坚持综合治理打造徐矿特色煤矿冲击地压防治模式

文/陈清华 刘思佳 张 雷

将超前预防、过程控制、精准治理、科技创新作为“破译”冲击地压灾害的有效“密钥”，为矿井安全生产筑起了一道坚实防线

近年来，随着我国东部煤矿开采向深部转移，冲击地压逐步上升为威胁煤矿安全生产的最重大灾害之一。面对冲击地压防治难题，徐矿集团通过与国内知名院校、科研机构深度合作，将超前预防、过程控制、精准治理、科技创新作为“破译”冲击地压灾害的有效“密钥”。张双楼煤矿作为徐矿集团徐州本部唯一的生产矿井，经过近10年的探索实践，创新性地总结出煤矿冲击地压综合治理模式，为矿井安全生产筑起了一道坚实防线，成为徐矿冲击地压防治的典型代表。

一、坚守“一条底线”，确保认识到位

冲击地压灾害是世界性难题，是目前威胁张双楼煤矿安全生产的第一大灾害。张双楼煤矿充分认清做好当前防冲工作的重要性、特殊性和紧迫性，坚守“有震无灾”底线，瞄准“冲击地压事故零发生”目标，通过合理布局实现源头治理、有效落实措施实现现场可控、全区域实时监测预警实现系统保障，2016年以来，先后掘进了1个强冲击危险掘进工作面、12个中等冲击危险掘进工作面，回采了1个强冲击危险采煤工作面、7个中等冲击危险采煤工作面，其中3个工作面采深超千米，期间未发生冲击动力显现。

二、构建“两维体系”，确保管理到位

1.安全技术管理体系

一是强化制度建设。严格执行《煤矿安全规程》《防治煤矿冲击地压细则》《徐矿集团防治煤矿冲击地压管理规定（试行）》等制度要求，结合张双楼煤矿实际，制定了防冲岗位安全责任制、防冲培训、防冲技术管理、冲击地压事故报告、冲击地压危险区域人员准入等23项防冲管理制度。

二是健全组织机构。将冲击地压治理列为矿“头号工程”，组建以矿长为组长的冲击地压治理领导小组，设置专职防冲副矿长、防冲副总工程师，成立专业防冲管理科和专职防冲钻机队，配备了18名专职防冲管理人员，具体负责管理和实施矿井冲击地压治理工作，形成了完整的领导、管理、监督、施工为一体的系统体系；成立了冲击地压分析室，配备专职分析人员，实时、动态监管井下各生产区域冲击危险程度，出现应力集中或监测异常时能够及时汇报，迅速采取措施，确保矿井安全。

三是落实防冲责任。明确各层级防冲治理职责，现场瓦安员负责监督措施执行情况，区队安全质量管理员负责记录各类防冲钻孔的施工情况，管理人员、瓦安员、安全质量管理员、施工负责人现场签字确认。建立督查考核工作制度，施工单位技术员以上干部对本单位施工的钻孔抽查验收，防冲管理科对重点区域跟班、指导、验收，总工程师、矿长每月到现场检查各项防冲措施的落实情况，切实将管理延伸至每个区域、每个地点、每个环节、每个层级。

2.产学研协同创新体系

一是加强创新合作。结合高校研究优势与企业管理优势，与高等院校统一规划中长期攻关课题，科研院所对基础理论、技术参数进行研究，矿井负责工业性试验与实施，成立“卓越工程师培养基地”“大学生社会实践基地”“大学生生产实习基地”“研究生创新创业基地”等产学研基地，联合高校、科研机构、政府部门、大型企业组建煤矿冲击地压研究中心，参与多项科研院所承担的国家级、省部级各类科技攻关项目，为基础研究提供试验条件，实现了产学研一体化。

二是加大研发攻关。合理选择协同创新的重点领域和核心技术、关键环节，加强联合攻关，加快关键技术突破，建立了巷道掘进“超前三维应力场优化”的冲击地压控制技术体系，提出实施了煤层巷道掘进全空间、全断面超前三维应力场卸压技术、回采工作面超前整体预卸压技术，研究、总结出包括巷道掘进全断面卸压技术、大直径深孔预卸压+高压注水技术、顶板深孔预裂爆破“人造保护层”技术、扇形步距式控顶爆破技术、沿空巷道小孔径密集切顶护巷技术等8项符合现场实际的创新技术。

三是加快成果转化。坚持需求导向，运用市场机制促进成果转化，先后完成《深部采区煤层群开采冲击机理与超前三维应力场优化防冲技术研究》《深部复杂地质条件煤层开采防冲技术研究与应用》等15项科研项目，授权国家实用型专利2项，实现了“理论来源于现场，现场验证优化理论，最终服务现场、保证安全”。

三、夯实“三大保障”，确保投入到位

1.专项经费保障

严格按照《煤炭生产安全费用提取和使用管理办法》《关于规范煤矿维简费管理问题的若干规定》，结合矿井自身实际，将冲击地压治理费用列入专项资金，每年根据矿井生产接续、冲击危险程度安排预算，同时规定只要是防冲工作所需费用，超多少矿井补贴多少，专款专用，保障防冲资金充足。2016—2019年，累计投入防冲费用17480.2万元，2020年计划投入防冲安全费用3726万元，切实满足矿井冲击地压治理需要。

2.装备系统保障

先后引进8台CMSI-6200/80型煤矿用深孔液压钻车、1台CMSI-1300/22新型履带式钻车，更换扭矩更大、功能更全的580、850风动钻机，为实施顶板深孔预裂爆破、煤层深孔预卸压、煤层高压注水等防冲技术提供了可靠的装备支撑。引进应用SOS微震监测系统、KJ327矿压监测、KJ550和KJ743采动应力监测系统，运用冲击地压多参量综合预警云平台，实现了综合监测、实时预警。

3.人员队伍保障

矿井成立了专职防冲施工队伍防冲钻机队，设有队长1人，副队长1人，技术员1人，打钻作业人员30人，采掘工区配备防冲工136人，负责施工钻屑监测、钻孔卸压、爆破卸压、高压注水等防冲工作。同时，借助广播、电视、宣传牌板、微信公众号等平台，大力宣传冲击地压相关知识，让全矿职工了解冲击地压危害、机理及防治措施，提高防突治突意识，推动全覆盖、全方位、全过程、全系统、全员参与冲击地压防治。

四、突出“四个导向”，确保培训到位

1.以目标导向确定教学内容

树牢一切服务于“杜绝防冲灾害”目标，充分发挥党管培训组织优势，统筹做好教育培训规划，将防冲培训列入年度培训计划，制定科学、合理、可行的实施方案并组织实施。紧紧围绕现场防冲作业中的安全风险和操作难点组织培训，培训费用从职教经费列支，分层次、分专业、分岗位完善防冲培训教材。2019年组织防治冲击地压专项培训2373人次，切实提高了防冲专项安全管控水平，真正让防冲管理人员和现场员工知道应该干什么、不应该干什么，不按标准干会有什么风险、带来什么后果，确保每一名防冲人员都知风险、会操作、能保安。

2.以需求导向配强师资队伍

坚持“干什么、学什么”“缺什么、补什么”“管什么、懂什么”，通过内部聘任和外部合作相结合的方式，加强师资队伍建设，聚集一流教学队伍、核心研究团队。加大名师培养引进力度，聘请国内防冲领域权威专家教授，深入系统地讲解冲击地压致灾机理，提升受训学员的防冲理论功底。强化兼职教师管理，矿长等管理人员以上率下给职工讲安全课，选聘理论水平高、业务能力强的领导干部和技术人员进课堂、上讲台、讲好安全案例。有计划地组织骨干师资参加高级培训，到先进企业、科研机构参观学习，经常深入生产一线进行实践锻炼，不断更新知识体系，提高教学水平。

3.以效果导向丰富培训方式

遵循教育培训规律，突出按需施教，注重与时俱进丰富培训方式方法，实现技术需求、岗位需求和现场需求的有机结合。综合运用访谈教学、论坛教学、行动教学等方法，加强对班组长以上管理人员及防冲专业人员的培训，打造“课堂+现场”研讨式、体验式、案例式教学。大力推进“互联网+培训”模式，与矿大联合开办煤矿培训“e课堂培训网络”，充分发挥课堂教学和网络教学相结合的优势，变“枯燥学”为“兴趣学”，将安全培训和技能培训有机结合，提高职工参与培训学习的积极性，真正促使广大干部职工从“要我防冲”向“我要防冲”转变。

4.以问题导向提高实操技能

针对防冲治理亟需解决的问题，找准工作中的难点、堵点、痛点，将提升受训人员综合素质和解决问题能力作为防冲培训的重点，坚持理论与实践相结合，开展常态化实操培训，做到“有培训就有考核”，加强对参训人员的跟踪问效，实现培训效益最大化。建立健全“以师带徒”制度，充分发挥“传帮带”作用，新入职的一线职工、新入职的高校毕业生、新型学徒制培训的职工全部师徒结对、签订协议。强化岗位练兵，定期组织青工岗位技术比武、职工技能大赛等竞赛，优胜选手和技师、高级技师，优先作为班组长推荐人选，建立完善劳模创新工作室（技能大师工作室）领军人才津补贴制度，营造比学赶超、学技成才的浓厚氛围。

五、落实“五强措施”，确保防治到位

1.强化设计

始终坚持从设计源头抓起，制定中长期防冲规划及年度防冲计划，合理规划采掘布局，组织对矿井（煤层）、水平、采区、工作面进行冲击危险评价，对冲击危险区域顶板、煤层、底板等地质结构及地质构造、开采条件等进行全方位分析、研判，避免形成高应力集中区或孤岛工作面。根据冲击危险等级确定回采工作面推进速度，把主要巷道布置在稳定的岩层中，采取-1000m延伸采区东西翼配合开采、西三区域间跳采、区域内单翼顺序开采等方法，进一步降低开采强度，避免采掘相互扰动，提高冲击地压源头治理效果。

2.强化监测

采取矿压观测、钻屑法、应力在线监测、SOS微震监测法等“区域+局部”的“多元化”防冲监测手段，实时掌握现场冲击危险变化趋势。所有评价有冲击危险的掘进工作面均安装应力在线监测系统。对新采区开展地应力测试，为采区布局设计和冲击地压治理提供科学依据。针对大采深，巷道围岩变形较大区域，采用矿压在线监测系统，实时、动态监测矿压变化。联合中国矿业大学，深入研究冲击地压多参量综合预警云平台，扩展监测内容，由综合预警提升到智能预警。优化矿井SOS微震监测系统，对关键部件更新换代，扩大监测范围，确保覆盖所有采掘活动区域。

3.强化卸压

建立巷道掘进“超前三维应力场优化”的冲击地压控制技术体系，实施煤层巷道掘进全空间、全断面超前三维应力场卸压技术、回采工作面超前整体预卸压技术、巷道掘进全断面卸压技术、大直径深孔预卸压+高压注水技术、顶板深孔预裂爆破“人造保护层”技术、扇形步距式控顶爆破技术、沿空巷道小孔径密集切顶护巷技术等一系列具有首创性的防冲技术，大幅提高了卸压效果，冲击危险得到有效控制。

4.强化支护

一是通过加粗锚杆、锚索，综合采用锚杆、锚索和可缩支架等复合支护形式加强支护，提高锚固强度。二是通过缩小锚杆间排距，增加两帮锚索，巷道变形严重区域补打锚索吊梁，中等冲击危险巷道补打单体液压支柱等措施加强支护。三是在现用的超前液压支架基础上，联合厂家研究出符合矿井地质条件的超前液压支架，对巷道实现全断面支护，切实增强抵抗冲击能力。

5.强化防护

坚持优先保证作业人员安全。一是严格执行中等及以上冲击危险区域作业人员穿戴防冲服及防冲击头盔，降低冲击危险区域作业人员安全风险。二是坚持防冲区域所有备用物料、设备捆绑固定，防止冲击弹射伤人。三是严格控制防冲区域作业人员数量，坚决杜绝重特大事故发生。