“沖擊地壓區(qū)域危險(xiǎn)，嚴(yán)禁超員作業(yè)！”在胡家河礦沖擊地壓危險(xiǎn)采掘工作面，當(dāng)作業(yè)人員超出規(guī)定人數(shù)時(shí)，智能限員系統(tǒng)便會(huì)發(fā)出警報(bào)。這一系統(tǒng)的應(yīng)用，是該礦精準(zhǔn)防治沖擊地壓的重要舉措之一。

胡家河礦地質(zhì)條件復(fù)雜，是典型的沖擊地壓礦井。面對(duì)嚴(yán)峻的防沖形勢(shì)，該礦積極探索創(chuàng)新，從管理、技術(shù)、裝備等多方面入手，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)“治理”到智能化“智理”的轉(zhuǎn)變，成功破譯了防沖“治災(zāi)密碼”。

立體監(jiān)測(cè) 構(gòu)建智能感知網(wǎng)絡(luò)

“沖擊地壓防治，監(jiān)測(cè)是基礎(chǔ)。只有精準(zhǔn)掌握地應(yīng)力變化情況，才能提前采取有效措施，防范事故發(fā)生。”該礦副總經(jīng)理、總工程師焦彪在調(diào)度會(huì)上說道。

該礦以井上下立體聯(lián)合監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，綜合利用地面ARP微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、三分量傳感器及井下ARAMIS M/E微震系統(tǒng)，構(gòu)成了立體式、多維度的包圍式監(jiān)測(cè)架構(gòu)，并通過多系統(tǒng)協(xié)同工作，形成了以全天時(shí)、全覆蓋、全頻段、全要素為特點(diǎn)的立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了由點(diǎn)、局部、單參量監(jiān)測(cè)至區(qū)域多場(chǎng)多參量綜合預(yù)警轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)了微震事件在垂直維度上的定位精度。建成“沖擊地壓井地一體智控中心”，集微震、地音、應(yīng)力及支架工作阻力監(jiān)測(cè)、沖擊地壓多參量智能判識(shí)預(yù)警等功能于一體，方便各類數(shù)據(jù)的收集、對(duì)比和分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，有效推動(dòng)沖擊地壓災(zāi)害防治工作提質(zhì)增效。

創(chuàng)新工藝 提升壓裂卸壓效果

在401110綜放工作面，該礦對(duì)煤層上方60～90m范圍的高位堅(jiān)硬巖層采用地面水平井壓裂措施進(jìn)行無盲區(qū)預(yù)裂。通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，壓裂產(chǎn)生的縫絡(luò)平均長(zhǎng)300m、高60m、影響寬度50m，具有卸壓范圍大、施工效率高、治理效果好、相互影響小的優(yōu)勢(shì)，有效降低了工作面回采期間的沖擊危險(xiǎn)性。

針對(duì)402盤區(qū)煤層上覆堅(jiān)硬頂板賦存特性，該礦首創(chuàng)“復(fù)合巨厚堅(jiān)硬頂板地面雙水平井立體分段壓裂防治沖擊地壓新技術(shù)”。該技術(shù)采用雙水平井立體分段壓裂的工程形式，上層采用電纜泵送橋塞射孔工藝，下層采用連續(xù)油管噴砂射孔工藝，對(duì)巨厚復(fù)合堅(jiān)硬頂板進(jìn)行全方位、差別化壓裂，確保上下兩目標(biāo)巖層均達(dá)到壓裂效果。

定向鉆孔 實(shí)現(xiàn)一體協(xié)同治災(zāi)

該礦以沖擊地壓耦合災(zāi)害防治為原則，實(shí)施了“探+卸+壓+抽+注”工藝協(xié)同治理，前期利用大功率定向鉆機(jī)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)層位及孔深，后采用“雙封單卡拖動(dòng)式分段壓裂”工藝，將壓裂液通過高壓泵壓入煤層頂板上方的目標(biāo)層位段，使完整的目標(biāo)巖層內(nèi)產(chǎn)生密集網(wǎng)狀裂縫，形成人造“裂隙”，可大幅降低破斷失穩(wěn)時(shí)的能量釋放級(jí)別，并有效提升瓦斯抽采濃度及效率。

通過對(duì)比分析，相鄰層位下“卸+壓+抽”工藝鉆孔平均瓦斯抽采濃度29.5%，普通鉆孔平均瓦斯抽采濃度7.2%，相比提升近4.1倍，瓦斯抽采效果更為顯著，同時(shí)工作面周期來壓強(qiáng)度和超前支承壓力較之前大幅降低。

智能限員 保障作業(yè)人員安全

為了嚴(yán)格控制沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)域的作業(yè)人數(shù)，保障人員安全，該礦利用現(xiàn)有礦井人員精確定位系統(tǒng)等信息手段，開發(fā)出智能限員軟件。

該軟件將在指定位置安裝的精確定位分站、LED 顯示屏、預(yù)警廣播基站等設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)共享聯(lián)動(dòng)連接，能夠準(zhǔn)確將井下采掘工作面區(qū)域作業(yè)人員進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)并在LED屏上進(jìn)行顯示。當(dāng)人員超過設(shè)定數(shù)量時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了沖擊危險(xiǎn)區(qū)域人員的智能化管理。

“自從實(shí)現(xiàn)智能化限員管理以來，不僅減少了現(xiàn)場(chǎng)總作業(yè)人數(shù)，進(jìn)一步盤活了人力資源，而且讓人崗更加匹配，安全更有保障。”該礦人力資源部負(fù)責(zé)人說道。

從“治理”到“智理”，該礦將持續(xù)秉持“科技治災(zāi)、智領(lǐng)發(fā)展”的理念，不斷提升災(zāi)害治理能力，利用信息化、智能化等手段助推礦井超前防災(zāi)、治災(zāi)、減災(zāi)，為礦井高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)防沖力量。（田磊 田曉兵）

編輯：達(dá)文娟