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摘 要：在煤矿采煤工作面推进过程中，会遇到冲击矿压波及区域，如果不提前采取针对性预防措施，就会出现大面积片帮、漏冒顶，液压支架歪架倒架，甚至发生伤亡事故。本文介绍了某工作面安全通过强矿压危险区域实例，有一定的借鉴意义。
关键词：综采工作面；安全；强矿压；危险区域
1 工作面概况
1061工作面回采期间，距上切眼距离180-386米范围为重点防冲击区域，该区域第一层岩浆岩破断时的震动能量约为1.34×107J，经过传递过程中在岩层中衰减，最大传播到两巷及工作面的能量约为1.47×104J，因此该区域存在弱冲击危险。
2 监测监控技术
2.1 SOS微震监测系统
SOS微震监测系统每天提供日报、分析、预测震源及冲击危害波及区域，对工作面弱冲击地压起到监测预知的作用，根据分析结论，确定工作面可以安全回采或进行卸压释放。微震监控机房24小时不间断值班，及时分析处理微震信号。根据单次震动波能量大小，判定冲击危险状况：单次震动波能量达到Emax≦1×104J，无冲击危险性，工作面可正常回采。单次震动波能量达到1×104J< Emax≦4×104J，发出弱冲击危险性预警，若现场巷道矿压没有明显显现，微震监测频率没有明显增加，向该区域人员发出安全提醒，机、风巷煤壁向外150米范围内禁止人员通行、逗留；若巡查发现巷道明显变形，矿压显著增大，发生崩坏卡缆、煤壁片帮时则停止生产，撤出机、风巷及工作面作业人员至机巷煤壁向外150米处。单次震动波能量达到4×104J< Emax≦1×105J，发出中等冲击危险性预警，若巡查发现巷道明显变形，矿压显著增大，发生崩坏卡缆、煤壁片帮时则停止生产，撤出机、风巷及工作面作业人员至机巷煤壁向外150米处。当单次震动能量达到 Emax>1×105J，发出强冲击危险性预警，若巡查发现巷道明显变形，矿压显著增大，发生崩坏卡缆、煤壁片帮、瓦斯增大现象时则停止生产，撤出机、风巷及工作面作业人员至机巷煤壁向外150米處。
2.2 钻屑法监测
钻屑法是通过在煤层中施工直径Φ42mm钻孔，孔深10m，间距10m，孔距底板1.2m左右，单排布置，钻孔方向为水平垂直巷帮，每钻进1.0m测量一次钻屑量，当钻屑量S≥4.2Kg/m时，必须施工卸压钻孔。
2.3 矿压及围岩变形观测
该工作面采用山东尤洛卡KJ216A/B型在线监测支架初撑力和工作阻力，工作面共布置12块压力分站，每隔10架安装一块分站，该分站每隔五分钟记录并上传一次支架的初撑力和工作阻力，能够准确的掌握工作面顶板来压情况。另外在1061工作面每隔10架安装一对矿用耐震压力表，前后立柱各1个，与在线监测分站安装支架不重复，用于矿压监测补充数据。
3 过强矿压危险区域关键措施
（1）大直径卸压钻孔。当钻屑量S≥4.2Kg/m时，采用液压钻机施工终孔直径为Φ75mm卸压钻孔。卸压钻孔两架打一个，孔间距3m，钻孔方位为0度（以垂直工作面方向为0方位方向），孔深不低于10m，卸压措施超前距不小于5.0米。相邻循环交叉打眼（上一循环打奇数架，则下一循环打偶数架，交替进行）。
（2）加强煤层注水。两巷煤层注水，工作面回采期间实行煤层深孔静压注水技术。深孔净压注水孔深不得小于50m，利用原来的顺层孔（提前工作面20米，拆除顺层孔抽放管路）注水，注水软管与防尘管路必须全部合茬，安装计量表、水压表，进行提前注水湿润煤体。工作面煤壁注水，利用预测钻孔实施煤壁动压注水。预测钻孔参数， 分别自切眼两帮往里10m处开始布置，孔径：Ф42mm，孔深：10m，钻孔间距10m，（相邻循环交叉打眼，孔间距不变，不得套用旧孔）。钻孔方位：0°，单排布置，距底板1.2m。把封孔器的高压直通与液压管路连通后，把封孔器插入钻孔内，封口深度不小于2.0m。用8#铁丝与高压胶管连接后固定护帮板上，打开注水压力阀，开始注水。注水压力：6～10MPa，注水时间10～30 min为宜。
（3）加强超前管理。两巷超前管理不小于20米，超前管理支护形式：超前管理20米范围内采用ZQL5000/22/42超前支架，超前支架初撑力不小于3880KN，超前支架沿巷道中线走向进行支设。
（4）防崩措施。锚带网索段防护距离不少于100m，锚索托盘全部防护。防崩用编织袋将锚索穿进去，用14#铁丝将锚索托盘“十字”交叉捆扎在锚网上。U型棚段防护距离不少于100m。用编织袋将每棚U型钢卡缆包好，再用14#铁丝把折叠后的编织袋两头捆扎在U型卡缆的卡头上。
（5）回采安全管理。工作面过强矿压危险区域期间，超前工作面100m对两巷顺层钻孔进行预注水，软化煤层顶板岩体及改变煤体物理性质，降低煤的冲击倾向性指标和煤岩层的单向抗压强度。防突区在风巷3#高位钻场及F9点处施工两组斜交钻孔，抽放采空区内瓦斯，确保工作面安全回采。工作面提前20m加强突出危险性预测，严禁超尺回采，确保卸压排放措施超前距不小于5.0m；校检措施超前距不小于3.0m，直至工作面顺利通过强矿压危险区域。工作面过强矿压危险区域期间，机、风巷每推进20m设置一道2m厚的实体袋墙，确保上、下隅角充填严密，防止瓦斯溢出。回采期间，工作面进风风量不低于1500m3/min，回风风量不低于1800 m3/min，地面400泵系统负责地面孔的抽放，停抽的地面孔要安装自动缷压装置，同时要加强微震监控、抽采监控、瓦斯监控等实时监控。加强风巷电器设备管理，预防失爆现象，风巷供电前，要有专职电工对回风流内电器设备进行检查，确保电器设备完好，风巷瓦斯浓度在0.8%以下，方可供电。严格控制回采进度，一般工作面回采进度应小于4m/d，并且尽量保持匀速推进；同时加强工作面上隅角瓦斯的监控，当上隅角瓦斯浓度超过0.5%时，立即停止生产。回采期间，加强两巷维护，班班巡查，发现炸帮、顶板漏矸的要及时修复。加强冲击危险区域管理，禁止存放无关物料、设备，支设的支柱与顶网连接或连为一体防倒，防止冲击时弹起伤人。同时也要防范在此期间采空区瓦斯涌出异常。
4 结语
本文详细介绍了综采工作面遇强矿压危险区域的工程案例，通过SOS微震监测系统、钻屑法监测、矿压及围岩变形观测、瓦斯监测监控等强化监测监控，实施大直径卸压钻孔、加强煤层注水、加强煤层注水、防崩措施等，强化安全回采管理，安全通过强矿压危险区域，值得学习借鉴。
作者简介：张高坤（1980-），男，汉族，安徽灵璧人，毕业于安徽理工大学采矿工程专业，现为淮北矿业集团公司杨柳煤业生产技术部副部长。
关键词：综采工作面；安全；强矿压；危险区域
1 工作面概况
1061工作面回采期间，距上切眼距离180-386米范围为重点防冲击区域，该区域第一层岩浆岩破断时的震动能量约为1.34×107J，经过传递过程中在岩层中衰减，最大传播到两巷及工作面的能量约为1.47×104J，因此该区域存在弱冲击危险。
2 监测监控技术
2.1 SOS微震监测系统
SOS微震监测系统每天提供日报、分析、预测震源及冲击危害波及区域，对工作面弱冲击地压起到监测预知的作用，根据分析结论，确定工作面可以安全回采或进行卸压释放。微震监控机房24小时不间断值班，及时分析处理微震信号。根据单次震动波能量大小，判定冲击危险状况：单次震动波能量达到Emax≦1×104J，无冲击危险性，工作面可正常回采。单次震动波能量达到1×104J< Emax≦4×104J，发出弱冲击危险性预警，若现场巷道矿压没有明显显现，微震监测频率没有明显增加，向该区域人员发出安全提醒，机、风巷煤壁向外150米范围内禁止人员通行、逗留；若巡查发现巷道明显变形，矿压显著增大，发生崩坏卡缆、煤壁片帮时则停止生产，撤出机、风巷及工作面作业人员至机巷煤壁向外150米处。单次震动波能量达到4×104J< Emax≦1×105J，发出中等冲击危险性预警，若巡查发现巷道明显变形，矿压显著增大，发生崩坏卡缆、煤壁片帮时则停止生产，撤出机、风巷及工作面作业人员至机巷煤壁向外150米处。当单次震动能量达到 Emax>1×105J，发出强冲击危险性预警，若巡查发现巷道明显变形，矿压显著增大，发生崩坏卡缆、煤壁片帮、瓦斯增大现象时则停止生产，撤出机、风巷及工作面作业人员至机巷煤壁向外150米處。
2.2 钻屑法监测
钻屑法是通过在煤层中施工直径Φ42mm钻孔，孔深10m，间距10m，孔距底板1.2m左右，单排布置，钻孔方向为水平垂直巷帮，每钻进1.0m测量一次钻屑量，当钻屑量S≥4.2Kg/m时，必须施工卸压钻孔。
2.3 矿压及围岩变形观测
该工作面采用山东尤洛卡KJ216A/B型在线监测支架初撑力和工作阻力，工作面共布置12块压力分站，每隔10架安装一块分站，该分站每隔五分钟记录并上传一次支架的初撑力和工作阻力，能够准确的掌握工作面顶板来压情况。另外在1061工作面每隔10架安装一对矿用耐震压力表，前后立柱各1个，与在线监测分站安装支架不重复，用于矿压监测补充数据。
3 过强矿压危险区域关键措施
（1）大直径卸压钻孔。当钻屑量S≥4.2Kg/m时，采用液压钻机施工终孔直径为Φ75mm卸压钻孔。卸压钻孔两架打一个，孔间距3m，钻孔方位为0度（以垂直工作面方向为0方位方向），孔深不低于10m，卸压措施超前距不小于5.0米。相邻循环交叉打眼（上一循环打奇数架，则下一循环打偶数架，交替进行）。
（2）加强煤层注水。两巷煤层注水，工作面回采期间实行煤层深孔静压注水技术。深孔净压注水孔深不得小于50m，利用原来的顺层孔（提前工作面20米，拆除顺层孔抽放管路）注水，注水软管与防尘管路必须全部合茬，安装计量表、水压表，进行提前注水湿润煤体。工作面煤壁注水，利用预测钻孔实施煤壁动压注水。预测钻孔参数， 分别自切眼两帮往里10m处开始布置，孔径：Ф42mm，孔深：10m，钻孔间距10m，（相邻循环交叉打眼，孔间距不变，不得套用旧孔）。钻孔方位：0°，单排布置，距底板1.2m。把封孔器的高压直通与液压管路连通后，把封孔器插入钻孔内，封口深度不小于2.0m。用8#铁丝与高压胶管连接后固定护帮板上，打开注水压力阀，开始注水。注水压力：6～10MPa，注水时间10～30 min为宜。
（3）加强超前管理。两巷超前管理不小于20米，超前管理支护形式：超前管理20米范围内采用ZQL5000/22/42超前支架，超前支架初撑力不小于3880KN，超前支架沿巷道中线走向进行支设。
（4）防崩措施。锚带网索段防护距离不少于100m，锚索托盘全部防护。防崩用编织袋将锚索穿进去，用14#铁丝将锚索托盘“十字”交叉捆扎在锚网上。U型棚段防护距离不少于100m。用编织袋将每棚U型钢卡缆包好，再用14#铁丝把折叠后的编织袋两头捆扎在U型卡缆的卡头上。
（5）回采安全管理。工作面过强矿压危险区域期间，超前工作面100m对两巷顺层钻孔进行预注水，软化煤层顶板岩体及改变煤体物理性质，降低煤的冲击倾向性指标和煤岩层的单向抗压强度。防突区在风巷3#高位钻场及F9点处施工两组斜交钻孔，抽放采空区内瓦斯，确保工作面安全回采。工作面提前20m加强突出危险性预测，严禁超尺回采，确保卸压排放措施超前距不小于5.0m；校检措施超前距不小于3.0m，直至工作面顺利通过强矿压危险区域。工作面过强矿压危险区域期间，机、风巷每推进20m设置一道2m厚的实体袋墙，确保上、下隅角充填严密，防止瓦斯溢出。回采期间，工作面进风风量不低于1500m3/min，回风风量不低于1800 m3/min，地面400泵系统负责地面孔的抽放，停抽的地面孔要安装自动缷压装置，同时要加强微震监控、抽采监控、瓦斯监控等实时监控。加强风巷电器设备管理，预防失爆现象，风巷供电前，要有专职电工对回风流内电器设备进行检查，确保电器设备完好，风巷瓦斯浓度在0.8%以下，方可供电。严格控制回采进度，一般工作面回采进度应小于4m/d，并且尽量保持匀速推进；同时加强工作面上隅角瓦斯的监控，当上隅角瓦斯浓度超过0.5%时，立即停止生产。回采期间，加强两巷维护，班班巡查，发现炸帮、顶板漏矸的要及时修复。加强冲击危险区域管理，禁止存放无关物料、设备，支设的支柱与顶网连接或连为一体防倒，防止冲击时弹起伤人。同时也要防范在此期间采空区瓦斯涌出异常。
4 结语
本文详细介绍了综采工作面遇强矿压危险区域的工程案例，通过SOS微震监测系统、钻屑法监测、矿压及围岩变形观测、瓦斯监测监控等强化监测监控，实施大直径卸压钻孔、加强煤层注水、加强煤层注水、防崩措施等，强化安全回采管理，安全通过强矿压危险区域，值得学习借鉴。
作者简介：张高坤（1980-），男，汉族，安徽灵璧人，毕业于安徽理工大学采矿工程专业，现为淮北矿业集团公司杨柳煤业生产技术部副部长。