＊張志偉

（山西省節(jié)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(qū)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(dǎo)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?shù)囊恍┌踩夹g(shù)措施。

2.初采放頂煤期間安全風(fēng)險評估

為了了解綜放開采期間的安全隱患，根據(jù)以往的經(jīng)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(fēng)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(fēng)險評估結(jié)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(qū)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(shù)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(lǐng)導(dǎo)小組組長組織有關(guān)部門和單位對工作面的機械設(shè)備、支護用品、生產(chǎn)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(rèn)符合生產(chǎn)條件后方可進行生產(chǎn)。在初采期間，施工隊跟班管理人員要及時向調(diào)度室匯報工作面的情況，以便及時解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題。

初采初放期間工作面采高嚴(yán)格控制在3.8m以下。從開切眼推出時，逐步將支架前梁調(diào)整平整，同時調(diào)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(yán)格按照《23105綜放工作面回采作業(yè)規(guī)程》中規(guī)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(shù)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(huán)，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(tài)。嚴(yán)格控制采煤機運行速度，移架工認(rèn)真操作支架，嚴(yán)防出現(xiàn)割護幫板和伸縮梁現(xiàn)象。采煤機割煤后要追機移架，頂板破碎或片幫嚴(yán)重時，必須超前移架，嚴(yán)防漏冒頂事故發(fā)生。

移架必須要兩人一組相互配合，一人操作，一人監(jiān)護頂板及周圍環(huán)境，將支架初撐力升至25MPa以上并穩(wěn)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(yīng)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(zé)任心，放煤時注意觀察煤流情況，發(fā)現(xiàn)放煤口出現(xiàn)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(shù)措施

爆破放頂區(qū)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(shè)一排炮眼。交接班處理隱患→處理活矸、危巖→遮擋設(shè)備→打眼→檢查瓦斯→裝藥→聯(lián)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(guī)格φ35×300mm，0.3kg/個。炮眼裝8卷火藥，炮泥封填4m，雷管二發(fā)。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(yè)地點的頂幫支護情況，確認(rèn)無安全隱患后方準(zhǔn)人員進入。瓦檢員必須檢查作業(yè)地點的瓦斯?jié)舛仁欠窈细瘢排趩T檢查炮眼是否符合規(guī)定，并與工長、安全員詳查炮眼的數(shù)量，防止遺漏。確認(rèn)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(yán)格按照爆破說明書的規(guī)定進行裝藥。

(4)水壓致裂安全技術(shù)措施

施工人員必須按規(guī)定的標(biāo)識和規(guī)定的程序操作注水過程中需要的各個設(shè)備，必要時可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整。高空作業(yè)要根據(jù)高度放置高凳或搭穩(wěn)腳手架，施工時人員要站穩(wěn)、有專人監(jiān)護，超過2m時要系安全繩。必須完善通風(fēng)系統(tǒng)，并在鉆孔附近吊掛CO、CH4傳感器，保證工作地點通風(fēng)滿足要求及有害氣體不超標(biāo)；對因瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定被切斷電源的電氣設(shè)備，必須在瓦斯?jié)舛冉档?.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(xiàn)場通風(fēng)及有害氣體進行監(jiān)測，如瓦斯等有害氣體濃度超標(biāo)時，立即通知施工人員停止作業(yè)，并斷電撤離，待專業(yè)人員檢查氣體濃度恢復(fù)達到安全標(biāo)準(zhǔn)時，方可繼續(xù)施工。鉆孔施工或鉆孔水壓致裂過程中，發(fā)現(xiàn)鉆孔中有大量賦存裂隙水流出時，立即斷電并停止作業(yè)，安排專人采用封隔器封孔，其余人員立即撤離，匯報調(diào)度，待地測科人員確認(rèn)施工壞境安全時，方可繼續(xù)作業(yè)。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(yīng)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(fēng)安全技術(shù)措施

初采初放期間，瓦斯檢查員必須嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯巡回檢查制度和請示匯報制度，發(fā)現(xiàn)瓦斯積聚或瓦斯超限，必須按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)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(qū)域的風(fēng)門、密閉等通風(fēng)設(shè)施也要納入檢查范圍，發(fā)現(xiàn)損壞或兩扇風(fēng)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(fēng)障，減少采空區(qū)漏風(fēng)，保證工作面風(fēng)流正常[3-4]。

初采初放期間，工作面使用好采煤機內(nèi)外噴霧、支架噴霧和轉(zhuǎn)載點噴霧等噴霧設(shè)施，并且保證采煤期間采煤機下風(fēng)側(cè)支架噴霧常開；嚴(yán)格按規(guī)定向兩端頭支架后方、向采空區(qū)遺煤處噴灑阻化劑，阻化劑濃度符合規(guī)定。

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

4.小結(jié)

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(shù)措施?？紤]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(yè)管理，來保證整個回采工作面的安全性。