斜沟矿23105综放工作面初采初放安全技术措施

＊张志伟

（山西省节能中心有限公司 山西 030045）

1.引言

为确保23105工作面初采初放期间安全顺利，对工作面的顶板进行水力压裂强制放顶。水力压裂放顶区域为工作面120#支架至140#支架顶梁上方顶煤。水力压裂眼布置于工作面120#支架至140#支架，在两个支架间隙位置施工，水力压裂眼布置在支架顶梁与前梁连接处向外200mm，在两个支架间隙位置施工，水力压裂眼深度12m，水利压裂眼与顶板垂直。水力压裂孔直径为42mm，采用配套的小孔径封隔器进行分段压裂。由于顶煤厚度较大，需要多层压裂，考虑到分段距离会导致裂缝的贯通，确定分段距离为2m，即12m深的水力压裂眼分为6段压裂。在进行水力压裂放顶期间需要采取安全措施，以免会造成安全事故[1-2]。本文重点分析了综放工作面初次放顶时采用水力压裂强制放顶的一些安全技术措施。

2.初采放顶煤期间安全风险评估

为了了解综放开采期间的安全隐患，根据以往的经验对工作面开采期间的安全隐患进行了评估，如表1所示。由表1可知，工作面的老顶突然垮落属于较大风险等级。因此，在综放工作面初次开采时，必须要采取强制放顶措施，以免会造成安全事故。

表1 综采放顶煤开采风险评估结果

为确保23105工作面初采初放期间安全顺利，对工作面的顶板进行水力压裂强制放顶。水力压裂放顶区域为工作面120#支架至140#支架顶梁上方顶煤。水力压裂眼布置于工作面120#支架至140#支架，在两个支架间隙位置施工，水力压裂眼布置在支架顶梁与前梁连接处向外200mm，在两个支架间隙位置施工，水力压裂眼深度12m，水利压裂眼与顶板垂直。水力压裂孔直径为42mm，采用配套的小孔径封隔器进行分段压裂。

3.工作面初采放顶煤安全技术措施

(1)放顶煤期间的管理措施

工作面初采前，必须由初采初放领导小组组长组织有关部门和单位对工作面的机械设备、支护用品、生产器具、备用材料、工作面两顺槽及工作面的支护等情况进行验收，确认符合生产条件后方可进行生产。在初采期间，施工队跟班管理人员要及时向调度室汇报工作面的情况，以便及时解决生产过程中出现的问题。

初采初放期间工作面采高严格控制在3.8m以下。从开切眼推出时，逐步将支架前梁调整平整，同时调整工作面机头机尾尺寸，保证机头超前机尾5m。初采初放期间从切眼开始推进时，严格按照《23105综放工作面回采作业规程》中规定进行两巷退锚工作，工作面施工两排爆破切顶炮眼进行爆破切顶。

(2)初采工作面出切眼安全技术措施

第一刀出煤前必须将工作面的杂物清理干净，特别是各种管线、电缆钩等杂物在开机前必须拣出运到副巷的指定地点码放好。工作面第一刀割煤时，先将工作面底刀截割一个循环，然后将工作面前部运输机全部移出后，再截割顶部。截割顶部时，支架伸缩梁全部收回，顶板必须截割平整，保证支架拉架后前梁与顶梁呈直线状态。严格控制采煤机运行速度，移架工认真操作支架，严防出现割护帮板和伸缩梁现象。采煤机割煤后要追机移架，顶板破碎或片帮严重时，必须超前移架，严防漏冒顶事故发生。

移架必须要两人一组相互配合，一人操作，一人监护顶板及周围环境，将支架初撑力升至25MPa以上并稳压3-5s，保证支架前梁紧密接顶。推前溜一次推不到位或前溜飘起时，应该将溜子拉回，采煤机及时返回，将浮煤清扫干净，防止溜子飘起。推拉机头机尾前，电机、减速器附近的浮煤杂物必须清理干净，沿巷道底板拉移，防止飘起，顶板割平。放煤工必须加强责任心，放煤时注意观察煤流情况，发现放煤口出现矸石时必须及时停止放煤，将插板打出，尾梁摆起。

(3)工作面放顶安全技术措施

爆破放顶区域在工作面3#支架至119#支架顶梁上方顶煤。工作面3#-119#采用打眼放炮的方法进行爆破放顶，工作面开刀前，打设一排炮眼。交接班处理隐患→处理活矸、危岩→遮挡设备→打眼→检查瓦斯→装药→联线→检查瓦斯→爆破→检查瓦斯炮眼从工作面3#支架至119#支架开始打眼，炮眼布置在支架顶梁与前梁连接处向外200mm，在两个支架间隙位置施工，炮眼深度12m，炮眼与顶板垂直。

爆破放顶时采用煤矿许用二级乳化炸药爆破，药卷规格φ35×300mm，0.3kg/个。炮眼装8卷火药，炮泥封填4m，雷管二发。工作面每次装药20个，一次装药一次起爆。爆破放顶时，支架升紧。

装药前工长及安全员必须检查作业地点的顶帮支护情况，确认无安全隐患后方准人员进入。瓦检员必须检查作业地点的瓦斯浓度是否合格，放炮员检查炮眼是否符合规定，并与工长、安全员详查炮眼的数量，防止遗漏。确认无误后方可进行装药。装药采用正向装药，装药时必须指定专人严格按照爆破说明书的规定进行装药。

(4)水压致裂安全技术措施

施工人员必须按规定的标识和规定的程序操作注水过程中需要的各个设备，必要时可根据现场实际情况进行调整。高空作业要根据高度放置高凳或搭稳脚手架，施工时人员要站稳、有专人监护，超过2m时要系安全绳。必须完善通风系统，并在钻孔附近吊挂CO、CH4传感器，保证工作地点通风满足要求及有害气体不超标；对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到0.6%以下时，方可通电开动。

钻孔施工及水压致裂过程中，必须有专职瓦检员对施工现场通风及有害气体进行监测，如瓦斯等有害气体浓度超标时，立即通知施工人员停止作业，并断电撤离，待专业人员检查气体浓度恢复达到安全标准时，方可继续施工。钻孔施工或钻孔水压致裂过程中，发现钻孔中有大量赋存裂隙水流出时，立即断电并停止作业，安排专人采用封隔器封孔，其余人员立即撤离，汇报调度，待地测科人员确认施工坏境安全时，方可继续作业。钻孔水压致裂完成后，必须用黄泥对钻孔进行封堵，封堵长度从孔口处向里不低于1m。压裂时，人员应距离注水孔20m以上，防止高压水或注水管窜出伤人。

(5)初采初放期间通风安全技术措施

初采初放期间，瓦斯检查员必须严格执行瓦斯巡回检查制度和请示汇报制度，发现瓦斯积聚或瓦斯超限，必须按照《煤矿安全规程》规定，立即停止工作，切断电源，撤出人员，采取措施，进行处理。所管辖区域的风门、密闭等通风设施也要纳入检查范围，发现损坏或两扇风门同时打开要及时汇报、处理。初采初放期间，在机头、机尾端头支架处打好风障，减少采空区漏风，保证工作面风流正常[3-4]。

初采初放期间，工作面使用好采煤机内外喷雾、支架喷雾和转载点喷雾等喷雾设施，并且保证采煤期间采煤机下风侧支架喷雾常开；严格按规定向两端头支架后方、向采空区遗煤处喷洒阻化剂，阻化剂浓度符合规定。

待大顶下来后或初次来压后，通风和瓦斯检查人员要立即检查通风系统，发现问题立即停止其它一切工作、进行处理。只有确保通风系统正常后，方可进行其它操作。初采初放期间通风科要派专人跟班作业，确保通风安全。

4.小结

为了保证斜沟矿23105综放工作面初采初放的顺利进行，在开采期间采取了一系列的安全技术措施。考虑到初放期间，煤层的顶板可能存在不垮落的问题，采用了水力压裂来进行强制放顶。在初采期间，通过加强工作面作业管理，来保证整个回采工作面的安全性。