編者按

隨著煤礦開采不斷延伸，水、火、瓦斯、煤塵、頂板、沖擊地壓等災害不斷增加。全國防災減災日和防災減災宣傳周來臨之際，本報特邀請部分煤礦企業管理人員就煤礦防災減災救災談體會、說經驗，以饗讀者。

采取“三五一長”頂板支護舉措

 

土城礦“三五一長”重點巷修施工說明

土城礦是貴州盤江精煤股份公司旗下的骨干礦井，1984年建成投產，井巷錯綜復雜，水、火、瓦斯、頂板、煤塵災害俱全，頂板災害突顯。

近年來，我們在抓好“一通三防”、瓦斯治理的同時，把頂板管理作為安全管理的重要環節，不斷探索新技術、新工藝，提高頂板管理水平，嚴防冒頂事故發生。

我們采取了“五聯合支護”“五線管理法”“五級管理法”和長距離噴漿的“三五一長”頂板支護新舉措。其中，“五聯合支護”即“架棚鐵背板+鋼筋網+中空注漿錨索+噴漿+注漿”，是針對石門因采動影響、巷道礦壓顯現、返修周期短而采用的一種新型支護方法；“五線管理”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+錨桿錨索橫向一條線+錨桿錨索縱向一條線”，形成一個抗壓支護整體，有效提高巷道抗壓能力；“五級管理法”即跟班隊長，隊長、驗收員，分管副區長，區長，分管副礦長從下到上螺絲緊固五級管理，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，對局部頂板壓力極大的巷道采取鋼管混泥土支護。

在制定技術措施和編制采掘計劃時，我們積極探索適合本礦地質條件和有利于頂板管理的設計方案，優化布置石門及主要巷道，從源頭上增強頂板抗壓能力；加強臨時支護、敲幫問頂，嚴把支護質量關，并實行動態檢查驗收管理，做到工程質量不合格不驗收。

通過推廣應用一系列新工藝、新技術，我們礦頂板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。

（作者 楊勇  系貴州盤江精煤股份公司土城礦礦長，任利云整理）

完善沖擊地壓防治工作體系

 

集賢礦值機員監測分析井下震感

黑龍江龍煤集團雙鴨山礦業公司集賢礦井深近700米，是沖擊地壓、煤與瓦斯突出、水文地質類型復雜礦井，其中沖擊地壓災害嚴重制約煤礦釋放安全產能。2010年，集賢礦距離中一下采區9層六片下料道A10號點前51.5米處發生了一起沖擊地壓事件，造成風筒斷裂，巷道嚴重片幫。

為進一步超前防災減災，保障井下職工生命安全，我們扎實推進礦井“四化”建設，不斷完善沖擊地壓防治工作體系，采用新裝備、新工藝、新技術提升災害治理水平。

我們成立了防沖領導組織機構，增設防沖科、抽放區防沖隊，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，對防沖工作面及危險區域進行科學監測預警。

與此同時，我們先后與煤炭科學研究總院、山東科技大學合作，完成9號、16號、17號煤層的鑒定和礦井、水平、煤層、生產采區沖擊地壓危險性評價工作；與遼寧工程技術大學合作，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析釋放的能量，預報沖擊地壓發生的趨勢及應力釋放情況；應用110工法，實現無煤柱開采、超前切頂，發揮用頂板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，起到了超前泄壓的作用，有效防治了沖擊地壓。

（作者 張后生 系龍煤集團雙鴨山礦業公司集賢礦總工程師，本報記者王寧、通訊員劉輝整理）

多舉措治理深部采區頂板災害

 

城郊礦實施110工法

城郊礦是河南能源化工集團永煤公司開發建設的第三處現代化大型礦井，地質儲量7.5億噸，可采儲量4.02億噸，年核定生產能力500萬噸。2003年投產以來，城郊礦始終保持安全生產良好態勢。但隨著開采不斷延伸，城郊礦深部采區逐漸出現圍巖變形劇烈、巷道維護困難等問題，頂板災害防治成為重點、難點和關鍵點。

為切實抓好頂板安全，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念，一次支護到位，杜絕二次返修；通過錨桿錨索的主動錨固，提升回采巷道頂板巖體的強度、剛度以及承載能力、抗變形能力。

合理選型，高阻支撐。我們根據深部采區地質狀況和賦存條件，用ZY6800型液壓支架代替傳統的ZY3800型液壓支架，在較高的工作阻力和較強的切頂能力下，實現深部工作面采空區覆巖結構穩定、煤壁塑性區可控，能夠經受住巷幫和煤墻順層鉆孔的擾動。

切頂爆破，主動卸壓。通過定向聚能爆破技術，我們對巷道頂板及上覆巖層進行定向切割，切斷應力傳播途徑，使二者有獨立的變形特征，避免了臨近工作面煤體上方應力集中，控制了采空區頂板垮落。

沿空留巷，順序開采。我們大力推廣110工法，實行順序開采，避免出現孤島工作面，消除了深部采區典型的頂板致災因素，而沿空留巷為瓦斯、水害等重大災害治理創造了空間、贏得了時間，顯著提高了礦井整體防災減災水平。

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

采取這些措施后，我們礦深部采區頂板災害治理收到了良好效果，杜絕了零敲碎打事故發生，防范了冒頂壓架、風流阻斷、傷人毀物等。在中國科學院相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內首條深井切頂卸壓沿空留巷，吸引了眾多煤炭企業前來考察交流，為全國深部煤炭資源安全開采提供了可行方案。

（作者 張文康 系河南能源化工集團永煤公司城郊礦礦長，通訊員解福舟、黃坤和本報記者郭義偉整理）

井上下立體化治理瓦斯

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、頂板、煤塵災害俱全，其中瓦斯災害尤為嚴重。近年來，蘆嶺礦在瓦斯治理上秉承“煤與瓦斯突出是可防、可控、可避免的”“只有不到位的措施，沒有治不了的瓦斯”的理念，明確“零超限、零突出”目標，積極采取地面采動井抽采卸壓瓦斯、底板穿層鉆孔預抽瓦斯、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“二水平底板穿層鉆孔+二次強化沖煤卸壓”和“地面采動井+定向長鉆孔攔截”的瓦斯治理模式。通過立體化治理瓦斯，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，工作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，我們積極實施地面鉆井抽采，建成地面水平分段壓裂井。為解決瓦斯壓力大、含量高，穿層鉆孔施工噴孔風險高的問題，我們開展了鉆孔噴孔機理研究，總結出一套“防噴六步法”管理模式，重點落實遞進掩護、防噴抽采、錯時穿煤等方法，確保抽采最大化、規范化、精細化、信息化，不僅規范了抽采標準，而且通過監控等手段，監督打鉆全過程，全面提升了瓦斯治理水平。同時，我們積極攻關定向長鉆孔新工藝，在定向長鉆孔孔內下篩管過程中增加推進與導向裝置，不僅快速將篩管下至孔底，而且單孔抽采能力提高了4倍以上；引進一臺雙履帶式自動鉆機，建成自動化鉆探作業線，提高了鉆探效率。

另外，我們積極開展瓦斯利用工作，堅持“應抽盡抽、應用盡用、以用促抽、抽用最大化”的總體要求，切實向瓦斯要安全、要效益。2020年，我們完成瓦斯治理鉆孔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。

（作者 朱建 系淮北礦業集團蘆嶺礦總工程師，王盟、徐燕萍整理）

密織頂板安全防護網

 

四臺礦職工對頂板支護網緊固情況進行復查

晉能控股煤業集團四臺礦井田位于山西省大同市西27公里處，主要可采煤層為石炭系太原組8號煤層，年生產能力180萬噸，服務年限15年。

我們現階段主要進行石炭系開拓工作，安全管理的難點在頂板方面，原因在于煤層上方有一層4米至8米厚的炭質泥巖，因泥巖膠結性差，極易破碎，掘進期間容易發生冒頂事故。為此，我們在掘進巷道時使用錨桿、錨索聯合支護，設計沿煤層底板掘進，因煤層厚度高于巷道高度，多數情況下采用留頂煤掘進工藝，便于頂板管理。由于井下煤層賦存不穩定，向背斜連續發育，煤層起伏較大且斷層較多，裂隙發育，當我們揭露泥巖時，頂板管理難度增加。

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

我們積極開展頂板整治專項行動，要求施工驗收人員嚴格把關，每班支護后利用聲控力矩扳手對當天施工的錨桿預緊力進行逐根檢測；每月進行頂板隱患專項評估，針對每條巷道的地質構造、采動影響等，組織技術人員分析研判，反復推算，確定適合巷道施工的最優設計方案；掘進巷道每隔10米施工探頂孔，詳細記錄頂板巖性，為掘進及回采提供支護依據，并按照正規循環作業施工。

同時，我們進一步加強日常頂板管理，確保錨桿、錨索的施工及網片搭接質量合格，定期開展錨桿、錨索拉拔試驗，確保錨桿、索錨固力達到設計要求。當揭露泥巖時，我們會縮小錨桿、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，以致頂板破損嚴重，我們則采取加強支護措施，必要時進行超前支護，即施工“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板問題，還大大提高了頂板支護水平。

（作者 許丁丁 系晉能控股煤業集團四臺礦總工程師，吳玲、賈宏整理）

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唐集團第一個千萬噸級特大型井工礦，井田面積41.3536平方公里，總資源儲量13.68億噸，其巖溶水補、徑、排系統較復雜，受地形地貌、地層巖性、地質構造、地表水文網、巖溶網絡等因素影響，水害威脅程度逐漸增加，水害防治成為龍王溝礦重中之重。

為進一步做好水害防治工作，我們構建了以水文微震、視頻監控系統數據為主，水質化驗、智能化供排水系統數據為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信息系統水害分析決策系統，實現水害防治數字化、透明化。同時，我們與華北科技學院等科研院校合作，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析、會診、決策。

在做好技術支撐的基礎上，我們結合礦井實際，確定了“一化、兩震、三鉆、四電”的井上下多維度綜合勘探手段，實現區域探查先整體后局部、由定性向定量的轉變，保障了采掘作業的安全；根據水量大小、補給等參數差異，提出了不同條件下的選擇性注漿封堵工藝；建立了水害防治量化安全評價指標，在采掘活動前，根據安全評價指標通過線上+線下專家評審，提升水害超前預防水平，通過“一面一分析一措施”動態技術管理體系，實現了不同水文地質條件下，水害防治技術的精準管控，利用日預警、周分析、月總結動態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產，為準格爾煤田特厚煤層高效開采提供了經驗。

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