（神華新疆公司烏東煤礦，新疆 烏魯木齊 830027）

摘要：基于烏東煤礦掘進(jìn)工作面礦壓顯現(xiàn)劇烈、巷道返修難度大的現(xiàn)狀，開展了較多技術(shù)研究和防治實(shí)踐。文章在鉆屑法危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的前期基礎(chǔ)上，采用地應(yīng)力監(jiān)測(cè)等手段對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)具備沖擊危險(xiǎn)的區(qū)域，綜合采用巷幫煤巖體卸壓爆破、穿層動(dòng)壓注水卸壓等卸壓措施，削弱了礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)度，有效降低了掘進(jìn)工作面強(qiáng)礦壓顯現(xiàn)時(shí)對(duì)巷道的破壞。

關(guān)鍵詞：急斜特厚煤層；強(qiáng)礦壓顯現(xiàn)；防沖技術(shù)；安全管理

中圖分類號(hào)：TD324文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）22-0108-031掘進(jìn)面部分區(qū)域強(qiáng)礦壓顯現(xiàn)特征

烏東煤礦+501水平B3-6西翼煤層巷道掘進(jìn)過程中，發(fā)生多起弱沖擊地壓事件，造成巷道支護(hù)嚴(yán)重?fù)p壞和大面積的巷道變形?，F(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)，多起沖擊地壓事件均發(fā)生在距離掘進(jìn)工作面30m以外的區(qū)域，波及范圍在80～100m之間。分析煤層、煤層頂?shù)装宓臎_擊傾向性及采掘關(guān)系，以及急傾斜煤層頂板巖層的不穩(wěn)定、不規(guī)則垮落，開展沖擊高危區(qū)域的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并對(duì)沖擊高危區(qū)域采取相應(yīng)的處理措施，這對(duì)礦井安全生產(chǎn)具有極為重要的意義。

1.1掘進(jìn)面概況

烏東煤礦位于準(zhǔn)南煤田東南部，烏魯木齊礦區(qū)東部，八道灣向斜南翼，為一單斜構(gòu)造，煤層產(chǎn)狀：走向北偏東59°，傾向329°，煤層傾角86.5°左右，且煤層節(jié)理發(fā)育，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，全區(qū)穩(wěn)定可采。煤層頂?shù)装宥酁樘抠|(zhì)泥巖和泥巖。主采煤層B3～B6煤層，煤層平均厚度為50m，掘進(jìn)工作面沿B3煤層底板和B6煤層頂板布置，煤層老頂為2～5m左右的灰白色粉砂巖；直接頂為1～4m左右的灰色砂質(zhì)泥巖；偽頂為0～0.5m左右的黑色炭質(zhì)泥巖。老底和直接底分別為灰色和深灰色的砂巖和泥質(zhì)細(xì)砂巖。

+501水平西翼掘進(jìn)工作面深度為341m，分層厚度為34m，上分層+535水平B3-6煤層采用近水平分層走向長(zhǎng)壁綜采放頂煤法進(jìn)行回采，其中機(jī)采3m，放頂煤

17m。

1.2沖擊顯現(xiàn)特征

自掘進(jìn)以來，+501水平B6巷累計(jì)發(fā)生礦壓顯現(xiàn)12次，巷道累計(jì)破壞長(zhǎng)度共計(jì)1050m。

結(jié)合工作面地質(zhì)條件和掘進(jìn)條件，礦壓顯現(xiàn)的特征概括如下：（1）+535水平礦壓顯現(xiàn)不明顯，+501水平礦壓顯現(xiàn)較為突出；（2）掘進(jìn)進(jìn)度和來壓時(shí)間的關(guān)系難以把握，沒有規(guī)律可循；（3）礦壓顯現(xiàn)多發(fā)生在距掘進(jìn)頭30m范圍以外的B6巷（頂板側(cè)），沖擊發(fā)生后，巷道破壞長(zhǎng)度多達(dá)100m以上，支護(hù)體嚴(yán)重?fù)p壞、巷道底鼓量在60～100cm之間，兩幫收縮量在50cm以上，治理難度較大。

2強(qiáng)礦壓顯現(xiàn)影響因素分析

2.1開采深度

一般情況下，采深小于350m時(shí)，沖擊地壓一般不會(huì)發(fā)生，就烏東煤礦研究表明，急斜特厚煤層沖擊地壓發(fā)生的臨界深度有所上升，采深在307～341m時(shí)就有發(fā)生的可能性。

2.2煤巖樣沖擊傾向性測(cè)試

烏東煤礦+501水平B3-6煤層（西翼）的動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間測(cè)試平均值為119ms，大于50ms，小于500ms，按標(biāo)準(zhǔn)中的判斷指標(biāo)應(yīng)為弱沖擊傾向性；沖擊能量指數(shù)的測(cè)試平均值為2.95，大于1.5，小于5，按標(biāo)準(zhǔn)的判斷指標(biāo)應(yīng)為弱沖擊傾向性；彈性能量指數(shù)的測(cè)試平均值為4.55，大于2，小于5，按標(biāo)準(zhǔn)的判斷指標(biāo)應(yīng)為弱沖擊傾向性。單軸抗壓強(qiáng)度平均值為15.25MPa，大于14MPa，按標(biāo)準(zhǔn)的判斷指標(biāo)應(yīng)為強(qiáng)沖擊傾向性。根據(jù)判定煤層沖擊傾向性4個(gè)指數(shù)各自特性，動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間和單軸抗壓強(qiáng)度的隸屬度各為0.3，彈性能量指數(shù)和沖擊能量指數(shù)的隸屬度各為0.2。由此判定烏東煤礦+501水平B3-6煤層（西翼）屬于Ⅱ類，為具有弱沖擊傾向性的煤層。

2.3頂板巖層垮落結(jié)構(gòu)特征分析

急斜煤層頂板形成過程中積聚了大量的彈性勢(shì)能，在上分層開采過程中，頂板基巖的穩(wěn)定性遭到破壞，從穩(wěn)定結(jié)構(gòu)→假穩(wěn)結(jié)構(gòu)→穩(wěn)定結(jié)構(gòu)是一個(gè)能量釋放的過程，并且此過程貫穿于回采和掘進(jìn)的全過程。假穩(wěn)基巖從假穩(wěn)到穩(wěn)定過程的能量釋放過程的持續(xù)時(shí)間及前期“蓄能”時(shí)間的規(guī)律摸索是判定頂板巖層垮落誘發(fā)沖擊的重要參數(shù)，此參數(shù)的掌握將對(duì)沖擊地壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供可靠的經(jīng)驗(yàn)性依據(jù)。

3掘進(jìn)工作面的防沖實(shí)踐

3.1巷幫煤巖體爆破卸壓

巷幫煤巖體卸壓爆破是一種對(duì)已監(jiān)測(cè)到具有沖擊危險(xiǎn)性的區(qū)域進(jìn)行鉆爆卸壓的破壞性爆破。預(yù)裂卸壓爆破首先誘發(fā)彈性勢(shì)能的釋放，其次在煤巖體形成大量的次生裂隙，增大壓力釋放空間，改變煤體的結(jié)構(gòu)及力學(xué)性質(zhì)，降低彈性模量和抗壓強(qiáng)度，使煤巖體失去積聚能量的特性，之后在爆破區(qū)域加強(qiáng)支護(hù)，形成一種“弱力-強(qiáng)護(hù)”的空間形態(tài)和沖擊地壓危險(xiǎn)阻隔帶，使沖擊能量向煤巖體深部積聚，以此降低對(duì)工作面巷道的破壞。

3.2掘進(jìn)迎頭超前預(yù)爆卸壓

在掘進(jìn)工作面迎頭向前施工鉆孔爆破卸壓，鉆孔深度50m，距巷道底板1m，捎帶滿足鉆粉回流的傾角。爆破目的是誘導(dǎo)煤體中積聚的能量提前釋放，但必須保證爆破后巷道的正常掘進(jìn)，在孔位設(shè)置、藥量控制及起爆數(shù)量和循環(huán)進(jìn)度上要嚴(yán)格把握。

3.3頂板超前預(yù)爆卸壓

在掘進(jìn)工作面，每隔50m施工一個(gè)頂板側(cè)硐室，用以頂板超前預(yù)報(bào)鉆孔的施工，通過超前爆破釋放頂板中積聚的能量，在頂板中預(yù)制定向裂隙，增大壓力釋放空間，也為回采過程中頂板的及時(shí)垮落打下基礎(chǔ)。通過多次實(shí)踐，此方法受到鉆孔設(shè)備及裝藥設(shè)備的影響，并考慮到裝藥末端爆轟波對(duì)巷幫的影響，具體施工參數(shù)的確定是此項(xiàng)卸壓措施的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

3.4煤層注水卸壓

注水方式采用先靜壓注水，后動(dòng)壓注水。

工作面迎頭超前注水，隨著工作面的推進(jìn)，在工作面迎頭中線距巷道底板1.5m位置開口，方位角沿煤層走向、仰角4度、長(zhǎng)度30m、封孔長(zhǎng)度6m，使用袋裝馬麗散封孔簡(jiǎn)單快捷，提高堵水效率（注水量及施工循環(huán)根據(jù)前次注水施工情況而定）。

工作面后方穿層注水，巷道每掘進(jìn)20m在巷幫向煤體側(cè)施工鉆場(chǎng)硐室，硐室內(nèi)距巷道底板1.5m位置開口，方位角垂直煤層走向、仰角19度、長(zhǎng)度27m、終孔控制高度距底板10m、距另一巷幫10m，封孔長(zhǎng)度8m進(jìn)行注水，孔口使用袋裝馬麗散進(jìn)行封堵，巷幫由于受到采掘活動(dòng)影響，應(yīng)力重新分布，煤體次生裂隙發(fā)育，局部漏水區(qū)域使用馬麗散進(jìn)行加固封堵，可提高注水效率，延長(zhǎng)注水保壓時(shí)間。

為避免注水與爆破卸壓的干擾，炮眼布置時(shí)應(yīng)避開注水孔布置，錯(cuò)距必須大于5m。動(dòng)壓注水時(shí)必須時(shí)刻觀察注水壓力變化，在保壓的前提下，待壓力上升到煤體的抗壓、抗剪強(qiáng)度之上后可停止注水。

4安全管理

強(qiáng)化安全責(zé)任意識(shí)。不斷堅(jiān)持和強(qiáng)化安全責(zé)任意識(shí)，建立區(qū)隊(duì)安全管理獎(jiǎng)懲制度、內(nèi)部考核機(jī)制是安全管理的第一步，俗話說沒有規(guī)矩、不成方圓，多年來，烏東煤礦領(lǐng)導(dǎo)和廣大員工始終堅(jiān)持抓好安全工作的決心不動(dòng)搖，貫徹安全是“第一責(zé)任、第一任務(wù)、第一效益、第一榮譽(yù)”的理念。這一理念已根植于廣大干部員工的思想中并轉(zhuǎn)化為自覺行動(dòng)。從礦決策層到管理層，直至執(zhí)行操作層，在考慮和安排任何工作前首先想的是安全，要求的也是安全，安全工作始終貫徹于各項(xiàng)工作的全過程。抓安全要從細(xì)節(jié)入手，提高廣大員工的安全操作技能、加強(qiáng)職工的安全培訓(xùn)學(xué)習(xí)、建立區(qū)隊(duì)導(dǎo)師帶徒獎(jiǎng)懲機(jī)制、內(nèi)部崗位練兵活動(dòng)都是開展安全工作的基本形式，在日常活動(dòng)的開展中，上下一心，做到崗位責(zé)任清晰明確，安全生產(chǎn)責(zé)任制落實(shí)到位，各級(jí)人員都能將自己在安全生產(chǎn)中的作用發(fā)揮到最大，這種持之以恒的安全責(zé)任意識(shí)和想安全、抓安全、保安全的決心仍將長(zhǎng)期堅(jiān)定不移的得以傳承，一以貫之。

區(qū)隊(duì)加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)，在班組、區(qū)隊(duì)內(nèi)部樹立和發(fā)揚(yáng)“三鐵”精神，整治三違要有鐵手腕、處理三違要有鐵紀(jì)律、抓安全要有鐵面無私的精神，以此來加強(qiáng)員工、干部的責(zé)任感，榮譽(yù)感，樹立“三鐵”精神優(yōu)秀班組，每月進(jìn)行評(píng)選，加強(qiáng)班組內(nèi)部、區(qū)隊(duì)內(nèi)部的集體凝聚力、向心力，多年來烏東煤礦浮現(xiàn)了不少的“三鐵”優(yōu)秀班組，這些班組始終把執(zhí)行規(guī)章制度、考核落實(shí)安全責(zé)任作為安全管理工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，按照“干部講責(zé)任、工人講標(biāo)準(zhǔn)、績(jī)效講考核、安全講成果”的原則，把安全管理工作做到“凡事有章可循，凡事有人管理、凡事有監(jiān)督考核、凡事有獎(jiǎng)有罰”，同時(shí)也充分地調(diào)動(dòng)了員工投入安全生產(chǎn)的積極性和主動(dòng)性。

在完善制度的同時(shí)，烏東煤礦更是把建立區(qū)隊(duì)內(nèi)部考核機(jī)制與落實(shí)制度放在了制度建設(shè)的首位，通過加強(qiáng)執(zhí)行力來維護(hù)制度的嚴(yán)肅性，使這些規(guī)章制度不僅掛在墻上、記在心上，而且切實(shí)體現(xiàn)在實(shí)際工作中，工作中嚴(yán)格執(zhí)行班評(píng)估打分制度、把安全工作作為考核的重要依據(jù)，與工資、獎(jiǎng)金的分配始末貫穿，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)

達(dá)標(biāo)。

5結(jié)語(yǔ)

按照烏東煤礦沖擊危險(xiǎn)性防治及體系化管理流程，通過監(jiān)測(cè)—防沖措施實(shí)施—效果檢驗(yàn)閉環(huán)管理模式，有效地減少和削弱了強(qiáng)礦壓顯現(xiàn)對(duì)巷道的影響，取得了一定的防治效果。但就目前實(shí)施情況，還不能做到準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、徹底解危，在沖擊地壓的防治和管理上還需進(jìn)一步摸索經(jīng)驗(yàn)，使沖擊地壓的防治和安全管理系統(tǒng)化、程序化，完全消除沖擊危害，做到?jīng)_擊礦壓零事故還將是一場(chǎng)艱巨而長(zhǎng)遠(yuǎn)的斗爭(zhēng)。

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作者簡(jiǎn)介：鄭三龍（1984—），男，甘肅人，神華新疆公司烏東煤礦科長(zhǎng)，助理工程師，研究方向：煤礦礦壓防治。

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