堅持綜合治理打造徐礦特色煤礦沖擊地壓防治模式

文/陳清華 劉思佳 張 雷

將超前預防、過程控制、精準治理、科技創(chuàng)新作為“破譯”沖擊地壓災害的有效“密鑰”，為礦井安全生產(chǎn)筑起了一道堅實防線

近年來，隨著我國東部煤礦開采向深部轉(zhuǎn)移，沖擊地壓逐步上升為威脅煤礦安全生產(chǎn)的最重大災害之一。面對沖擊地壓防治難題，徐礦集團通過與國內(nèi)知名院校、科研機構(gòu)深度合作，將超前預防、過程控制、精準治理、科技創(chuàng)新作為“破譯”沖擊地壓災害的有效“密鑰”。張雙樓煤礦作為徐礦集團徐州本部唯一的生產(chǎn)礦井，經(jīng)過近10年的探索實踐，創(chuàng)新性地總結(jié)出煤礦沖擊地壓綜合治理模式，為礦井安全生產(chǎn)筑起了一道堅實防線，成為徐礦沖擊地壓防治的典型代表。

一、堅守“一條底線”，確保認識到位

沖擊地壓災害是世界性難題，是目前威脅張雙樓煤礦安全生產(chǎn)的第一大災害。張雙樓煤礦充分認清做好當前防沖工作的重要性、特殊性和緊迫性，堅守“有震無災”底線，瞄準“沖擊地壓事故零發(fā)生”目標，通過合理布局實現(xiàn)源頭治理、有效落實措施實現(xiàn)現(xiàn)場可控、全區(qū)域?qū)崟r監(jiān)測預警實現(xiàn)系統(tǒng)保障，2016年以來，先后掘進了1個強沖擊危險掘進工作面、12個中等沖擊危險掘進工作面，回采了1個強沖擊危險采煤工作面、7個中等沖擊危險采煤工作面，其中3個工作面采深超千米，期間未發(fā)生沖擊動力顯現(xiàn)。

二、構(gòu)建“兩維體系”，確保管理到位

1.安全技術(shù)管理體系

一是強化制度建設。嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》《防治煤礦沖擊地壓細則》《徐礦集團防治煤礦沖擊地壓管理規(guī)定（試行）》等制度要求，結(jié)合張雙樓煤礦實際，制定了防沖崗位安全責任制、防沖培訓、防沖技術(shù)管理、沖擊地壓事故報告、沖擊地壓危險區(qū)域人員準入等23項防沖管理制度。

二是健全組織機構(gòu)。將沖擊地壓治理列為礦“頭號工程”，組建以礦長為組長的沖擊地壓治理領導小組，設置專職防沖副礦長、防沖副總工程師，成立專業(yè)防沖管理科和專職防沖鉆機隊，配備了18名專職防沖管理人員，具體負責管理和實施礦井沖擊地壓治理工作，形成了完整的領導、管理、監(jiān)督、施工為一體的系統(tǒng)體系；成立了沖擊地壓分析室，配備專職分析人員，實時、動態(tài)監(jiān)管井下各生產(chǎn)區(qū)域沖擊危險程度，出現(xiàn)應力集中或監(jiān)測異常時能夠及時匯報，迅速采取措施，確保礦井安全。

三是落實防沖責任。明確各層級防沖治理職責，現(xiàn)場瓦安員負責監(jiān)督措施執(zhí)行情況，區(qū)隊安全質(zhì)量管理員負責記錄各類防沖鉆孔的施工情況，管理人員、瓦安員、安全質(zhì)量管理員、施工負責人現(xiàn)場簽字確認。建立督查考核工作制度，施工單位技術(shù)員以上干部對本單位施工的鉆孔抽查驗收，防沖管理科對重點區(qū)域跟班、指導、驗收，總工程師、礦長每月到現(xiàn)場檢查各項防沖措施的落實情況，切實將管理延伸至每個區(qū)域、每個地點、每個環(huán)節(jié)、每個層級。

2.產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新體系

一是加強創(chuàng)新合作。結(jié)合高校研究優(yōu)勢與企業(yè)管理優(yōu)勢，與高等院校統(tǒng)一規(guī)劃中長期攻關課題，科研院所對基礎理論、技術(shù)參數(shù)進行研究，礦井負責工業(yè)性試驗與實施，成立“卓越工程師培養(yǎng)基地”“大學生社會實踐基地”“大學生生產(chǎn)實習基地”“研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地”等產(chǎn)學研基地，聯(lián)合高校、科研機構(gòu)、政府部門、大型企業(yè)組建煤礦沖擊地壓研究中心，參與多項科研院所承擔的國家級、省部級各類科技攻關項目，為基礎研究提供試驗條件，實現(xiàn)了產(chǎn)學研一體化。

二是加大研發(fā)攻關。合理選擇協(xié)同創(chuàng)新的重點領域和核心技術(shù)、關鍵環(huán)節(jié)，加強聯(lián)合攻關，加快關鍵技術(shù)突破，建立了巷道掘進“超前三維應力場優(yōu)化”的沖擊地壓控制技術(shù)體系，提出實施了煤層巷道掘進全空間、全斷面超前三維應力場卸壓技術(shù)、回采工作面超前整體預卸壓技術(shù)，研究、總結(jié)出包括巷道掘進全斷面卸壓技術(shù)、大直徑深孔預卸壓+高壓注水技術(shù)、頂板深孔預裂爆破“人造保護層”技術(shù)、扇形步距式控頂爆破技術(shù)、沿空巷道小孔徑密集切頂護巷技術(shù)等8項符合現(xiàn)場實際的創(chuàng)新技術(shù)。

三是加快成果轉(zhuǎn)化。堅持需求導向，運用市場機制促進成果轉(zhuǎn)化，先后完成《深部采區(qū)煤層群開采沖擊機理與超前三維應力場優(yōu)化防沖技術(shù)研究》《深部復雜地質(zhì)條件煤層開采防沖技術(shù)研究與應用》等15項科研項目，授權(quán)國家實用型專利2項，實現(xiàn)了“理論來源于現(xiàn)場，現(xiàn)場驗證優(yōu)化理論，最終服務現(xiàn)場、保證安全”。

三、夯實“三大保障”，確保投入到位

1.專項經(jīng)費保障

嚴格按照《煤炭生產(chǎn)安全費用提取和使用管理辦法》《關于規(guī)范煤礦維簡費管理問題的若干規(guī)定》，結(jié)合礦井自身實際，將沖擊地壓治理費用列入專項資金，每年根據(jù)礦井生產(chǎn)接續(xù)、沖擊危險程度安排預算，同時規(guī)定只要是防沖工作所需費用，超多少礦井補貼多少，?？顚Ｓ?，保障防沖資金充足。2016—2019年，累計投入防沖費用17480.2萬元，2020年計劃投入防沖安全費用3726萬元，切實滿足礦井沖擊地壓治理需要。

2.裝備系統(tǒng)保障

先后引進8臺CMSI-6200/80型煤礦用深孔液壓鉆車、1臺CMSI-1300/22新型履帶式鉆車，更換扭矩更大、功能更全的580、850風動鉆機，為實施頂板深孔預裂爆破、煤層深孔預卸壓、煤層高壓注水等防沖技術(shù)提供了可靠的裝備支撐。引進應用SOS微震監(jiān)測系統(tǒng)、KJ327礦壓監(jiān)測、KJ550和KJ743采動應力監(jiān)測系統(tǒng)，運用沖擊地壓多參量綜合預警云平臺，實現(xiàn)了綜合監(jiān)測、實時預警。

3.人員隊伍保障

礦井成立了專職防沖施工隊伍防沖鉆機隊，設有隊長1人，副隊長1人，技術(shù)員1人，打鉆作業(yè)人員30人，采掘工區(qū)配備防沖工136人，負責施工鉆屑監(jiān)測、鉆孔卸壓、爆破卸壓、高壓注水等防沖工作。同時，借助廣播、電視、宣傳牌板、微信公眾號等平臺，大力宣傳沖擊地壓相關知識，讓全礦職工了解沖擊地壓危害、機理及防治措施，提高防突治突意識，推動全覆蓋、全方位、全過程、全系統(tǒng)、全員參與沖擊地壓防治。

四、突出“四個導向”，確保培訓到位

1.以目標導向確定教學內(nèi)容

樹牢一切服務于“杜絕防沖災害”目標，充分發(fā)揮黨管培訓組織優(yōu)勢，統(tǒng)籌做好教育培訓規(guī)劃，將防沖培訓列入年度培訓計劃，制定科學、合理、可行的實施方案并組織實施。緊緊圍繞現(xiàn)場防沖作業(yè)中的安全風險和操作難點組織培訓，培訓費用從職教經(jīng)費列支，分層次、分專業(yè)、分崗位完善防沖培訓教材。2019年組織防治沖擊地壓專項培訓2373人次，切實提高了防沖專項安全管控水平，真正讓防沖管理人員和現(xiàn)場員工知道應該干什么、不應該干什么，不按標準干會有什么風險、帶來什么后果，確保每一名防沖人員都知風險、會操作、能保安。

2.以需求導向配強師資隊伍

堅持“干什么、學什么”“缺什么、補什么”“管什么、懂什么”，通過內(nèi)部聘任和外部合作相結(jié)合的方式，加強師資隊伍建設，聚集一流教學隊伍、核心研究團隊。加大名師培養(yǎng)引進力度，聘請國內(nèi)防沖領域權(quán)威專家教授，深入系統(tǒng)地講解沖擊地壓致災機理，提升受訓學員的防沖理論功底。強化兼職教師管理，礦長等管理人員以上率下給職工講安全課，選聘理論水平高、業(yè)務能力強的領導干部和技術(shù)人員進課堂、上講臺、講好安全案例。有計劃地組織骨干師資參加高級培訓，到先進企業(yè)、科研機構(gòu)參觀學習，經(jīng)常深入生產(chǎn)一線進行實踐鍛煉，不斷更新知識體系，提高教學水平。

3.以效果導向豐富培訓方式

遵循教育培訓規(guī)律，突出按需施教，注重與時俱進豐富培訓方式方法，實現(xiàn)技術(shù)需求、崗位需求和現(xiàn)場需求的有機結(jié)合。綜合運用訪談教學、論壇教學、行動教學等方法，加強對班組長以上管理人員及防沖專業(yè)人員的培訓，打造“課堂+現(xiàn)場”研討式、體驗式、案例式教學。大力推進“互聯(lián)網(wǎng)+培訓”模式，與礦大聯(lián)合開辦煤礦培訓“e課堂培訓網(wǎng)絡”，充分發(fā)揮課堂教學和網(wǎng)絡教學相結(jié)合的優(yōu)勢，變“枯燥學”為“興趣學”，將安全培訓和技能培訓有機結(jié)合，提高職工參與培訓學習的積極性，真正促使廣大干部職工從“要我防沖”向“我要防沖”轉(zhuǎn)變。

4.以問題導向提高實操技能

針對防沖治理亟需解決的問題，找準工作中的難點、堵點、痛點，將提升受訓人員綜合素質(zhì)和解決問題能力作為防沖培訓的重點，堅持理論與實踐相結(jié)合，開展常態(tài)化實操培訓，做到“有培訓就有考核”，加強對參訓人員的跟蹤問效，實現(xiàn)培訓效益最大化。建立健全“以師帶徒”制度，充分發(fā)揮“傳幫帶”作用，新入職的一線職工、新入職的高校畢業(yè)生、新型學徒制培訓的職工全部師徒結(jié)對、簽訂協(xié)議。強化崗位練兵，定期組織青工崗位技術(shù)比武、職工技能大賽等競賽，優(yōu)勝選手和技師、高級技師，優(yōu)先作為班組長推薦人選，建立完善勞模創(chuàng)新工作室（技能大師工作室）領軍人才津補貼制度，營造比學趕超、學技成才的濃厚氛圍。

五、落實“五強措施”，確保防治到位

1.強化設計

始終堅持從設計源頭抓起，制定中長期防沖規(guī)劃及年度防沖計劃，合理規(guī)劃采掘布局，組織對礦井（煤層）、水平、采區(qū)、工作面進行沖擊危險評價，對沖擊危險區(qū)域頂板、煤層、底板等地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地質(zhì)構(gòu)造、開采條件等進行全方位分析、研判，避免形成高應力集中區(qū)或孤島工作面。根據(jù)沖擊危險等級確定回采工作面推進速度，把主要巷道布置在穩(wěn)定的巖層中，采取-1000m延伸采區(qū)東西翼配合開采、西三區(qū)域間跳采、區(qū)域內(nèi)單翼順序開采等方法，進一步降低開采強度，避免采掘相互擾動，提高沖擊地壓源頭治理效果。

2.強化監(jiān)測

采取礦壓觀測、鉆屑法、應力在線監(jiān)測、SOS微震監(jiān)測法等“區(qū)域+局部”的“多元化”防沖監(jiān)測手段，實時掌握現(xiàn)場沖擊危險變化趨勢。所有評價有沖擊危險的掘進工作面均安裝應力在線監(jiān)測系統(tǒng)。對新采區(qū)開展地應力測試，為采區(qū)布局設計和沖擊地壓治理提供科學依據(jù)。針對大采深，巷道圍巖變形較大區(qū)域，采用礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時、動態(tài)監(jiān)測礦壓變化。聯(lián)合中國礦業(yè)大學，深入研究沖擊地壓多參量綜合預警云平臺，擴展監(jiān)測內(nèi)容，由綜合預警提升到智能預警。優(yōu)化礦井SOS微震監(jiān)測系統(tǒng)，對關鍵部件更新?lián)Q代，擴大監(jiān)測范圍，確保覆蓋所有采掘活動區(qū)域。

3.強化卸壓

建立巷道掘進“超前三維應力場優(yōu)化”的沖擊地壓控制技術(shù)體系，實施煤層巷道掘進全空間、全斷面超前三維應力場卸壓技術(shù)、回采工作面超前整體預卸壓技術(shù)、巷道掘進全斷面卸壓技術(shù)、大直徑深孔預卸壓+高壓注水技術(shù)、頂板深孔預裂爆破“人造保護層”技術(shù)、扇形步距式控頂爆破技術(shù)、沿空巷道小孔徑密集切頂護巷技術(shù)等一系列具有首創(chuàng)性的防沖技術(shù)，大幅提高了卸壓效果，沖擊危險得到有效控制。

4.強化支護

一是通過加粗錨桿、錨索，綜合采用錨桿、錨索和可縮支架等復合支護形式加強支護，提高錨固強度。二是通過縮小錨桿間排距，增加兩幫錨索，巷道變形嚴重區(qū)域補打錨索吊梁，中等沖擊危險巷道補打單體液壓支柱等措施加強支護。三是在現(xiàn)用的超前液壓支架基礎上，聯(lián)合廠家研究出符合礦井地質(zhì)條件的超前液壓支架，對巷道實現(xiàn)全斷面支護，切實增強抵抗沖擊能力。

5.強化防護

堅持優(yōu)先保證作業(yè)人員安全。一是嚴格執(zhí)行中等及以上沖擊危險區(qū)域作業(yè)人員穿戴防沖服及防沖擊頭盔，降低沖擊危險區(qū)域作業(yè)人員安全風險。二是堅持防沖區(qū)域所有備用物料、設備捆綁固定，防止沖擊彈射傷人。三是嚴格控制防沖區(qū)域作業(yè)人員數(shù)量，堅決杜絕重特大事故發(fā)生。