堅(jiān)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(yù)防、過程控制、精準(zhǔn)治理、科技創(chuàng)新作為“破譯”沖擊地壓災(zāi)害的有效“密鑰”，為礦井安全生產(chǎn)筑起了一道堅(jiān)實(shí)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(zāi)害之一。面對沖擊地壓防治難題，徐礦集團(tuán)通過與國內(nèi)知名院校、科研機(jī)構(gòu)深度合作，將超前預(yù)防、過程控制、精準(zhǔn)治理、科技創(chuàng)新作為“破譯”沖擊地壓災(zāi)害的有效“密鑰”。張雙樓煤礦作為徐礦集團(tuán)徐州本部唯一的生產(chǎn)礦井，經(jīng)過近10年的探索實(shí)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(jiān)實(shí)防線，成為徐礦沖擊地壓防治的典型代表。

一、堅(jiān)守“一條底線”，確保認(rèn)識到位

沖擊地壓災(zāi)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(zāi)害。張雙樓煤礦充分認(rèn)清做好當(dāng)前防沖工作的重要性、特殊性和緊迫性，堅(jiān)守“有震無災(zāi)”底線，瞄準(zhǔn)“沖擊地壓事故零發(fā)生”目標(biāo)，通過合理布局實(shí)現(xiàn)源頭治理、有效落實(shí)措施實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場可控、全區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)測預(yù)警實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保障，2016年以來，先后掘進(jìn)了1個(gè)強(qiáng)沖擊危險(xiǎn)掘進(jìn)工作面、12個(gè)中等沖擊危險(xiǎn)掘進(jìn)工作面，回采了1個(gè)強(qiáng)沖擊危險(xiǎn)采煤工作面、7個(gè)中等沖擊危險(xiǎn)采煤工作面，其中3個(gè)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(qiáng)化制度建設(shè)。嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》《防治煤礦沖擊地壓細(xì)則》《徐礦集團(tuán)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(shí)際，制定了防沖崗位安全責(zé)任制、防沖培訓(xùn)、防沖技術(shù)管理、沖擊地壓事故報(bào)告、沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)域人員準(zhǔn)入等23項(xiàng)防沖管理制度。

二是健全組織機(jī)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(lǐng)導(dǎo)小組，設(shè)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(jī)隊(duì)，配備了18名專職防沖管理人員，具體負(fù)責(zé)管理和實(shí)施礦井沖擊地壓治理工作，形成了完整的領(lǐng)導(dǎo)、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(shí)時(shí)、動態(tài)監(jiān)管井下各生產(chǎn)區(qū)域沖擊危險(xiǎn)程度，出現(xiàn)應(yīng)力集中或監(jiān)測異常時(shí)能夠及時(shí)匯報(bào)，迅速采取措施，確保礦井安全。

三是落實(shí)防沖責(zé)任。明確各層級防沖治理職責(zé)，現(xiàn)場瓦安員負(fù)責(zé)監(jiān)督措施執(zhí)行情況，區(qū)隊(duì)安全質(zhì)量管理員負(fù)責(zé)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(fù)責(zé)人現(xiàn)場簽字確認(rèn)。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(yàn)收，防沖管理科對重點(diǎn)區(qū)域跟班、指導(dǎo)、驗(yàn)收，總工程師、礦長每月到現(xiàn)場檢查各項(xiàng)防沖措施的落實(shí)情況，切實(shí)將管理延伸至每個(gè)區(qū)域、每個(gè)地點(diǎn)、每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)層級。

2.產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新體系

一是加強(qiáng)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(guān)課題，科研院所對基礎(chǔ)理論、技術(shù)參數(shù)進(jìn)行研究，礦井負(fù)責(zé)工業(yè)性試驗(yàn)與實(shí)施，成立“卓越工程師培養(yǎng)基地”“大學(xué)生社會實(shí)踐基地”“大學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地”“研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地”等產(chǎn)學(xué)研基地，聯(lián)合高校、科研機(jī)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(xiàng)科研院所承擔(dān)的國家級、省部級各類科技攻關(guān)項(xiàng)目，為基礎(chǔ)研究提供試驗(yàn)條件，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研一體化。

二是加大研發(fā)攻關(guān)。合理選擇協(xié)同創(chuàng)新的重點(diǎn)領(lǐng)域和核心技術(shù)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強(qiáng)聯(lián)合攻關(guān)，加快關(guān)鍵技術(shù)突破，建立了巷道掘進(jìn)“超前三維應(yīng)力場優(yōu)化”的沖擊地壓控制技術(shù)體系，提出實(shí)施了煤層巷道掘進(jìn)全空間、全斷面超前三維應(yīng)力場卸壓技術(shù)、回采工作面超前整體預(yù)卸壓技術(shù)，研究、總結(jié)出包括巷道掘進(jìn)全斷面卸壓技術(shù)、大直徑深孔預(yù)卸壓+高壓注水技術(shù)、頂板深孔預(yù)裂爆破“人造保護(hù)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(hù)巷技術(shù)等8項(xiàng)符合現(xiàn)場實(shí)際的創(chuàng)新技術(shù)。

三是加快成果轉(zhuǎn)化。堅(jiān)持需求導(dǎo)向，運(yùn)用市場機(jī)制促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化，先后完成《深部采區(qū)煤層群開采沖擊機(jī)理與超前三維應(yīng)力場優(yōu)化防沖技術(shù)研究》《深部復(fù)雜地質(zhì)條件煤層開采防沖技術(shù)研究與應(yīng)用》等15項(xiàng)科研項(xiàng)目，授權(quán)國家實(shí)用型專利2項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了“理論來源于現(xiàn)場，現(xiàn)場驗(yàn)證優(yōu)化理論，最終服務(wù)現(xiàn)場、保證安全”。

三、夯實(shí)“三大保障”，確保投入到位

1.專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)保障

嚴(yán)格按照《煤炭生產(chǎn)安全費(fèi)用提取和使用管理辦法》《關(guān)于規(guī)范煤礦維簡費(fèi)管理問題的若干規(guī)定》，結(jié)合礦井自身實(shí)際，將沖擊地壓治理費(fèi)用列入專項(xiàng)資金，每年根據(jù)礦井生產(chǎn)接續(xù)、沖擊危險(xiǎn)程度安排預(yù)算，同時(shí)規(guī)定只要是防沖工作所需費(fèi)用，超多少礦井補(bǔ)貼多少，專款專用，保障防沖資金充足。2016—2019年，累計(jì)投入防沖費(fèi)用17480.2萬元，2020年計(jì)劃投入防沖安全費(fèi)用3726萬元，切實(shí)滿足礦井沖擊地壓治理需要。

2.裝備系統(tǒng)保障

先后引進(jìn)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(fēng)動鉆機(jī)，為實(shí)施頂板深孔預(yù)裂爆破、煤層深孔預(yù)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(jìn)應(yīng)用SOS微震監(jiān)測系統(tǒng)、KJ327礦壓監(jiān)測、KJ550和KJ743采動應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)，運(yùn)用沖擊地壓多參量綜合預(yù)警云平臺，實(shí)現(xiàn)了綜合監(jiān)測、實(shí)時(shí)預(yù)警。

3.人員隊(duì)伍保障

礦井成立了專職防沖施工隊(duì)伍防沖鉆機(jī)隊(duì)，設(shè)有隊(duì)長1人，副隊(duì)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(fù)責(zé)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(shí)，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(guān)知識，讓全礦職工了解沖擊地壓危害、機(jī)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(gè)導(dǎo)向”，確保培訓(xùn)到位

1.以目標(biāo)導(dǎo)向確定教學(xué)內(nèi)容

樹牢一切服務(wù)于“杜絕防沖災(zāi)害”目標(biāo)，充分發(fā)揮黨管培訓(xùn)組織優(yōu)勢，統(tǒng)籌做好教育培訓(xùn)規(guī)劃，將防沖培訓(xùn)列入年度培訓(xùn)計(jì)劃，制定科學(xué)、合理、可行的實(shí)施方案并組織實(shí)施。緊緊圍繞現(xiàn)場防沖作業(yè)中的安全風(fēng)險(xiǎn)和操作難點(diǎn)組織培訓(xùn)，培訓(xùn)費(fèi)用從職教經(jīng)費(fèi)列支，分層次、分專業(yè)、分崗位完善防沖培訓(xùn)教材。2019年組織防治沖擊地壓專項(xiàng)培訓(xùn)2373人次，切實(shí)提高了防沖專項(xiàng)安全管控水平，真正讓防沖管理人員和現(xiàn)場員工知道應(yīng)該干什么、不應(yīng)該干什么，不按標(biāo)準(zhǔn)干會有什么風(fēng)險(xiǎn)、帶來什么后果，確保每一名防沖人員都知風(fēng)險(xiǎn)、會操作、能保安。

2.以需求導(dǎo)向配強(qiáng)師資隊(duì)伍

堅(jiān)持“干什么、學(xué)什么”“缺什么、補(bǔ)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(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，聚集一流教學(xué)隊(duì)伍、核心研究團(tuán)隊(duì)。加大名師培養(yǎng)引進(jìn)力度，聘請國內(nèi)防沖領(lǐng)域權(quán)威專家教授，深入系統(tǒng)地講解沖擊地壓致災(zāi)機(jī)理，提升受訓(xùn)學(xué)員的防沖理論功底。強(qiáng)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(wù)能力強(qiáng)的領(lǐng)導(dǎo)干部和技術(shù)人員進(jìn)課堂、上講臺、講好安全案例。有計(jì)劃地組織骨干師資參加高級培訓(xùn)，到先進(jìn)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)參觀學(xué)習(xí)，經(jīng)常深入生產(chǎn)一線進(jìn)行實(shí)踐鍛煉，不斷更新知識體系，提高教學(xué)水平。

3.以效果導(dǎo)向豐富培訓(xùn)方式

遵循教育培訓(xùn)規(guī)律，突出按需施教，注重與時(shí)俱進(jìn)豐富培訓(xùn)方式方法，實(shí)現(xiàn)技術(shù)需求、崗位需求和現(xiàn)場需求的有機(jī)結(jié)合。綜合運(yùn)用訪談教學(xué)、論壇教學(xué)、行動教學(xué)等方法，加強(qiáng)對班組長以上管理人員及防沖專業(yè)人員的培訓(xùn)，打造“課堂+現(xiàn)場”研討式、體驗(yàn)式、案例式教學(xué)。大力推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+培訓(xùn)”模式，與礦大聯(lián)合開辦煤礦培訓(xùn)“e課堂培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)”，充分發(fā)揮課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合的優(yōu)勢，變“枯燥學(xué)”為“興趣學(xué)”，將安全培訓(xùn)和技能培訓(xùn)有機(jī)結(jié)合，提高職工參與培訓(xùn)學(xué)習(xí)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(dǎo)向提高實(shí)操技能

針對防沖治理亟需解決的問題，找準(zhǔn)工作中的難點(diǎn)、堵點(diǎn)、痛點(diǎn)，將提升受訓(xùn)人員綜合素質(zhì)和解決問題能力作為防沖培訓(xùn)的重點(diǎn)，堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合，開展常態(tài)化實(shí)操培訓(xùn)，做到“有培訓(xùn)就有考核”，加強(qiáng)對參訓(xùn)人員的跟蹤問效，實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)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(xué)徒制培訓(xùn)的職工全部師徒結(jié)對、簽訂協(xié)議。強(qiáng)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(lǐng)軍人才津補(bǔ)貼制度，營造比學(xué)趕超、學(xué)技成才的濃厚氛圍。

五、落實(shí)“五強(qiáng)措施”，確保防治到位

1.強(qiáng)化設(shè)計(jì)

始終堅(jiān)持從設(shè)計(jì)源頭抓起，制定中長期防沖規(guī)劃及年度防沖計(jì)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(jìn)行沖擊危險(xiǎn)評價(jià)，對沖擊危險(xiǎn)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(jìn)行全方位分析、研判，避免形成高應(yīng)力集中區(qū)或孤島工作面。根據(jù)沖擊危險(xiǎn)等級確定回采工作面推進(jìn)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(jìn)一步降低開采強(qiáng)度，避免采掘相互擾動，提高沖擊地壓源頭治理效果。

2.強(qiáng)化監(jiān)測

采取礦壓觀測、鉆屑法、應(yīng)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(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場沖擊危險(xiǎn)變化趨勢。所有評價(jià)有沖擊危險(xiǎn)的掘進(jìn)工作面均安裝應(yīng)力在線監(jiān)測系統(tǒng)。對新采區(qū)開展地應(yīng)力測試，為采區(qū)布局設(shè)計(jì)和沖擊地壓治理提供科學(xué)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(shí)時(shí)、動態(tài)監(jiān)測礦壓變化。聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)，深入研究沖擊地壓多參量綜合預(yù)警云平臺，擴(kuò)展監(jiān)測內(nèi)容，由綜合預(yù)警提升到智能預(yù)警。優(yōu)化礦井SOS微震監(jiān)測系統(tǒng)，對關(guān)鍵部件更新?lián)Q代，擴(kuò)大監(jiān)測范圍，確保覆蓋所有采掘活動區(qū)域。

3.強(qiáng)化卸壓

建立巷道掘進(jìn)“超前三維應(yīng)力場優(yōu)化”的沖擊地壓控制技術(shù)體系，實(shí)施煤層巷道掘進(jìn)全空間、全斷面超前三維應(yīng)力場卸壓技術(shù)、回采工作面超前整體預(yù)卸壓技術(shù)、巷道掘進(jìn)全斷面卸壓技術(shù)、大直徑深孔預(yù)卸壓+高壓注水技術(shù)、頂板深孔預(yù)裂爆破“人造保護(hù)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(hù)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(xiǎn)得到有效控制。

4.強(qiáng)化支護(hù)

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(fù)合支護(hù)形式加強(qiáng)支護(hù)，提高錨固強(qiáng)度。二是通過縮小錨桿間排距，增加兩幫錨索，巷道變形嚴(yán)重區(qū)域補(bǔ)打錨索吊梁，中等沖擊危險(xiǎn)巷道補(bǔ)打單體液壓支柱等措施加強(qiáng)支護(hù)。三是在現(xiàn)用的超前液壓支架基礎(chǔ)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(shí)現(xiàn)全斷面支護(hù)，切實(shí)增強(qiáng)抵抗沖擊能力。

5.強(qiáng)化防護(hù)

堅(jiān)持優(yōu)先保證作業(yè)人員安全。一是嚴(yán)格執(zhí)行中等及以上沖擊危險(xiǎn)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(xiǎn)區(qū)域作業(yè)人員安全風(fēng)險(xiǎn)。二是堅(jiān)持防沖區(qū)域所有備用物料、設(shè)備捆綁固定，防止沖擊彈射傷人。三是嚴(yán)格控制防沖區(qū)域作業(yè)人員數(shù)量，堅(jiān)決杜絕重特大事故發(fā)生。