集中胶带大巷(51段)过陷落柱安全技术措施

王志强

(山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿，山西 长治 046205)

1 工程概况

山西潞安五阳煤矿胶带大巷掘进中揭露58#导水陷落柱淹巷事故，三维地震勘探资料已经查明了该陷落柱的位置，并说明了天仓向斜附近含水层易积水，陷落柱导通含水层，存在一定的富(导)水性。由于我矿在多年开采中揭露的陷落柱均未出现过富(导)水情况，且超前钻探时钻孔未出水，矿地质部门对勘探结果不够重视，存在侥幸心理，未进行专项探测，工作面未配备足额的排水泵，揭露陷落柱时经测定涌水量达45 m3/h，造成巷道大面积积水。由于对陷落柱导通含水层不够重视，未提前进行注浆加固堵水，严重制约了生产工作，后期进行帷幕注浆堵水，改造排水系统投入巨大。集中胶带大巷(51段)过陷落柱安全技术措施重大危险源及有害因素辨识见表1。

表1 过陷落柱安全技术措施重大危险源及有害因素辨识表

2 安全技术要点

过陷落柱时，陷落柱及前后5 m范围内及时更改支护。过陷落柱及前后5 m严格控制空顶距，最大空顶距不得超过1 m，过陷落柱时采取炮掘方式掘进。施工顺序：安全检查(敲帮问顶)→检查中腰线→画巷道轮廓线→打眼放炮→检查顶板围岩情况→临时支护→永久支护顶→排矸→永久支护帮→挖U29型钢棚基础→架设U29钢棚→处理基础→安装钢筋混凝土背板。

3 安全技术措施分析

3.1 过陷落柱段顶板管理

(1)过陷落柱施工过程中严格执行“敲帮问顶”制度，加强顶板和两帮管理，及时找掉活矸，并进行有效临时支护，严禁空顶作业。(2)敲帮问顶工作应由2名及以上有经验的人员担任，一人处理、一人观察顶板和退路，人员应站在两帮安全地点，观察人员应站在处理人的侧后方，并保证退路畅通。(3)在过陷落柱过程中如出现顶板破碎严重现象要及时加强顶板管理，确保施工安全。(4)掘进过程中，要经常检查巷道支护情况，发现压力加大时，要及时更改钢棚棚距，掘进一排支护一棚。(5)施工过程中，加强巷道矿压观测频度和次数；在陷落柱前、后5 m处及时打设顶板离层仪。(6)跟班队干、班组长必须把好现场施工工程质量关，管理好顶板，确保安全生产。(7)掘进过程中，遇到大块矸石、岩石较硬的情况下，采用多打眼、少装药、放小炮的方式进行掘进。每次放炮后要及时找掉活矸危岩，严防片石伤人事故。(8)永久支护要紧跟掌子头，不留空顶距，防止发生顶板冒落事故。

3.2 架设U型钢棚安全技术措施

(1)架U型棚前，先各班组架棚支护前必须严格执行敲帮问顶制度，将顶板活矸、浆皮处理掉，确认安全后方可继续作业。(2)人员施工作业时，必须站在有支护完好的棚梁下作业，严禁空顶作业。(3)架U型棚时，U型棚紧跟工作面。(4)架设的U型棚要迎山有力。(5)架U型棚后，必须上好拉杆，以防棚倒伤人。(6)巷道出现高顶时，及时用木背板或方木将顶绞紧背实。(7)架U型棚作业时，作业人员要相互配合，抓好站位管理，确保安全施工。(8)架设U型钢棚时，作业点下方人员必须站在安全地点，不能从事其他工作，并保证退路畅通。

3.3 处理陷落柱冒顶安全技术措施

顶板出现冒顶时必须有瓦检员检查冒顶空间内瓦斯情况，如果瓦斯浓度达到0.8%时，必须立即撤出人员，切断电源，并立即向通风调度室及通风科进行汇报，安排专人处理瓦斯聚集后，方可处理冒顶区域。处理冒顶区域严格执行敲帮问顶制度，将危矸活岩处理掉后，架设U钢棚，采用棚钢筋混凝土背板，半圆、刹杆接顶，方可进行下一循环作业。处理冒顶区时，U钢棚下方、掌子头严禁人员施工作业。

3.4 过陷落柱防治水安全技术措施

坚持“有掘必探、先探后掘”综合治理措施，需要注意一下几点：(1)过陷落柱时安排专人随时注意水量变化，出水的清浊和杂质，有无有害气体涌出，有无特殊声响等，发现异状应停止作业，并立即报告调度室；(2)施工中发现有透水征兆，如工作面出现挂红、挂汗、空气变冷、发出雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂变，应立即撤出工作面所有人员，并报告调度室；(3)排水管必须及时接入工作面，并配备用22 kW排水泵2台(一用一备)，以便出现涌水时，能及时排出；(4)在巷道内布置一个排水池，保证工作面积水能及时排出；(5)所有作业人员必须熟悉避灾路线。

3.5 炮掘安全措施

炮掘注意的安全措施有：火药雷管分箱加锁，严格管理，不准乱扔乱放；严格执行“一炮三检”和“三人联锁放炮制”；若巷道围岩中等破碎时，采用震动爆破的方法掘进；打眼前首先检查钻机是否完好，并进行试运转，有问题及时处理，同时打眼与装药不得平行作业；坚持湿式打眼，严禁干打眼；井下放炮员必须由专职放炮员担任，并持证上岗；严格执行火工品领退制度；放炮前，放炮员应对放炮器材进行全面检查，防止脚线、母线脱皮而短接产生火花，放炮员必须随身携带放炮起爆器钥匙，应对风筒、装岩机、瓦斯探头、电缆等设备用废皮带、金属网或木板进行有效保护；瓦斯探头必须撤出工作面30 m并用废皮带或金属网等掩护好，以避免被矸石砸伤，待炮烟吹散后再将探头移进工作面正常悬挂；风筒要用废皮带或金属网进行遮挡；若出现残炮、瞎炮，可在距离瞎炮300 mm处平行炮眼重新装药放炮，严禁用镐刨或从炮眼中取出雷管，若当班处理不完必须现场交接班，并交代清楚。

3.6 其他安全技术措施

除以上几点，还需要满足以下的安全技术要求：

(1)掘进到陷落柱前，要将所需的材料及设备提前准备充足；

(2)施工期间，跟班队干或班(组)长要经常检查后路支架的牢固稳定性，发现不安全因素，立即安排专人处理，处理好后方可施工，且处理后路支架时，施工地点以里不准有人作业；

(3)严格执行“有掘必探、先探后掘”的探放水原则；

(4)每班必须有跟班队干或班组长现场指挥、监督，确保安全作业，发现隐患及时汇报调度并及时采取措施；

(5)在过陷落柱作业时，必须有专职瓦检员、安全员现场观察瓦斯、有害气体及围岩变化情况，加强矿压观测管理；

(6)每次放炮前、后要对10 m范围内已架设U型棚进行检查并加固；

(7)每次装药前，瓦斯员要对炮眼内的瓦斯进行检查，有异常时及时汇报通风科、通风调度室，经确认无危险时，方可进行装药；

(8)U型棚底梁在移过皮带机尾后再架设，架设底梁时要将底梁处的浮矸清理后再进行架设；

(9)永久支护控制好顶板后才可以回撤临时支护，严格执行“先支后回”；

(10)水平巷道U型棚的前倾、后仰应符合以下规定：偏差+1°(1 m垂线不大于17 mm)；

(11)如工作面出现顶、帮岩石破碎，来压突然加大、瓦斯涌出异常等特殊情况时，达到撤人条件，跟班队长必须无条件及时组织所有作业人员撤离。

4 结语

煤矿事故的发生暴露出企业安全生产责任不落实、安全管理不严格、隐患排查治理不认真和抢工期、赶进度等突出问题，提高综合防护措施迫在眉睫。只有全面超前掌握工作面变化情况，坚持做好班组工作，并提前制定针对性的安全技术措施和应急方案才能防患于未然。