窯街礦區(qū)沖擊地壓防治經(jīng)驗探索與總結(jié)

張 強，袁崇亮，孟嘉彬，王永忠，竇林名

（1.窯街煤電集團有限公司，蘭州 730000；2.中國礦業(yè)大學，江蘇 徐州 221000）

近年來，海窯礦區(qū)各礦隨著礦井采深增加、開采強度加大，各礦沖擊地壓顯現(xiàn)日趨嚴重，特別是海石灣煤礦、金河煤礦和三礦水害、沖擊地壓與瓦斯等災害相互疊加耦合，安全風險大、防治難度大。2016 年三礦“3·24”、“6·19”沖擊地壓事故，2018 年海石灣煤礦“10·8”沖擊地壓事故，2019 年金河煤礦1530 大巷沖擊顯現(xiàn)事件，2021 年三礦“1·20”礦震及同年海石灣煤礦“8·9”等礦震，都說明沖擊地壓災害是制約窯街煤電集團有限公司安全發(fā)展、影響公司安全生產(chǎn)形勢持續(xù)向好的急難愁盼問題。在處理這些事故、解決這些問題的過程中，積累的很多寶貴管理經(jīng)驗，總結(jié)為“567”管理模式。

1 提高站位，高度重視沖擊地壓災害治理

1.1 重視自身責任擔當，以客觀合理判風險為準則

深刻領會習近平總書記關于“人民至上、生命至上”的重要論述，真正踐行好“以人民為中心”的安全發(fā)展思想，牢固樹立“安全第一，防沖第一”的防沖理念，堅決貫徹落實黨和國家關于防沖工作的政策法規(guī)，將防沖規(guī)程細則和規(guī)范標準的貫徹執(zhí)行根植于安全生產(chǎn)全過程，注重在源頭治理、超前預防、過程監(jiān)管、末端治理、精準防控上狠下功夫，使自然災害對職工生命和健康的威脅得到有效控制，努力實現(xiàn)“零沖擊”奮斗目標。雖然，沖擊地壓看不見、摸不著，但依舊能學得會、理得順、治得住，不存有恐懼心理。本著虛心涵泳的求教態(tài)度、科技興企的教研思路與集團公司及知名科研院所合作，并委托中國礦業(yè)大學完成了海窯礦區(qū)各礦的沖擊傾向性鑒定及沖擊地壓危險性評價，不逃避自身擔當，毅然決然地將沖擊地壓礦井的“帽子”扣在了自己的頭上，扛起了“沖擊地壓防治是我的工作”的重擔。

1.2 重視防沖日常監(jiān)測，以日常分析周匯報為常態(tài)

各礦防沖辦嚴格落實以總工程師為第一技術責任人的日分析制度和以生產(chǎn)副礦長為第一措施落實責任人的日生產(chǎn)進度通知單制度，將每日SOS 微震監(jiān)測系統(tǒng)SeisGram 和MultilLok 記錄的數(shù)據(jù)導入礦井采掘工程平面CAD 圖中，成圖成像進行震源分布分析，并結(jié)合在線應力監(jiān)測、在線電磁地音監(jiān)測等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)綜合分析礦井沖擊危險。每日根據(jù)能量沉寂與活躍變化、能量頻次趨勢變化、巖裂與礦震波頻變化規(guī)律可以第一時間發(fā)現(xiàn)異常，第一時間辨識沖擊地壓風險所在區(qū)域范圍。若預測預警有沖擊地壓危險時，工作面將立即停止作業(yè)，切斷電源，撤出人員，并報告礦調(diào)度室。在實施解危措施后，通過鉆屑與便攜式電磁地音監(jiān)測相互配合、相互印證效果檢驗準確，評價確認危險解除后才會恢復正常作業(yè)。每周在周分析會上匯報一周能量分布密集度、同比增減情況、預測預報下周危險區(qū)域、需提前采取的針對措施，做到了提前規(guī)避危險或者轉(zhuǎn)移風險的預判。每月進行統(tǒng)計總結(jié)分析，各礦在月防沖例會通報本月最大能量發(fā)生地點、分析與采掘活動擾動影響距離、措施落實是否見底見效、研討解決疑難雜癥、確定不留隱患，形成良好的慣例工作。

1.3 重視現(xiàn)場條件變化，以謹防僥幸管安全為警言

集團公司防沖辦高度重視各礦地質(zhì)條件以及開采條件的變化，因地制宜，提供不同的防沖思路，以“一礦一策，一面一策，一區(qū)一策”為原則，嚴格審核各礦的防沖措施。比如，天祝煤業(yè)公司開采深度淺、開采強度小，是無沖擊地壓礦井，但是開采的2103 孤島工作面情況特殊，存在頂板型沖擊地壓的風險，根據(jù)《窯街煤電集團天祝煤業(yè)有限責任公司2103 工作面沖擊危險性評價報告》中評價2103 工作面掘進和回采期間均無沖擊危險性的結(jié)論，結(jié)合現(xiàn)場成片柱帽壓裂、巷道底鼓、錨桿拉斷等高靜載的礦壓顯現(xiàn)，綜合考慮煤柱、2103 見方區(qū)域等影響，要求天祝煤業(yè)公司2103 工作面回采前必須制定防沖專項措施，采取必要的卸壓方法和效果檢驗，并加強巷道支護和礦壓觀測工作，一再提醒“生命不可重來，安全不容僥幸”。

1.4 重視企業(yè)標準制定，以繩墨誠陳判曲直為標尺

2016 年三礦“3·24”與“6·19”沖擊地壓事故之前，窯街煤電集團有限公司對沖擊地壓認識淡薄，治理甚少。在了解到?jīng)_擊地壓對巷道、設備的破壞嚴重，同時會嚴重威脅人員安全以后，三礦于同年8 月率先成立了防沖辦。隨后，制定了符合集團公司實際的防沖管理制度；總結(jié)近年來沖擊地壓治理得力方法，匯集先進防治工藝，編制完成了Q/YJMD—FC 0104—2022《窯街煤電集團有限公司煤礦沖擊地壓防治 第4 部分：沖擊地壓防治技術規(guī)范》（以下簡稱《防沖技術規(guī)范》），詳細規(guī)定了監(jiān)測預警、防范治理、效果檢驗、安全防護的種類、時間、區(qū)域、方法和技術要求等內(nèi)容，對各類沖擊地壓工作的實施有了明確要求。自此，沖擊地壓防治走上了標準化的康莊大道，將法律中的“有法可依、有法必依、執(zhí)法必嚴、違法必究”的思想，引用到了沖擊地壓防治中。

1.5 重視技術創(chuàng)新增效，以標新立異破陳舊為方向

1.5.1 以創(chuàng)新革面、技術攻關為治理新思路，不斷進步

集團公司近5 年一直開展沖擊地壓誘沖理論分析研究、預測預報風險管控研究、降載減沖區(qū)域防范措施研究、防沖支護技術研究、綜合卸壓解危技術研究、效果檢驗標準體系建設、高效規(guī)范化安全防護措施研究7 個方面的科研技術攻關，最終形成了窯煤特色的防沖管理體系，全力推動實現(xiàn)防沖工作由“局部治理”向“區(qū)域治理”、由“仿生探索模式”向“技術攻關模式”的轉(zhuǎn)變，同時實現(xiàn)了將防沖隱患遏制在萌芽狀態(tài)，消滅在未然之中。

1.5.2 以大數(shù)據(jù)整合、云平臺計算為監(jiān)測目標，融合共享

集團公司近年來，外對標學經(jīng)驗，內(nèi)對標樹標桿，2021 年關鍵年完成智能化多參量預警云平臺建設，實現(xiàn)了震源三維空間位置自動標定、大能量震動事件自動報警、GIS 一張圖直觀形象展播。海石灣煤礦6125-1工作面率先實現(xiàn)智能化開采，三礦和金河煤礦相續(xù)奮進，海窯礦區(qū)沖擊地壓示范礦井初見雛形，2022 年年底全公司沖擊地壓礦井實現(xiàn)智能化開采勢在必得。

1.5.3 以科學治災、超前預防為治理方向，卓現(xiàn)成效

各礦在源頭上調(diào)整生產(chǎn)布局，以采區(qū)調(diào)采，超前抽采，加快保護層開采，留設3.5 m 窄小煤柱等區(qū)域防治的基礎上，再采用斷頂爆破、頂煤弱化、煤體鉆孔和爆破卸壓等局部跟進措施降低沖擊危險，開切眼回采工藝突破“僅割煤不放頂”傳統(tǒng)，實現(xiàn)“及采及放、隨采隨垮”，增加經(jīng)濟效益4 000 萬元；防沖工作實現(xiàn)了由“被動管理”向“主動預防”，由“管理措施型”向“技術工程型”的轉(zhuǎn)變，礦井在“低應力”和“低擾動”狀態(tài)下安全開采，實現(xiàn)6 年全公司“零沖擊”。

2 穩(wěn)扎穩(wěn)打，扎實推進沖擊地壓防治工作

2.1 專業(yè)人才儲備到位

自2020 年6 月窯街煤電集團有限公司推行《窯街煤電集團有限公司大學生員工培養(yǎng)管理辦法》以來，集團公司門庭若市，各個專業(yè)人才濟濟。集團公司積極響應習近平總書記在中央人才工作會議上的講話“綜合國力競爭說到底是人才競爭。人才是衡量一個國家綜合國力的重要指標。國家發(fā)展靠人才，民族振興靠人才?！?020—2023 年公司高薪高資招聘人才，優(yōu)厚待遇吸引人才，創(chuàng)建平臺留住人才，為沖擊地壓災害組建懂防沖、會防沖、精防沖的人才隊伍，建立集團公司總工程師、防沖副總工程師、礦總工程師、防沖副總、防沖辦主任、防沖主管和主任工程師的梯度激進式人才管理庫。企業(yè)發(fā)展靠人才，防沖工作同樣也靠人才，就是因為有高專業(yè)素質(zhì)、良性人才晉升空間，人才儲備到位，防沖工作才得以做實、做好。

2.2 專門機構設立到位

2016 年三礦“3·24”事故后，痛定思痛，深刻覺悟到成立專門的機構勢在必行，三礦于2016 年8 月率先成立防沖辦；隨后，集團公司及各礦相續(xù)成立了防沖辦。至此，窯街煤電集團有限公司和所屬沖擊地壓礦井均建立了董事長和礦長為沖擊地壓防治工作的第一負責人，公司、礦總工程師為沖擊地壓防治第一技術負責人，公司、礦防沖副總主抓防沖工作，公司、礦防沖辦主任主管防沖措施落實的“分級分責，兩級專抓，兩級主管”的領導管理模式；兩級防沖辦，配齊了相關的業(yè)務管理人員和專業(yè)技術人員協(xié)管、指導防沖措施落實，形成“有專人管防沖，有專人問防沖，有專人查防沖”，區(qū)隊細化分管隊長、班組長督促落實措施、職工高質(zhì)量高標準完成工作任務的“三有管理”，層層把關，相互督促的措施落實模式。在災害治理費用投資方面，大力支持，不惜代價，引進大扭矩坑道式履帶鉆機，為每個沖擊危險采掘工作面至少配備1 臺鉆機，免去設備調(diào)派環(huán)節(jié)，為解除危險縮短中途延誤時間，為災害治理搶分奪秒創(chuàng)造有利條件，提供了可靠充足的物資保障。

2.3 合理采掘部署到位

合理的采掘部署一是滿足有關規(guī)定，如《防治煤礦沖擊地壓細則》第二十七條規(guī)定，開采沖擊地壓煤層時，在應力集中區(qū)不得布置2 個工作面同時進行采掘作業(yè)。2 個掘進工作面之間的距離小于150 m 時，采煤工作面與掘進工作面之間的距離小于350 m 時，2 個采煤工作面之間的距離小于500 m 時，必須停止其中1 個工作面，確保2 個采煤工作面之間、采煤工作面與掘進工作面之間、2 個掘進工作面之間留有足夠的間距，以避免應力疊加導致沖擊地壓的發(fā)生。二是沖擊地壓區(qū)域防治方法中包含合理的采掘部署。海石灣煤礦與金河煤礦通過開采油頁巖保護層的方法，減小頂板堅硬的砂巖層對下層采煤工作面的影響，達到卸壓的目的；三礦5524-15 使用的膏體充填開采從源頭上管控頂板垮落，消除頂板旋轉(zhuǎn)沖擊危險；各礦利用巷道水平錯層布置方式，阻斷巷道位置的垂直應力傳遞，降低工作面應力集中，同時減少掘進期間沖擊地壓局部防治措施工程量。

2.4 支護方式選擇到位

在各項制度中明確規(guī)定了沖擊地壓礦井煤巷采用的支護錨桿的直徑、屈服強度、長度、屈服載荷和預緊力等參數(shù)，在規(guī)定了錨索、鋼帶加強支護的支護參數(shù)的同時，還規(guī)定了可縮支架、液壓支架、防沖吸能門、拱式液壓支架的使用范圍。集團公司各級管理人員深入基層，現(xiàn)場檢查支護質(zhì)量并指出問題、提出建議，研究一整套適合海窯礦區(qū)的防沖大阻力防沖支架、巷道超前液壓支架和四連桿單元式液壓支架，真正用到了復合型支護形式，確保了金河1530 大巷安全服務，各礦采掘工作面無壓架、兩道超前120 m 范圍暢通無阻，支護可靠性高，支護強度到位。

2.5 生產(chǎn)接續(xù)協(xié)調(diào)到位

做好生產(chǎn)和防沖工作的協(xié)調(diào)，解決治災與生產(chǎn)過程在時空上的矛盾。掘進期間，采用煤體爆破卸壓防治方法進行預卸壓，同時取得鉆屑監(jiān)測使用的正常煤粉量、安裝并使用局部監(jiān)測方法進行預警。工作面貫通后，采用巖層頂板爆破斷頂卸壓、頂煤爆破預裂弱化、開切眼煤體爆破卸壓等措施?；夭蓵r做好超前支護并采用煤層鉆孔卸壓防治或煤體爆破卸壓等方法進行卸壓，針對低、中、高沖擊危險性區(qū)域采取不同密度的鉆孔卸壓措施，抓住重點保障安全的同時也要盡量減少工作量，協(xié)調(diào)好與生產(chǎn)的關系。

2.6 現(xiàn)場嚴格管理到位

各級防沖辦深入基層，嚴抓工作面卸壓鉆孔、防沖監(jiān)測鉆孔等防沖鉆孔的施工，通過班組視頻錄像自查自檢，礦相關部室隨機抽檢爆破效果，公司組織專項檢查鉆孔進尺驗收，形成“三級聯(lián)檢”的排隱患、管安全的現(xiàn)場管理模式；各種大直徑卸壓鉆孔按照“有孔成像，實時記錄，長期保存”隱蔽工程可追根溯源的技術檔案管理模式，讓每個人干得放心、做得踏實。在技術層面，參照集團公司制定的《防沖技術規(guī)范》，作出科學合理指導，通過理論與實際結(jié)合，踐行防沖工作落地生根、生根見效。

3 多措并舉，大力開展各式各樣安全教育

3.1 響應疫情管控，開展掌上自學模式

自2019 年疫情蔓延以來，各礦開發(fā)“雨課堂”進行專業(yè)“一周一課，一日一題”學習，搭建“云控智慧礦山”學習平臺進行“線上培訓，線上考試”分散隔離學習、單人單機培訓，線下實操與線上學考結(jié)合的新型教學模式。

3.2 制定學習任務，開展集中學習課堂

各礦防沖辦針對管理人員、技術人員和作業(yè)人員制定不同的學習計劃，定期開展集中學習，課后提問討論、集中解決疑難問題，在提升各級管理水平、業(yè)務能力和操作經(jīng)驗方面取得了良好的效果。

3.3 邀請知名專家，開展專題系列講座

窯街煤電集團有限公司多次邀請不同專業(yè)的知名專家學者來公司開展專題系列講座，此外，還多次聯(lián)系中國礦業(yè)大學的教授開展沖擊地壓監(jiān)測與防治專項培訓，誠邀山東、遼寧等地知名防沖專家進行全公司會診檢查教學，引起熱烈反響。

3.4 管理人員備課，開展送教上門活動

集團公司開展送教上門活動，由生產(chǎn)技術部牽頭，分別赴海石灣煤礦、金河煤礦和三礦開展《防沖技術規(guī)范》和爆破安全技術培訓，授課從各個礦井實際情況出發(fā)，深入淺出，內(nèi)容詳實，使得相關人員對于沖擊地壓防治技術有了更加深刻的理解，對自身短板彌補起到醍醐灌頂?shù)淖饔谩?/p>

3.5 首席專家親為，開展手把手教學

集團公司成立了各專業(yè)創(chuàng)新工作室，如“孟嘉彬創(chuàng)新工作室”。為解決沖擊地壓礦井加強支護和加長錨固，孟嘉彬帶領團隊到井下和職工一起研究加長錨錨固劑的裝藥程序和使用方法，親自演示如何使用清孔器清孔；和技術人員一起搞實驗、稱原料、搭配比，回到加工廠手把手教加工人員如何合理取料、如何摻水才不出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，通過這種親力親為的教學模式，各級人員的業(yè)務素質(zhì)提升更快，更容易接納吸收。

3.6 致遠求學深造，開展教研學創(chuàng)項目

3.6.1 以求學問道、探索迷津為發(fā)展方向，筑成功路

集團公司每年委派各礦防沖專業(yè)技術人員、監(jiān)測人員、班組長赴中國礦業(yè)大學、徐礦集團、山東華豐煤礦等享譽中外院校、先進標桿礦企虛心求學，提升各級各類防沖人員素質(zhì)，壯強隊伍，站在別人的肩上，創(chuàng)建了海窯礦區(qū)防沖防突“雙防”技術管理體系，本為矛盾的災害治理方法手段，現(xiàn)已形成“保護層開采，防沖又防突”“一孔多用，多措并舉”“鉆屑與電磁地音相互配合，相互印證，聯(lián)合效果檢驗”的成熟技術。

3.6.2 以科技強企、研發(fā)興企為技術路線，創(chuàng)收佳績

集團公司與中國礦業(yè)大學、煤炭科學總院有限公司名校合作，創(chuàng)建學習研究平臺，在培養(yǎng)了一批科學研究團隊的同時，也探明了海窯礦區(qū)的急傾斜夾持型沖擊機理、頂板旋轉(zhuǎn)垮落式?jīng)_擊原理及高強度頂板彈射沖擊礦震等科學理論。通過強企聯(lián)手，齊心協(xié)力，最終的研究成果——急傾斜特厚煤層降載減沖技術研究獲國家安全生產(chǎn)協(xié)會嘉獎贊譽、海窯礦區(qū)特厚煤層防沖技術研究獲中國職業(yè)安全健康協(xié)會表彰宣傳。

4 結(jié)束語

沖擊地壓防治工作任重而道遠，既要直面問題、認清形勢、找出差距，進一步增強責任感和緊迫感，更要堅定信心、振奮精神、主動作為。要始終堅持用習近平新時代中國特色社會主義思想指導煤礦安全生產(chǎn)和應急管理工作，以更加堅決的態(tài)度、更加有力的舉措、更加扎實的作風，狠抓各項工作落實。以“五個重視，六個到位，七個開展”的“567”管理模式，重點突出，齊頭并進，消除隱患，管控風險，推動科學治理煤礦重大災害，有效防范和堅決遏制沖擊地壓事故，為實現(xiàn)窯街煤電集團有限公司高質(zhì)量發(fā)展而不懈奮斗。