對(duì)于煤礦工人來說安全是最重要的方面，對(duì)于采礦工程中安全方面要做到方法有哪些呢?本文是一篇能源管理論文。文章對(duì)采取一系列舉措后，特別是限制工作面推進(jìn)度后，礦震無論從頻率還是從能量來看，都有所減弱，未發(fā)生大于105J以上能量的動(dòng)力事件，有效保障了回采安全，為下一步其它類似條件塊段的安全開采提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，起到了很好的借鑒意義。

　　摘要：海孜煤礦Ⅲ101采區(qū)上覆兩層火成巖和多層堅(jiān)硬厚砂巖，隨著開采面積和強(qiáng)度的增加，頂板活動(dòng)劇烈，頻繁引發(fā)動(dòng)力事件，嚴(yán)重影響礦井安全生產(chǎn)。針對(duì)受頂板堅(jiān)硬厚巖動(dòng)力災(zāi)害影響的綜采工作面，在回采期間通過采取一系列防治舉措，有效減弱動(dòng)力沖擊強(qiáng)度，消除次生災(zāi)害，保證回采安全，并為類似條件下的工作面安全回采提供借鑒。

　　關(guān)鍵詞：采礦工程管理,煤礦建設(shè)應(yīng)用,能源管理論文

　　1 引言

　　海孜煤礦屬煤與瓦斯突出礦井，目前礦井已開采至三水平(-700m--1000m)，主采煤層10煤為突出煤層。正在開采的Ⅲ101采區(qū)位于礦井東翼，以淺與Ⅱ101采區(qū)采空區(qū)相鄰，該區(qū)域頂板覆有兩層火成巖和多層堅(jiān)硬厚砂巖，隨著開采面積的增加，對(duì)開采造成一定威脅。

　　論文網(wǎng)推薦：《煤礦安全》，《煤礦安全》(月刊)創(chuàng)刊于1970年，由煤炭科學(xué)研究總院撫順分院、中國煤炭工業(yè)勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)主辦。是全國煤炭行業(yè)主要科技期刊之一。刊物主要內(nèi)容是宣傳國家有關(guān)煤礦安全的政策、法規(guī);報(bào)道國內(nèi)外煤礦安全領(lǐng)域的新成果，新技術(shù)以及安全裝備、安全管理、安全培訓(xùn)等信息;剖析井下事故案例等。讀者對(duì)象主要是煤炭行業(yè)的工程技術(shù)人員、各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部、科研和設(shè)計(jì)人員、以及煤炭院校師生和工人、各級(jí)地方工會(huì)和勞動(dòng)管理部門的有關(guān)人員。

　　首采面Ⅲ1012綜采工作面面長(zhǎng)平均173m，煤層傾角平均23°，工作面標(biāo)高-662.89～-732.32m，煤厚平均3.05m。該工作面于2014年8月31日開始回采，回采期間發(fā)生大能量動(dòng)力事件13次。其中105J 7次，106J 5次，107J 1次。最大一次發(fā)生在2015年1月1日，能量為4.52×107J，位于Ⅱ1019工作面采空區(qū)，井下震感較為強(qiáng)烈，地面有震感。

　　為確保安全回采，經(jīng)反復(fù)研究論證，決定在Ⅲ1012綜采工作面回采期間采取一系列防治動(dòng)力災(zāi)害舉措，有效保障了回采安全，為其它工作面開采提供借鑒依據(jù)。

　　2 采區(qū)及工作面覆巖結(jié)構(gòu)概況

　　Ⅲ101采區(qū)火成巖主要以巖床形式侵入，以7煤上最多，侵入層位具有一定的規(guī)律性，平面上呈片狀出現(xiàn)，在采區(qū)東翼，侵蝕邊界呈NE向展布，且合并分叉現(xiàn)象較為頻繁。本采區(qū)內(nèi)巖漿巖距10煤層頂板110～156m，厚度為0-40m。采區(qū)東翼存在火成巖對(duì)10煤層的侵蝕現(xiàn)象。

　　Ⅲ1012工作面上覆火成巖覆蓋范圍自切眼向外511m，距10煤層頂板120～142m，厚0～26m。根據(jù)鉆孔，該區(qū)域火成巖共有兩層，層間距為48～52m，自10煤向上第一層厚0～11m，第二層厚0～26m，第一層沿7煤層頂板侵入，第二層沿5煤層侵入，兩層侵入均存在不連續(xù)性，其中在17線附近兩層火成巖較完整，在3線附近火成巖不連續(xù)，在DF12斷層附近存在斷裂、尖滅現(xiàn)象。

　　采區(qū)范圍內(nèi)10煤層頂板150m范圍內(nèi)存在堅(jiān)硬巖層，根據(jù)鉆孔資料顯示，堅(jiān)硬巖層主要以砂巖、粉砂巖為主，尤其在一區(qū)段以深區(qū)域，隨著深度增加堅(jiān)硬巖增多、增厚趨勢(shì)較明顯，06-1、06-23-4孔揭露的砂巖、粉砂巖占基巖總厚度的81.7%～83.7%。分布范圍主要集中在采區(qū)中下部。

　　3 實(shí)施方案和舉措

　　3.1 區(qū)域保障措施

　　(1)微震監(jiān)測(cè)指標(biāo)。煤(巖)動(dòng)力災(zāi)害危險(xiǎn)等級(jí)分微震監(jiān)測(cè)預(yù)警指標(biāo)為強(qiáng)、中等、弱、無四個(gè)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)A、B、C、D。分級(jí)的具體參考指標(biāo)見表1。

　　火成巖防治辦公室每天對(duì)監(jiān)測(cè)到的震動(dòng)事件及安全生產(chǎn)信息中心或區(qū)隊(duì)反饋的震動(dòng)信息進(jìn)行分析、總結(jié)并上報(bào)，以便及時(shí)采取進(jìn)一步措施。

　　(2)鉆屑量預(yù)測(cè)臨界值標(biāo)定。在距采掘工作面300m以外施工一組5個(gè)標(biāo)定鉆孔，孔間距2m，孔深10m，孔徑φ42mm，每米取鉆屑量稱重，分別以1-5m鉆屑量(Kg/m)平均值的1.5倍和6-10m鉆屑量(Kg/m)平均值的2倍，作為預(yù)測(cè)臨界值。

　　(3)地面沉降觀測(cè)。建立地面沉降觀測(cè)站，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)巖層彎曲下沉或破斷情況。觀測(cè)原則上一個(gè)月不少于兩次，確保觀測(cè)質(zhì)量。數(shù)據(jù)收集上來以后及時(shí)分析，重點(diǎn)研究沉降變化和沉降速度，若沉降速度變化較大，要結(jié)合微震數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定是否巖層活動(dòng)加劇。沉降速度變化較大時(shí)，加大觀測(cè)密度，一周不低于一次，直至沉降速度恢復(fù)正常。

　　(4)瓦斯抽采、預(yù)警指標(biāo)檢測(cè)。地面抽采孔的瓦斯抽采參數(shù)(負(fù)壓、濃度、流量)一旦發(fā)現(xiàn)劇變化時(shí)，及時(shí)向礦安全生產(chǎn)信息中心匯報(bào)。 工作面內(nèi)預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，預(yù)測(cè)指標(biāo)達(dá)到臨界值時(shí)，必須采取鉆孔卸壓措施。

　　(5)壓風(fēng)自救。壓風(fēng)自救必須安設(shè)在距采掘工作面25～40m的巷道內(nèi)、放炮地點(diǎn)、撤離人員與警戒人員所在的位置以及回風(fēng)道內(nèi)有人作業(yè)處，每處設(shè)置5～8個(gè)，保證平均每人的壓縮空氣供給量不少于0.1m3/min。

　　(6)電氣管理。井下電氣設(shè)備、電纜及小型電器的防爆性能必須符合《煤礦安全規(guī)程》和集團(tuán)公司的有關(guān)規(guī)定，杜絕失爆現(xiàn)象。

　　3.2 回采工作面具體安全保障措施

　　(1)加強(qiáng)工作面礦壓觀測(cè)。采用在線監(jiān)測(cè)支架初撐力和工作阻力，工作面每隔10架安裝一塊分站，該分站每隔15分鐘記錄并上傳一次支架的初撐力和工作阻力，準(zhǔn)確掌握工作面頂板來壓情況。

　　(2)應(yīng)力在線監(jiān)測(cè)。實(shí)現(xiàn)工作面開采過程中相對(duì)應(yīng)力變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器，布置在沖擊危險(xiǎn)區(qū)域范圍內(nèi)，監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)初始應(yīng)力值、測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)應(yīng)力值，測(cè)點(diǎn)應(yīng)力變化曲線。

　　(3)兩巷變形觀測(cè)。在工作面兩巷每隔50m建立一個(gè)變形觀測(cè)站，采用“十字”觀測(cè)法，對(duì)巷道變形情況進(jìn)行定期觀測(cè)。

　　(4)工作面兩巷超前管理。兩巷超前管理范圍嚴(yán)格按作業(yè)規(guī)程要求執(zhí)行，提高上下端頭和切頂線的支護(hù)強(qiáng)度，巷道斷面不小于設(shè)計(jì)斷面的70%，單體支柱初撐力不小于70KN。

　　(5)工作面風(fēng)巷超前順層卸壓鉆孔。工作面風(fēng)巷施工大孔徑順層卸壓鉆孔，開孔間距2m，孔深不小于60m，鉆孔直徑Φ133mm。鉆孔施工過程中孔內(nèi)瓦斯無異常，終孔后鉆孔不封堵，自然釋放孔內(nèi)瓦斯;若孔內(nèi)瓦斯異常，則臨時(shí)用Φ50mm的PE封孔管進(jìn)行封孔，并及時(shí)合茬抽采瓦斯。

　　(6)工作面內(nèi)順層超前卸壓鉆孔。工作面生產(chǎn)班割煤前，在工作面風(fēng)巷順層大直徑卸壓鉆孔未控制區(qū)域至機(jī)頭向上20m范圍內(nèi)施工超前卸壓鉆孔，要求與風(fēng)巷順層大直徑卸壓孔壓茬不小于10m。孔深不小于 25m，孔間距 5m，孔徑不小于75mm。每循環(huán)卸壓孔超前距不小于20m，即允許回采不超過5m。

　　(7)工作面注水。工作面內(nèi)實(shí)施淺孔動(dòng)壓注水，孔深10m，孔間距5m，孔徑Φ42、60mm，工作水壓不小于6Mpa。

　　工作面前方兩巷利用預(yù)抽鉆孔實(shí)施深孔靜壓注水，注水范圍為煤壁前方40m。

　　(8)工作面控制推進(jìn)度。當(dāng)工作面發(fā)生大能量微震事件或工作面回采期間震動(dòng)發(fā)生較頻繁，則控制推進(jìn)度，根據(jù)降低推進(jìn)度后，震動(dòng)事件發(fā)生的能量及頻次情況再相應(yīng)調(diào)整具體推進(jìn)度。

　　(9)加強(qiáng)工作面特殊時(shí)段、地段管理。特別是工作面過斷層、煤層異常區(qū)域、周期來壓和“見方”前后50m范圍，及時(shí)分析微震能量、頻次、預(yù)測(cè)指標(biāo)(△h2、Smax)、瓦斯?jié)舛取⒅Ъ芄ぷ髯枇Φ葏?shù)，合理提出預(yù)警級(jí)別，指導(dǎo)工作面安全開采。

　　(10)工作面上、下隅角沿走向每 10m 施工一個(gè)隔離帶，采用碎矸充填，厚度不小于2m。

　　(11)割煤期間，工作面下風(fēng)側(cè)及回風(fēng)系統(tǒng)停電、撤人、設(shè)置警戒。

　　(12)工作面出口向外150m范圍內(nèi)，禁止存放剛性材料，臨時(shí)物料存放在巷道底板底角處，并碼放整齊生根固定。

　　(13)控制工作面總?cè)藬?shù)，生產(chǎn)班限制總?cè)藬?shù)不超過26人。