斜溝礦23105綜放工作面初采初放安全技術措施

＊張志偉

（山西省節能中心有限公司 山西 030045）

1.引言

為確保23105工作面初采初放期間安全順利，對工作面的頂板進行水力壓裂強制放頂。水力壓裂放頂區域為工作面120#支架至140#支架頂梁上方頂煤。水力壓裂眼布置于工作面120#支架至140#支架，在兩個支架間隙位置施工，水力壓裂眼布置在支架頂梁與前梁連接處向外200mm，在兩個支架間隙位置施工，水力壓裂眼深度12m，水利壓裂眼與頂板垂直。水力壓裂孔直徑為42mm，采用配套的小孔徑封隔器進行分段壓裂。由于頂煤厚度較大，需要多層壓裂，考慮到分段距離會導致裂縫的貫通，確定分段距離為2m，即12m深的水力壓裂眼分為6段壓裂。在進行水力壓裂放頂期間需要采取安全措施，以免會造成安全事故[1-2]。本文重點分析了綜放工作面初次放頂時采用水力壓裂強制放頂的一些安全技術措施。

2.初采放頂煤期間安全風險評估

為了了解綜放開采期間的安全隱患，根據以往的經驗對工作面開采期間的安全隱患進行了評估，如表1所示。由表1可知，工作面的老頂突然垮落屬于較大風險等級。因此，在綜放工作面初次開采時，必須要采取強制放頂措施，以免會造成安全事故。

表1 綜采放頂煤開采風險評估結果

為確保23105工作面初采初放期間安全順利，對工作面的頂板進行水力壓裂強制放頂。水力壓裂放頂區域為工作面120#支架至140#支架頂梁上方頂煤。水力壓裂眼布置于工作面120#支架至140#支架，在兩個支架間隙位置施工，水力壓裂眼布置在支架頂梁與前梁連接處向外200mm，在兩個支架間隙位置施工，水力壓裂眼深度12m，水利壓裂眼與頂板垂直。水力壓裂孔直徑為42mm，采用配套的小孔徑封隔器進行分段壓裂。

3.工作面初采放頂煤安全技術措施

(1)放頂煤期間的管理措施

工作面初采前，必須由初采初放領導小組組長組織有關部門和單位對工作面的機械設備、支護用品、生產器具、備用材料、工作面兩順槽及工作面的支護等情況進行驗收，確認符合生產條件后方可進行生產。在初采期間，施工隊跟班管理人員要及時向調度室匯報工作面的情況，以便及時解決生產過程中出現的問題。

初采初放期間工作面采高嚴格控制在3.8m以下。從開切眼推出時，逐步將支架前梁調整平整，同時調整工作面機頭機尾尺寸，保證機頭超前機尾5m。初采初放期間從切眼開始推進時，嚴格按照《23105綜放工作面回采作業規程》中規定進行兩巷退錨工作，工作面施工兩排爆破切頂炮眼進行爆破切頂。

(2)初采工作面出切眼安全技術措施

第一刀出煤前必須將工作面的雜物清理干凈，特別是各種管線、電纜鉤等雜物在開機前必須揀出運到副巷的指定地點碼放好。工作面第一刀割煤時，先將工作面底刀截割一個循環，然后將工作面前部運輸機全部移出后，再截割頂部。截割頂部時，支架伸縮梁全部收回，頂板必須截割平整，保證支架拉架后前梁與頂梁呈直線狀態。嚴格控制采煤機運行速度，移架工認真操作支架，嚴防出現割護幫板和伸縮梁現象。采煤機割煤后要追機移架，頂板破碎或片幫嚴重時，必須超前移架，嚴防漏冒頂事故發生。

移架必須要兩人一組相互配合，一人操作，一人監護頂板及周圍環境，將支架初撐力升至25MPa以上并穩壓3-5s，保證支架前梁緊密接頂。推前溜一次推不到位或前溜飄起時，應該將溜子拉回，采煤機及時返回，將浮煤清掃干凈，防止溜子飄起。推拉機頭機尾前，電機、減速器附近的浮煤雜物必須清理干凈，沿巷道底板拉移，防止飄起，頂板割平。放煤工必須加強責任心，放煤時注意觀察煤流情況，發現放煤口出現矸石時必須及時停止放煤，將插板打出，尾梁擺起。

(3)工作面放頂安全技術措施

爆破放頂區域在工作面3#支架至119#支架頂梁上方頂煤。工作面3#-119#采用打眼放炮的方法進行爆破放頂，工作面開刀前，打設一排炮眼。交接班處理隱患→處理活矸、危巖→遮擋設備→打眼→檢查瓦斯→裝藥→聯線→檢查瓦斯→爆破→檢查瓦斯炮眼從工作面3#支架至119#支架開始打眼，炮眼布置在支架頂梁與前梁連接處向外200mm，在兩個支架間隙位置施工，炮眼深度12m，炮眼與頂板垂直。

爆破放頂時采用煤礦許用二級乳化炸藥爆破，藥卷規格φ35×300mm，0.3kg/個。炮眼裝8卷火藥，炮泥封填4m，雷管二發。工作面每次裝藥20個，一次裝藥一次起爆。爆破放頂時，支架升緊。

裝藥前工長及安全員必須檢查作業地點的頂幫支護情況，確認無安全隱患后方準人員進入。瓦檢員必須檢查作業地點的瓦斯濃度是否合格，放炮員檢查炮眼是否符合規定，并與工長、安全員詳查炮眼的數量，防止遺漏。確認無誤后方可進行裝藥。裝藥采用正向裝藥，裝藥時必須指定專人嚴格按照爆破說明書的規定進行裝藥。

(4)水壓致裂安全技術措施

施工人員必須按規定的標識和規定的程序操作注水過程中需要的各個設備，必要時可根據現場實際情況進行調整。高空作業要根據高度放置高凳或搭穩腳手架，施工時人員要站穩、有專人監護，超過2m時要系安全繩。必須完善通風系統，并在鉆孔附近吊掛CO、CH4傳感器，保證工作地點通風滿足要求及有害氣體不超標；對因瓦斯濃度超過規定被切斷電源的電氣設備，必須在瓦斯濃度降到0.6%以下時，方可通電開動。

鉆孔施工及水壓致裂過程中，必須有專職瓦檢員對施工現場通風及有害氣體進行監測，如瓦斯等有害氣體濃度超標時，立即通知施工人員停止作業，并斷電撤離，待專業人員檢查氣體濃度恢復達到安全標準時，方可繼續施工。鉆孔施工或鉆孔水壓致裂過程中，發現鉆孔中有大量賦存裂隙水流出時，立即斷電并停止作業，安排專人采用封隔器封孔，其余人員立即撤離，匯報調度，待地測科人員確認施工壞境安全時，方可繼續作業。鉆孔水壓致裂完成后，必須用黃泥對鉆孔進行封堵，封堵長度從孔口處向里不低于1m。壓裂時，人員應距離注水孔20m以上，防止高壓水或注水管竄出傷人。

(5)初采初放期間通風安全技術措施

初采初放期間，瓦斯檢查員必須嚴格執行瓦斯巡回檢查制度和請示匯報制度，發現瓦斯積聚或瓦斯超限，必須按照《煤礦安全規程》規定，立即停止工作，切斷電源，撤出人員，采取措施，進行處理。所管轄區域的風門、密閉等通風設施也要納入檢查范圍，發現損壞或兩扇風門同時打開要及時匯報、處理。初采初放期間，在機頭、機尾端頭支架處打好風障，減少采空區漏風，保證工作面風流正常[3-4]。

初采初放期間，工作面使用好采煤機內外噴霧、支架噴霧和轉載點噴霧等噴霧設施，并且保證采煤期間采煤機下風側支架噴霧常開；嚴格按規定向兩端頭支架后方、向采空區遺煤處噴灑阻化劑，阻化劑濃度符合規定。

待大頂下來后或初次來壓后，通風和瓦斯檢查人員要立即檢查通風系統，發現問題立即停止其它一切工作、進行處理。只有確保通風系統正常后，方可進行其它操作。初采初放期間通風科要派專人跟班作業，確保通風安全。

4.小結

為了保證斜溝礦23105綜放工作面初采初放的順利進行，在開采期間采取了一系列的安全技術措施。考慮到初放期間，煤層的頂板可能存在不垮落的問題，采用了水力壓裂來進行強制放頂。在初采期間，通過加強工作面作業管理，來保證整個回采工作面的安全性。