构建“345”全员全要素工作体系提升矿井冲击地压治理能力

文 /丁 悦

（作者单位：山东能源临矿集团古城煤矿）

（责任编辑：庞永厚）

冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，是煤矿重大灾害之一。山东能源临矿集团古城煤矿面对冲击地压灾害防治这一影响矿井煤炭资源安全高效开采的“头号公敌”和世界级难题，坚持“理念深入，体系先行，综合保障”原则，经过10多年的理论研究，通过精准“把脉”，结合现场防治经验，不断“对症下药”，探索形成了“三低防冲理论体系”“四强防冲治理体系”“五有防冲管理体系”的“345”防冲治理模式，逐渐把冲击地压这只“地虎”关进“笼子”，实现了冲击地压防治的“有震无灾、有冲无伤、可防可控”。

把脉问诊，理念深入，提出“三低防冲理论体系”

冲击地压发生的根本原因是巷道围岩高应力集中，基于冲击地压应力机理和矿井防治实际，古城煤矿提出了“低扰动、低应力、低密度”的“三低防冲理论体系”，通过源头抓防冲，避免形成应力集中区，破坏煤体结构，改变煤体物理力学性质，实现降低冲击倾向性、降低应力、转移应力及吸能保护作用的目的。

防冲卸压作业

一是低扰动。通过对工作面布置进行超前分析论证，进一步优化采掘设计，精确计算工作面采宽和留宽，把巷道布置在应力集中区以外，并合理安排采掘顺序，避免相向作业，避免采掘扰动形成应力集中区，从开采技术因素上为冲击地压治理创造有利条件。

二是低应力。通过破坏煤体结构，将硬煤变软煤，降低巷道周边的应力，降低应力峰后曲线的斜率，向深部转移应力峰值，扩大塑性区，形成足够强、足够宽的低应力保护带，使煤体不能积聚弹性能或达不到威胁安全的程度。

三是低密度。对同等体积的煤体抽出大量煤粉，破碎煤体，使煤体密度减小，改变煤体物理力学性质，由高密度脆硬的煤体变为低密度松软的煤体，从而形成低密度保护带，起到动载释放、吸能保护、缓冲矿震来压的作用，从而降低煤体冲击倾向性。

对症下药，体系先行，形成“四强防冲治理体系”

古城煤矿注重预防为主、防治结合、综合治理，经过不懈的理论探索和现场实践，总结提炼了符合矿井地质条件和开采技术条件的以“强卸压、强支护、强监测、强监督”为核心手段的“四强防冲治理体系”，取得良好实践效果。

一是强卸压。强卸压作为冲击地压防治核心，可以起到主动防范作用。冲击地压发生的根本原因是巷道围岩高应力集中，古城煤矿采取大直径钻孔卸压、爆破卸压、顶底板预裂等手段措施，将巷道围岩周边高应力降低并向深部转移，通过强卸压手段有效解决巷道围岩高应力集中问题。

二是强支护。强支护是冲击地压防治的重要举措，可以起到被动防范作用。由于地质因素复杂，卸压工程局部执行困难，卸压周期较长，卸压后的巷道可能应力再次积聚，以及未探明的隐伏断层构造等原因，发生冲击显现不能完全避免。为此，古城煤矿通过强支护包括增强加密巷道锚杆（索）的主动支护、增强工作面支架阻力、使用超前单元式防冲支架增强超前支护等措施来抵御巷道冲击造成的破坏，效果显著。

三是强监测。强监测是冲击地压防治的辅助手段，可以确定危险区域，并对危险等级进行划分。古城煤矿通过微震监测、应力在线监测、钻屑法等监测预警手段对矿井冲击危险进行分区分级，确定重点区域和范围，对局部危险区域进行实时监测预警和检验，指导卸压区域和卸压强度，从而保证高应力区域及时解危。

四是强监督。为加强卸压工程施工管理，创建良好的安全生产环境，古城煤矿建立了由安监员现场验收、工区内部检查验收、防冲办不定期抽查、旬检查月验收三级综合验收管理制度，确保卸压工程施工质量，保障卸压工程有效可靠。

精准施策，综合保障，构建全员全要素抓防冲格局

古城煤矿始终高度重视冲击地压防治工作，不断健全完善防冲工作安全责任制，建立起“有措施、有落实、有监督、有考核、有奖惩”的“五有防冲管理体系”，进一步明确了各部门、各职级与各岗位人员的防冲职责，形成了层层有责、人人有责、各负其责的全员全要素抓防冲的浓厚工作氛围。

一是加强组织领导，健全工作机制。成立了冲击地压防治工作领导小组，健全完善了防冲管理机构和专职防冲队伍；制订了《防治冲击地压综合管理制度》《冲击地压防治小目标考核制度》等一系列制度，编制了《2018-2022年冲击地压防治五年规划》《卸压孔施工手册》《古城煤矿冲击地压防治实用技术》等工作规划和技术手册；定期组织开展防冲业务知识专项培训、冲击地压事故案例教育和冲击地压事故应急演练；通过宣传栏、微信、班前会、安全活动日，每日一题、每月一考等途径，加大冲击地压防治宣传力度，职工人手一本《古城煤矿冲击地压防治知识手册》，让冲击地压防治观念入脑、入心、入行，营造了“人人都是防冲员，群防群治保安全”的工作氛围。

二是遵循规程标准，严格制度落实。古城煤矿认真落实《煤矿安全规程》《防治煤矿冲击地压细则》等规章标准要求，按照“区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治”的防冲原则，不断优化采场布局，合理安排采掘顺序，严格执行“先卸压后采掘，不卸压不采掘”制度，严格限制采掘工作面推进速度，严格落实“人员准入制度”和个体防护措施，明确了具有冲击地压危险的采掘工作面限员人数，并配备了防冲服和压风自救装置。同时，强化监督管理和工作考核，严格落实奖惩措施，提升各级人员的责任意识，扎实推进各项防冲工作，保障矿井安全生产。

三是加大资金投入，提升保障能力。古城煤矿树立“科学防冲、科技治灾”理念，加大资金投入，不遗余力推进装备升级、工艺升级，仅2018年就投入防冲资金2744万元，引进了ZDY4200LPS液压钻车等先进设备。同时，不断优化和完善冲击地压监测系统，积极探索冲击地压互联网+、大数据管理模式，通过开展CT震动波主动反演，形成了工作面冲击危险区域云图，使冲击区域危险程度直观可视，并将探头位置、钻孔密度、监测区域、施工记录等信息全部集中反映在冲击地压综合预警平台上，实现了防冲工作的“一张图”管理，构筑了“全矿微震—应力监测—钻粉检验”从整体到局部的监测监控体系，冲击地压灾害智能监测、预警、分析准确率达到国内领先水平。