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冲击地压显现危险区安全管理探究与实践

2018-07-30吴学松买巧利脱颖龙

陕西煤炭 2018年3期
关键词:限位冲击工作面

吴学松,南 雄,买巧利,丁 超,脱颖龙

(华亭煤业集团华砚煤矿,甘肃 平凉 744100)

0 引言

冲击地压显现是指在矿山压力作用下巷道、硐室周围岩体和支护物产生的种种力学现象[1-2],具备冲击倾向的煤岩层可发生较为剧烈的冲击地压显现现象[3-4]。近年来,我国在冲击地压显现的监测、评价及防治技术方面取得了巨大进步,很多先进的技术被广泛应用,并取得了良好效果[4-6],例如,微震、地音、电磁辐射、地应力监测等监测手段,基于模糊数学、灰度理论、未知测度理论等的危险性评估技术[7-13]以及爆破卸压、水力冲孔、大直径钻孔、煤层注水等冲击地压防治技术[14-20]。但在不断的探索与实践中发现,在现有的科学技术水平下,在技术层面上彻底消除冲击地压显现危害难度很大,而且当防治技术达到一定程度时,管理的作用越来越突出,冲击地压防治应当坚持技术与管理并重。矿井综采工作面两巷作业人数多,检修作业期间,多区队、多工种混合作业,管理难度大,两巷冲击地压显现危险区域安全管理日益成为日常工作重点,如何实现综采工作面冲击地压显现危险区人员安全管理成为华砚煤矿安全管理工作亟待解决的难题。

1 综采工作面两巷检修期间人员管理难点

1.1 作业区域分析

工作面前方附近区域为冲击地压显现易发区。在回采过程中,煤壁前方煤体中会出现应力集中区,致使工作面前方巷道围岩应力升高直至达到临界值,当遇到强能量震动时,极易诱发冲击地压显现。根据临近工作面回采过程中冲击地压显现记录数据,工作面两巷冲击地压显现破坏位置如图1所示,以工作面煤壁位置为参考位置(y=0),破坏位置在0~200 m范围占96.55%,0~100 m范围占82.75%,从统计数据看冲击地压显现破坏基本上发生在工作面上、下口至向外200 m处,因此,规定工作面前方两巷200 m范围为冲击地压危险区域,冲击地压显现危险性大。冲击地压危险区域生产期间实行无人化管理,但检修期间多区队、多工种混合作业,作业人数众多,发生冲击地压显现时极易发生人员伤害事故。

图1 工作面两巷冲击地压显现破坏位置图

1.2 作业区域特点

机电设备多:工作面附近两巷设备众多,据统计各类设备约有50件,另外还有必要的设备配件,致使作业空间狭小,危险性增大。

作业人员多:工作面检修期间,作业人数多,作业区队多,包括综采队检修班作业人员、矿压队防治人员、通灭队管道拆除人员,最多时可达45人,管理难度大。

管理制度不健全:作业区队缺少统一管理,管理制度可执性差,缺乏统一调度,作业班组为完成各自作业任务互不相让,致使作业人员集中。

2 冲击地压安全管理办法探究

针对作业区域管理难点问题,华砚煤矿秉承“人少则安、无人则全”的安全管理理念,从人员防护、“三限”管理、安全监管等方面入手,不断总结归纳创新,逐步形成《综采工作面冲击地压安全“十禁令”管理办法》,见表1。规范作业流程,控制危险区域作业人数,强化采掘工作面作业人员安全管理,取得了良好效果。

表1 综采工作面冲击地压安全管理“十禁令”

2.1 人员防护

个体防护不到位严禁作业:冲击地压显现发生前一般没有明显的宏观前兆,作业人员一定要做好自我防护,构筑保障生命安全的坚实防线。华砚煤矿制定严格的危险区域作业个体防护制度,采掘工作面作业人员必须根据《作业规程》特殊要求做好个体防护工作,例如:冲击地压显现危险区采掘工作面作业人员必须系紧安全帽,穿好防震服;高空作业时,作业人员必须系好安全带,站在专用扶梯上作业;检查人员要分散快速通过,不得长时间逗留;不得在空间狭小的区域休息等措施。

超前支护不到位严禁作业:为强化工作面冲击地压显现危险区支护,在工作面两巷200 m范围实行超前支护,如图2所示。采煤工作面要对围岩强度、围岩结构、地应力、煤层厚度等进行地质力学分析,设计支护参数,不断优化和加强两顺槽超前支护的方式和质量,时时分析采动扰动影响范围,实施补强支护,减少压力传递对巷道的破坏和对人员的威胁,确保冲击地压显现时巷道承受应力变形在可控范围,超前支护达不到设计强度要求的严禁作业。

图2 工作面超前支护

预警或设备运行严禁作业:严格执行冲击地压“黄、橙、红”三级预警制度,主管科室根据钻屑监测值、地音综合评价等级、微震监测指标等评估工作面可能发生冲击地压显现的危险程度,各指标超过临界值,危险性极大时,发布红色预警通知单,要求工作面必须停止生产,撤出危险区域的人员,进行综合卸压处理,并进一步进行监测分析和评估,红色预警解除后方可恢复生产。另外,介于危险区域内作业空间狭小,人机混合作业危险性大,因此设备运行时,除必要操作人员外,附近严禁进行其他作业。

2.2 “三限”管理

华砚煤矿在充分分析、辨识冲击地压危险区域内“人-机-环-管”4个方面存在的危险因素后,提出了“三限”(限时、限员、限位)管理方法,这是华砚煤矿冲击地压安全管理中最为核心的部分。限时限员是指工作面生产时段两巷危险区域实行无人化管理,作业人员需在作业停止半小时后方可进入作业;限位是指冲击地压显现危险区内的设备物料须绑扎生根限位管理。为提高“三限”管理制度的可宣贯性,对“三限”管理制度进行高度凝练,提出6点严禁作业。

限位:限位管理不落实严禁作业,要求对冲击地压危险区域内存放任何设备、物件、材料等进行生根限位绑扎,材料码放高度不得高于0.8 m,明确提出了巷道内码放的轨道、皮带托辊、皮带架子、高压橡胶管、单体柱、锚杆、锚索、托梁、钢带及皮带架杆等必须上架进行限位管理(如图3和图4),不能在冲击地压危险区域内存放任何闲置的设备、物件、材料、车辆等,当班使用过后的工器具必须撤出危险区域外,防止来压造成周围作业人员的伤害。在日常管理中,严格查处“伪限位”、“面子工程”,比如:用风筒布遮盖未限位设备材料,限位钢丝绳单端固定、未进行生根限位等情况,保证材料上架限位、长材料两端双限位,督促区队打料班、生产班等相关班组成员养成材料“随卸随绑扎、谁用谁绑扎”的习惯,实现材料限位的日常化管理。

图3 工作面限位架示意图

图4 材料限位架现场应用

限时:“限时”要求主要归结为限时管理不到位严禁作业与生产时危险区域严禁作业。工作面采动和放炮均会产生应力扰动,采场围岩处于不稳定期,易发生冲击地压显现,综合考虑多方因素及现场实践经验,制定采煤工作面生产停止后和放炮后半小时等待制度,防止采动和放炮诱发来压造成伤害事故。另外,华砚煤矿危险区域内生产期间实行首尾全封闭式管理,引进冲击地压显现高危地点的视频监控系统,对皮带运行实施视频监控、远程操作(操作人员站立在支架下安全处),实现了生产期间工作面两道危险范围内无人化管理,使工作人员远离危险源,保证人员安全。

限员:限员管理与限时管理密不可分,但又有各自不同侧重点,例如生产期间工作面两巷危险范围内无人化管理同时包含限员和限时管理。针对限员管理还提出:同组作业超员时严禁作业与作业平行有干扰严禁作业。无论生产还是检修期间,调度室在组织生产时,都应坚持“分批分散作业”的原则,尽量避免同区域多工种平行作业,降低作业人员集中度。

2.3 安全监管

现场无跟班队长严禁作业:队长跟班制度是华砚煤矿一项基本安全保障措施,班队长是最基层管理者,也是现场作业的直接组织者、协调者和监督者,对保证作业安全具有重要职责,可有效防止违章作业行为,因此在冲击地压显现危险区域作业的区队无跟班队长严禁作业。

危险区无工作票严禁作业:在两巷危险区域实行作业工作票制度是保障十禁令管理制度落实到位的关键,为管理办法的执行提供了重要抓手。作业工作票规范作业流程,控制危险区域作业人数,规定:上午7∶00~9∶30进行超前支护和轨道拆除外运、检修皮带机、皮带机尾段起底、通灭队拆除管路等作业;9∶30~12∶30进行冲击地压防治、打设超前支护等作业,有效保证了各项作业互不影响,强化综采工作面非生产期间两巷危险区域内设备检修、冲击地压防治、零星作业的安全管理。作业工作票如图5所示。

矿压警戒区域作业工作票

编号: 作业单位: 区队负责人:

作业地点作业班组作业任务时间区段作业人数安全注意事项安检员班组长跟班队长矿压办安监科调度室

图5 作业工作票

3 实施效果分析

为保证管理办法的贯彻实施,实行班组长、跟班队长、安检员、矿压防治办公室、安全监察科、调度室六位一体联保督查机制。自本办法实施以来,综采工作面两巷冲击地压显现危险区同一时段平均作业人数由45人降低为最多20人,人员集中度降低56%(见表2),未发生任何作业冲突事件,有效遏制“三违”发生,工作效率明显提升,实现了作业时间的有效分配,安全管理状况得到根本转变。

表2 某日综采工作面两巷冲击地压显现危险区作业人数统计

4 结语

(1)综采工作面200 m范围应力集中,此区域两巷为冲击地压显现易发区,检修作业期间,作业人数多,作业区队多,管理难度大。

(2)综采工作面冲击地压十禁令安全管理办法综合考虑人员防护、“三限”管理、安全监管等管理因素,是一种针对性强的综合管理办法,能有效降低作业人员集中程度,规范作业流程。

(3)综采工作面冲击地压十禁令管理办法在华砚煤矿综采工作面实施应用,解决综采工作面非生产期间两巷危险区域作业人员安全问题,强化综采工作面非生产期间两巷危险区域内设备检修、冲击地压防治、零星作业的安全管理,保证作业人员安全。

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