在“薄冰”上安全疾行军——济三矿破解冲击地压难题侧记
这是一个所有深部开采煤矿都无法回避的世界性难题;这里有一支敢打敢拼的队伍,面对着至今尚无法根本性解决的安全课题,仍然一往无前、无所畏惧;这是一场艰苦而又漫长的战役,犹如刀尖上跳舞,薄冰上行军。面对冲击地压这一重大自然灾害,这个矿强化科技支撑,积极探索新技术、新成果,全面提升安全管理和预防预控能力,实现了有震无灾,有冲无伤。连续十年达到安全与职业卫生评估A级,荣获山东省首批职业危害防治示范矿、全国首批“冲击地压防治示范矿井”等荣誉称号。
夯实基础
该矿充分认清冲击地压灾害防治的长期性和艰巨性,从管理、制度、技术、培训等方面入手,积极构建冲击地压防治长效机制。
他们成立冲击地压防治领导小组,配备防冲专职副总工程师,建立以波兰SOS微震监测、冲击地压在线监测为主的的防冲监控中心,研究应用了煤岩层CT成像反演应力监测技术,实施24小时值守。目前,配备防冲专业队伍116人,专业技术人员11人,高级工程师3人,工程师8人,技师以上人员12人。修订《冲击地压防治管理实施细则》《冲击地压综合管理制度》等22项制度,完善了各级防冲人员岗位责任制和防冲实施细则。推行优化设计、排查评估、预防处理“三个超前”,强化监测、卸压、支护、防护“四项”防治措施。配备手持式气动钻机、风动钻机等工器具,应用履带式自移钻机等设备,购置100套防冲服,满足了现场防冲需要。每年定期开展专业技术人员培训,集中学习防冲知识、先进技术和经验,增强全员对冲击地压的危险识别和防护能力。
源头防范
“大屏显示的是53下01工作面前方300米区域的应力变化情况,上面显示的是每个探头布置的位置,下面显示的每个探头监测的实时压力变化情况,目前是绿色,表示很安全,出现黄色预警,及时警戒……”在济三矿冲击地压监控室,这个矿生产技术科副科长桂兵向记者介绍了冲击地压在线监测情况。
53下01工作面地质条件复杂,冲击危险性较高,他们综合运用钻孔卸压、监测预警等综合防治解危措施。生产期间,严格执行防冲站岗警戒制度,控制防冲危险区域内的作业人员,两巷作业人员穿戴防冲服,各项指标均正常,冲击地压隐患得到有效控制。
把好设计源头关是防治冲击地压最根本的方法。他们严把设计关,设计采掘布局时,综合分析断层构造、地质水文等因素,兼顾采深、煤层赋存条件、顶底板特征及地质构造等冲击地压影响因素,优化开拓大巷、采区巷道及工作面布置,严格坚持合理的开采程序、生产接续方向,尽量不形成高应力集中区及孤岛工作面,尽量不留或少留煤柱,减少冲击地压等灾害影响。严把评估关,所有的采掘工作面委托专家进行专项评估,做好重大灾害防治设计,为正常生产提供可靠依据。严把技术措施关,受灾害影响的工作面,施工前,必须编制灾害防治专项措施及具体治理方案,必须先治理再开工。
科研攻关
“如何攻克深部煤层上方的坚硬顶板处理技术这一难题?”“顶板型冲击地压根源隐患如何消除?”……该矿技术人员一次次向冲击地压这一现场难题发起技术“攻击”。
他们建立“合理设计、专家评估、综合监测、注重防护、科学治理”的“五位一体”技术保障体系。开采解放层,根据冲击倾向性,先开采无冲击煤层,后采已卸压煤层,通过上覆岩层大面积卸压,保障下面煤层的安全开采。煤体放炮卸压,开采应力集中区,对煤层进行放炮卸压,提前释放弹性能量。大直径钻孔卸压,在应力集中区采用大功率履带式钻机进行大直径钻孔卸压,对重点危险地点进行提前解危处理。
在国内首次成功应用“坚硬顶板高压水利致裂技术”,有效预裂煤层上方厚层坚硬顶板,弱化坚硬顶板的强度及贮能条件,成功在5个工作面应用,成为坚硬顶板致裂技术的一次革命,荣获集团公司科技进步一等奖,山东省煤炭行业协会科技进步二等奖。“综采工作面冲击地压实时在线监测预警系统”研究成果在全国得到推广应用。《微震震动波解析预测冲击地压危险性技术研究》项目获得2016年度山东省煤炭工业科学技术奖二等奖。(李苏华 周凤霞)
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