抓好防災減災救災 護佑礦工(gōng)生(shēng)命安全

編者按

随着煤礦開采不斷延伸，水、火(huǒ)、瓦斯、煤塵、頂闆、沖擊地壓等災害不斷增加。全國防災減災日(rì)和防災減災宣傳周來臨之際，本報特邀請部分(fēn)煤礦企業管理(lǐ)人(rén)員就(jiù)煤礦防災減災救災談體會、說經驗，以飨讀者。

 

采取“三五一長”頂闆支護舉措

土(tǔ)城(chéng)礦“三五一長”重點巷修施工(gōng)說明

土(tǔ)城(chéng)礦是貴州盤江精煤股份公司旗下的骨幹礦井，1984年(nián)建成投産，井巷錯綜複雜，水、火(huǒ)、瓦斯、頂闆、煤塵災害俱全，頂闆災害突顯。

近年(nián)來，我們在抓好“一通三防”、瓦斯治理(lǐ)的同時，把頂闆管理(lǐ)作(zuò)爲安全管理(lǐ)的重要環節，不斷探索新技術、新工(gōng)藝，提高頂闆管理(lǐ)水平，嚴防冒頂事(shì)故發生(shēng)。

我們采取了“五聯合支護”“五線管理(lǐ)法”“五級管理(lǐ)法”和長距離噴漿的“三五一長”頂闆支護新舉措。其中，“五聯合支護”即“架棚鐵背闆+鋼筋網+中空注漿錨索+噴漿+注漿”，是針對石門因采動影(yǐng)響、巷道礦壓顯現、返修周期短(duǎn)而采用的一種新型支護方法；“五線管理(lǐ)”即架棚巷道“左腰線+右腰線+中線+左卡纜線+右卡纜線”和錨網支護巷道“左腰線+右腰線+中線+錨杆錨索橫向一條線+錨杆錨索縱向一條線”，形成一個抗壓支護整體，有效提高巷道抗壓能力；“五級管理(lǐ)法”即跟班隊長，隊長、驗收員，分(fēn)管副區長，區長，分(fēn)管副礦長從下到上螺絲緊固五級管理(lǐ)，層層抓落實，杜絕螺絲松動現象；長距離噴漿是結合巷道實際，及時優化的一種遠距離噴漿方法。同時，我們還對回采巷道進行索噴注支護，對局部頂闆壓力極大(dà)的巷道采取鋼管混泥土(tǔ)支護。

在制定技術措施和編制采掘計劃時，我們積極探索适合本礦地質條件(jiàn)和有利于頂闆管理(lǐ)的設計方案，優化布置石門及主要巷道，從源頭上增強頂闆抗壓能力；加強臨時支護、敲幫問頂，嚴把支護質量關，并實行動态檢查驗收管理(lǐ)，做到工(gōng)程質量不合格不驗收。

通過推廣應用一系列新工(gōng)藝、新技術，我們礦頂闆整體抗壓能力增強了，巷道使用周期延長了，巷修隊組投入減少了，還節省了綜合支護費用。

（作(zuò)者 楊勇  系貴州盤江精煤股份公司土(tǔ)城(chéng)礦礦長，任利雲整理(lǐ)）

 

完善沖擊地壓防治工(gōng)作(zuò)體系

 

集賢礦值機員監測分(fēn)析井下震感

黑(hēi)龍江龍煤集團雙鴨山(shān)礦業公司集賢礦井深近700米，是沖擊地壓、煤與瓦斯突出、水文地質類型複雜礦井，其中沖擊地壓災害嚴重制約煤礦釋放(fàng)安全産能。2010年(nián)，集賢礦距離中一下采區9層六片下料道A10号點前51.5米處發生(shēng)了一起沖擊地壓事(shì)件(jiàn)，造成風筒斷裂，巷道嚴重片幫。

爲進一步超前防災減災，保障井下職工(gōng)生(shēng)命安全，我們紮實推進礦井“四化”建設，不斷完善沖擊地壓防治工(gōng)作(zuò)體系，采用新裝備、新工(gōng)藝、新技術提升災害治理(lǐ)水平。

我們成立了防沖領導組織機構，增設防沖科(kē)、抽放(fàng)區防沖隊，配齊了防沖專業隊伍；建立健全各項防沖制度，加大(dà)安全投入，安裝微震監測系統，局部監測利用電磁輻射儀和煤體應力在線系統等設備，對防沖工(gōng)作(zuò)面及危險區域進行科(kē)學監測預警。

與此同時，我們先後與煤炭科(kē)學研究總院、山(shān)東科(kē)技大(dà)學合作(zuò)，完成9号、16号、17号煤層的鑒定和礦井、水平、煤層、生(shēng)産采區沖擊地壓危險性評價工(gōng)作(zuò)；與遼甯工(gōng)程技術大(dà)學合作(zuò)，開展集賢礦沖擊地壓地質動力區劃與防治技術體系研究，劃分(fēn)沖擊地壓危險區、威脅區和無危險區，提出防治沖擊地壓的開采技術優化方案。

另外，我們利用微震監測系統和電磁輻射儀監測分(fēn)析釋放(fàng)的能量，預報沖擊地壓發生(shēng)的趨勢及應力釋放(fàng)情況；應用110工(gōng)法，實現無煤柱開采、超前切頂，發揮用頂闆垮落充填巷道直至穩定減少上幫懸頂面積的優勢，切斷了直接頂壓力傳遞，起到了超前洩壓的作(zuò)用，有效防治了沖擊地壓。

（作(zuò)者 張後生(shēng) 系龍煤集團雙鴨山(shān)礦業公司集賢礦總工(gōng)程師，本報記者王甯、通訊員劉輝整理(lǐ)）

 

多舉措治理(lǐ)深部采區頂闆災害

城(chéng)郊礦實施110工(gōng)法

城(chéng)郊礦是河南(nán)能源化工(gōng)集團永煤公司開發建設的第三處現代化大(dà)型礦井，地質儲量7.5億噸，可(kě)采儲量4.02億噸，年(nián)核定生(shēng)産能力500萬噸。2003年(nián)投産以來，城(chéng)郊礦始終保持安全生(shēng)産良好态勢。但(dàn)随着開采不斷延伸，城(chéng)郊礦深部采區逐漸出現圍岩變形劇烈、巷道維護困難等問題，頂闆災害防治成爲重點、難點和關鍵點。

爲切實抓好頂闆安全，我們主要采取了以下幾方面措施。

主動錨固，超前加固。巷道設計和掘進期間，我們堅持高強度支護理(lǐ)念，一次支護到位，杜絕二次返修；通過錨杆錨索的主動錨固，提升回采巷道頂闆岩體的強度、剛度以及承載能力、抗變形能力。

合理(lǐ)選型，高阻支撐。我們根據深部采區地質狀況和賦存條件(jiàn)，用ZY6800型液壓支架代替傳統的ZY3800型液壓支架，在較高的工(gōng)作(zuò)阻力和較強的切頂能力下，實現深部工(gōng)作(zuò)面采空區覆岩結構穩定、煤壁塑性區可(kě)控，能夠經受住巷幫和煤牆順層鑽孔的擾動。

切頂爆破，主動卸壓。通過定向聚能爆破技術，我們對巷道頂闆及上覆岩層進行定向切割，切斷應力傳播途徑，使二者有獨立的變形特征，避免了臨近工(gōng)作(zuò)面煤體上方應力集中，控制了采空區頂闆垮落。

沿空留巷，順序開采。我們大(dà)力推廣110工(gōng)法，實行順序開采，避免出現孤島工(gōng)作(zuò)面，消除了深部采區典型的頂闆緻災因素，而沿空留巷爲瓦斯、水害等重大(dà)災害治理(lǐ)創造了空間、赢得(de)了時間，顯著提高了礦井整體防災減災水平。

智慧管控，減人(rén)防災。我們率先在深部采區建成首個智能化采煤工(gōng)作(zuò)面，通過智能集控系統，實現了支架電液控制、随機拉架、記憶割煤、慣導定位調直等。

采取這些措施後，我們礦深部采區頂闆災害治理(lǐ)收到了良好效果，杜絕了零敲碎打事(shì)故發生(shēng)，防範了冒頂壓架、風流阻斷、傷人(rén)毀物等。在中國科(kē)學院相(xiàng)關專家的技術指導下，我們在深部采區開發中成功留設了國内首條深井切頂卸壓沿空留巷，吸引了衆多煤炭企業前來考察交流，爲全國深部煤炭資源安全開采提供了可(kě)行方案。

（作(zuò)者 張文康 系河南(nán)能源化工(gōng)集團永煤公司城(chéng)郊礦礦長，通訊員解福舟、黃坤和本報記者郭義偉整理(lǐ)）

 

井上下立體化治理(lǐ)瓦斯

蘆嶺礦高濃度瓦斯電廠

安徽淮北礦業集團蘆嶺礦瓦斯、水、火(huǒ)、頂闆、煤塵災害俱全，其中瓦斯災害尤爲嚴重。近年(nián)來，蘆嶺礦在瓦斯治理(lǐ)上秉承“煤與瓦斯突出是可(kě)防、可(kě)控、可(kě)避免的”“隻有不到位的措施，沒有治不了的瓦斯”的理(lǐ)念，明确“零超限、零突出”目标，積極采取地面采動井抽采卸壓瓦斯、底闆穿層鑽孔預抽瓦斯、地面壓裂井預抽瓦斯等措施。

經過探索實踐，我們在井下開采煤層形成了“二水平底闆穿層鑽孔+二次強化沖煤卸壓”和“地面采動井+定向長鑽孔攔截”的瓦斯治理(lǐ)模式。通過立體化治理(lǐ)瓦斯，煤層瓦斯壓力從3兆帕降到0.3兆帕以下，瓦斯含量從每噸20立方米下降到每噸3.5立方米以下，工(gōng)作(zuò)面采掘期間回風瓦斯濃度控制在0.2%以下。

在加強井下抽采的基礎上，我們積極實施地面鑽井抽采，建成地面水平分(fēn)段壓裂井。爲解決瓦斯壓力大(dà)、含量高，穿層鑽孔施工(gōng)噴孔風險高的問題，我們開展了鑽孔噴孔機理(lǐ)研究，總結出一套“防噴六步法”管理(lǐ)模式，重點落實遞進掩護、防噴抽采、錯時穿煤等方法，确保抽采最大(dà)化、規範化、精細化、信息化，不僅規範了抽采标準，而且通過監控等手段，監督打鑽全過程，全面提升了瓦斯治理(lǐ)水平。同時，我們積極攻關定向長鑽孔新工(gōng)藝，在定向長鑽孔孔内下篩管過程中增加推進與導向裝置，不僅快(kuài)速将篩管下至孔底，而且單孔抽采能力提高了4倍以上；引進一台雙履帶式自(zì)動鑽機，建成自(zì)動化鑽探作(zuò)業線，提高了鑽探效率。

另外，我們積極開展瓦斯利用工(gōng)作(zuò)，堅持“應抽盡抽、應用盡用、以用促抽、抽用最大(dà)化”的總體要求，切實向瓦斯要安全、要效益。2020年(nián)，我們完成瓦斯治理(lǐ)鑽孔35.1萬米，瓦斯抽采量2536萬立方米，瓦斯利用量1441萬立方米，瓦斯發電量3188萬千瓦時，實現了瓦斯零超限、煤層零突出。

（作(zuò)者 朱建 系淮北礦業集團蘆嶺礦總工(gōng)程師，王盟、徐燕萍整理(lǐ)）

 

密織頂闆安全防護網

 

四台礦職工(gōng)對頂闆支護網緊固情況進行複查

晉能控股煤業集團四台礦井田位于山(shān)西省大(dà)同市西27公裏處，主要可(kě)采煤層爲石炭系太原組8号煤層，年(nián)生(shēng)産能力180萬噸，服務年(nián)限15年(nián)。

我們現階段主要進行石炭系開拓工(gōng)作(zuò)，安全管理(lǐ)的難點在頂闆方面，原因在于煤層上方有一層4米至8米厚的炭質泥岩，因泥岩膠結性差，極易破碎，掘進期間容易發生(shēng)冒頂事(shì)故。爲此，我們在掘進巷道時使用錨杆、錨索聯合支護，設計沿煤層底闆掘進，因煤層厚度高于巷道高度，多數情況下采用留頂煤掘進工(gōng)藝，便于頂闆管理(lǐ)。由于井下煤層賦存不穩定，向背斜連續發育，煤層起伏較大(dà)且斷層較多，裂隙發育，當我們揭露泥岩時，頂闆管理(lǐ)難度增加。

爲解決這一問題，我們采取了一系列具體的防災減災措施，從現場管理(lǐ)、隐患排查等方面入手，消除安全隐患。

我們積極開展頂闆整治專項行動，要求施工(gōng)驗收人(rén)員嚴格把關，每班支護後利用聲控力矩扳手對當天施工(gōng)的錨杆預緊力進行逐根檢測；每月進行頂闆隐患專項評估，針對每條巷道的地質構造、采動影(yǐng)響等，組織技術人(rén)員分(fēn)析研判，反複推算，确定适合巷道施工(gōng)的最優設計方案；掘進巷道每隔10米施工(gōng)探頂孔，詳細記錄頂闆岩性，爲掘進及回采提供支護依據，并按照(zhào)正規循環作(zuò)業施工(gōng)。

同時，我們進一步加強日(rì)常頂闆管理(lǐ)，确保錨杆、錨索的施工(gōng)及網片搭接質量合格，定期開展錨杆、錨索拉拔試驗，确保錨杆、索錨固力達到設計要求。當揭露泥岩時，我們會縮小錨杆、錨索間排距，及時調整錨索長度。若揭露斷層或裂隙發育明顯，以緻頂闆破損嚴重，我們則采取加強支護措施，必要時進行超前支護，即施工(gōng)“鋼針”，并根據實際情況，考慮是否進行架棚支護。

通過采取以上措施，我們不僅解決了原先存在的頂闆問題，還大(dà)大(dà)提高了頂闆支護水平。

（作(zuò)者 許丁丁 系晉能控股煤業集團四台礦總工(gōng)程師，吳玲、賈宏整理(lǐ)）

 

做好水害預測預警和綜合勘探

 

龍王溝礦技術員利用遠程專家診斷系統現場進行水害防治評價

國源礦業公司龍王溝礦是中國大(dà)唐集團第一個千萬噸級特大(dà)型井工(gōng)礦，井田面積41.3536平方公裏，總資源儲量13.68億噸，其岩溶水補、徑、排系統較複雜，受地形地貌、地層岩性、地質構造、地表水文網、岩溶網絡等因素影(yǐng)響，水害威脅程度逐漸增加，水害防治成爲龍王溝礦重中之重。

爲進一步做好水害防治工(gōng)作(zuò)，我們構建了以水文微震、視頻監控系統數據爲主，水質化驗、智能化供排水系統數據爲輔的水害防治預測預警體系，實現了地面—井下水源信息的全方位、立體式監控預測預警，超前感知、提前預防水害；搭建了以真三維四維地理(lǐ)信息系統水害分(fēn)析決策系統，實現水害防治數字化、透明化。同時，我們與華北科(kē)技學院等科(kē)研院校(xiào)合作(zuò)，共建了西部水害防治實驗室，裝備了西部水害遠程專家會診系統，實現了水害信息在線實時分(fēn)析、會診、決策。

在做好技術支撐的基礎上，我們結合礦井實際，确定了“一化、兩震、三鑽、四電”的井上下多維度綜合勘探手段，實現區域探查先整體後局部、由定性向定量的轉變，保障了采掘作(zuò)業的安全；根據水量大(dà)小、補給等參數差異，提出了不同條件(jiàn)下的選擇性注漿封堵工(gōng)藝；建立了水害防治量化安全評價指标，在采掘活動前，根據安全評價指标通過線上+線下專家評審，提升水害超前預防水平，通過“一面一分(fēn)析一措施”動态技術管理(lǐ)體系，實現了不同水文地質條件(jiàn)下，水害防治技術的精準管控，利用日(rì)預警、周分(fēn)析、月總結動态水害防治技術防控機制和全息智慧水文地質保障系統，實現了礦井水害防治的超前預警、聯動分(fēn)析。

通過采取以上水害防治措施，我們有效保證了礦井安全高效生(shēng)産，爲準格爾煤田特厚煤層高效開采提供了經驗。

（作(zuò)者 代業濱 系中國大(dà)唐集團國源礦業公司龍王溝礦副總經理(lǐ)，張海君、張義安整理(lǐ)）