沖擊地壓如何防控？

“地面水平井分段水力壓裂、井下長鉆孔定向水力壓裂、頂板爆破預(yù)裂、大直徑鉆孔卸壓……”

效果如何？

4107綜放工作面已安全回采1500余米，4207運順已安全掘進2800余米，4207回順已安全掘進2900余米……

這些描繪了文家坡礦防治沖擊地壓災(zāi)害的“路線圖”。

優(yōu)化+深耕，提升災(zāi)害治理效能。構(gòu)建“12356”防治沖擊地壓管理體系，堅持“全域全頻、動靜結(jié)合”井上下聯(lián)合監(jiān)測路線，建成地面ARP微震監(jiān)測系統(tǒng)，與井下ARAMIS M/E微震監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成立體式微震臺網(wǎng)，優(yōu)化形成井上下聯(lián)合監(jiān)測監(jiān)控體系，有效提高微震事件的垂向定位精度，做到不失圭撮。融合井上下微震、地音、煤體應(yīng)力等系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，搭建沖擊地壓分源權(quán)重綜合監(jiān)測預(yù)警平臺，形成綜合評判、量化管理、多維預(yù)警、分類防控、綜合治理的多參量監(jiān)測預(yù)警指標體系，實現(xiàn)災(zāi)害精準預(yù)測預(yù)報。

堅持長慮后顧，才能行穩(wěn)致遠。該礦不斷優(yōu)化頂層設(shè)計，從開采布局、支護優(yōu)化、掘進施工等方面入手，協(xié)同提高沖擊地壓防治效能。變更42盤區(qū)開采設(shè)計，著力形成“一井三區(qū)、三區(qū)聯(lián)動、一區(qū)一面”開采格局，實現(xiàn)采空區(qū)上覆巖層充分垮落穩(wěn)沉，降低沖擊地壓風(fēng)險。嚴格執(zhí)行回采掘進“十六字”方針，做到正規(guī)循環(huán)、正規(guī)生產(chǎn)。回采工作面運回順分別采用門式支架+防沖支架和超前支架+墩式支架+單元支架支護方式，持續(xù)提高支護效果。擘肌分理研究巷道圍巖控制問題，采用卸壓與支護措施，在支護體內(nèi)形成抗沖防護層，支護層外通過深孔區(qū)間卸壓形成緩沖海綿層，海綿層外為原有巖石，形成巷道圍巖“強－弱－強”抗沖防護體系，避免造成圍巖應(yīng)力集中。

井上+井下，構(gòu)建立體治災(zāi)格局。文家坡礦主采4號煤層，埋藏深度600m—700m，煤層頂板上方100m范圍內(nèi)存在復(fù)合堅硬巖層。針對這一現(xiàn)狀，該礦堅持區(qū)域“立體化”、局部“精準化”治理模式，在4107綜放工作面上覆高位60m—70m范圍的關(guān)鍵層實施了地面水平井分段水力壓裂，制造“人造解放層”。通過理論研究、數(shù)值模擬、微震監(jiān)測及現(xiàn)場礦壓顯現(xiàn)情況，揭示采場覆巖運動規(guī)律及地面水平井分段壓裂“卸壓－降載－減沖”機理，并采取針對性措施，調(diào)控區(qū)域內(nèi)集中應(yīng)力。實施水力壓裂工程后，弱化了4107綜放工作面上覆厚硬頂板，有效降低微震總能量，確保工作面安全回采。

該礦觸類旁通，井下回采工作面實施頂板預(yù)裂爆破、煤層大直徑鉆孔、煤層注水、底角大直徑鉆孔及底角爆破等卸壓方式，進行煤巖卸壓改性；掘進工作面實施迎頭大直徑鉆孔、煤層注水及底角爆破卸壓方式進行圍巖卸壓。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合地面水平井分段水力壓裂工程，有效降低沖擊危險性，構(gòu)建井上+井下立體治災(zāi)新格局。

創(chuàng)新+協(xié)同，打造本質(zhì)安全環(huán)境。深入實施沖擊地壓防治技術(shù)攻關(guān)，開展《文家坡礦井防沖開采規(guī)劃與綜合防治技術(shù)研究》《復(fù)雜地質(zhì)條件下地面水平井壓裂關(guān)鍵技術(shù)研究》和《4107工作面礦震活動時空規(guī)律分析研究》等，將防沖規(guī)劃與綜合防治技術(shù)研究項目充分結(jié)合，深入研究覆巖結(jié)構(gòu)井上下區(qū)域調(diào)控源頭防治沖擊地壓機理，構(gòu)建“學(xué)研用一體化”防沖機制，為沖擊地壓災(zāi)害防治提供技術(shù)保障。

面對多元災(zāi)害耦合疊加條件，該礦構(gòu)建“11235”水害綜合防治、“13456”自然發(fā)火綜合防治、“321”頂板管理體系，堅持“耦合因素分源治、區(qū)域局部協(xié)同治、井上井下立體治”災(zāi)害同防同治思路，強化透明地質(zhì)、排水系統(tǒng)和技術(shù)管理三項基礎(chǔ)保障，結(jié)合人工采樣分析，落實注氮、黃泥灌漿、注液態(tài)二氧化碳等綜合防滅火措施，做到“一級監(jiān)護、四級管控、責(zé)任到人、定期消缺”，實現(xiàn)“過程治理向源頭治理、局部治理向區(qū)域治理、單一治理向協(xié)同治理、井下治理向井上下立體治理”轉(zhuǎn)變。（李昱慷）

編輯：達文娟