了冲击地压在自然地质条件下的动力源和能量积聚条件，并对我国神新矿区冲击地压危险区域进行了评价和预测。
窦林名等基于纵波波速与应力的试验关系模型，分析了震动波CT技术探测和评价冲击危险性的理论基础，确定了震动波CT探测技术的指标和判别临界值。
姜耀东等研究了冲击地压、岩爆与矿震间的联系和区别，建立了煤矿冲击地压的3种力学模型，并归纳出在冲击地压研究过程中需要解决的4个方面的科学问题，指出了我国煤矿提高冲击地压防治水平的努力方向。
姜福兴充分考虑了冲击地压各个因素对自重应力增量的影响，提出了一种基于应力叠加的冲击地压危险性评估方法，认为该方法对于冲击地压的评价预测效果更为直观、量化。
潘俊锋等以冲击地压的诱发因素为研究目标，提出了分源监测评价理论，建立了分源权重评价模型，认为该方法可以有效反映冲击地压的当前危险程度和未来发展趋势，可降低人为主观因素的影响。
李宏艳基于煤体的冲击倾向性，对煤体破坏前的相关信息进行了研究，揭示了声发射的主频振幅随着煤体冲击倾向性的增强而变大的规律，以及煤体应力值与声发射信号“b”呈负相关的规律。
吕进国等建立了冲击地压的“层次化监测应用”模型，并在大同矿区忻州窑煤矿进行了实际应用，认为层次化监测技术的互补性较强，可以对矿井实现从全局到局部的全方位动态监测，监测效果明显。
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