?井下“瓦斯”素有“氣老虎”之稱(chēng)，足見(jiàn)其對煤礦安全生產(chǎn)的危害之大。五陽(yáng)煤礦2017年以來(lái)采掘活動(dòng)逐步往深部延伸，瓦斯涌出量、瓦斯壓力、地應力逐步增大，掘進(jìn)工作面重大安全風(fēng)險的各項參數均居集團首位，是制約該礦礦井戰略發(fā)展的突出問(wèn)題之一。

面對復雜地質(zhì)條件下高瓦斯、高地應力區掘進(jìn)工作面重大風(fēng)險源系統治理難題，具有拼搏、創(chuàng )新、奉獻精神的五陽(yáng)人，面對困難不徘徊、不退縮，運用精益思維，大力實(shí)施技術(shù)創(chuàng )新攻關(guān)，披荊斬棘攻堅克難，通過(guò)精益改善，構建起了“地質(zhì)、瓦斯、頂板”三位一體管控體系，分別從管理、技術(shù)兩條線(xiàn)形成相應體系，實(shí)現了近6000米高瓦斯高地應力煤巷的安全高效掘進(jìn)，探索出了一套具有五陽(yáng)特色的掘進(jìn)工作面瓦斯治理精益化管理的新路徑。

精益改善尋路徑  

五陽(yáng)煤礦3#煤層屬全集團抽采條件最差煤層，煤層瓦斯解吸速度慢，且60-70%的瓦斯為粉碎解吸量，直接導致抽采鉆孔單孔抽采量低；地應力大，且復雜多變，鉆孔成孔后易塌孔，抽采區域地應力難以釋放、抑制瓦斯解吸，導致抽采鉆孔單孔抽采量衰減快。采掘地質(zhì)條件復雜，掘進(jìn)期間受地應力影響嚴重，巷道收斂明顯，極易造成煤體瓦斯的瞬間釋放，造成掘進(jìn)工作面瓦斯管理難度進(jìn)一步增大。

一系列難題，亟待破解。五陽(yáng)煤礦面對瓦斯治理難題，迅速采取校企聯(lián)合、以我為主的方式進(jìn)行提前布局，結合現場(chǎng)“瓶頸”，反復深分析、研究、論證查癥結、找規律，實(shí)施精益改善，優(yōu)化管控措施，提出了“地質(zhì)、瓦斯、頂板”三位一體管控體系。該管控體系是基于在工程實(shí)踐的基礎上，建立的“雙流程管控法”，包括“降、泄、緩、固、監”技術(shù)流程及“地質(zhì)保障、變化響應、跟進(jìn)保障”管理流程，在多個(gè)地點(diǎn)的掘進(jìn)過(guò)程中，試驗以多參數循環(huán)預測、措施重疊推進(jìn)式隔離屏障、短掘短支淺進(jìn)式過(guò)構造、穿煤層為主要內容的管控模式，配套多種煤體卸壓增透新技術(shù)，建立殘余瓦斯壓力、殘余瓦斯含量、鉆屑減吸指標、煤體膨脹變形量、煤層含水率、圍巖變形量為主的多項效果檢驗指標，力求運用“地質(zhì)、瓦斯、頂板”三位一體管控體系這個(gè)“金箍棒”，讓“瓦斯虎”變“羔羊”。

流程管控“三聯(lián)動(dòng)”

五陽(yáng)煤礦依托“地質(zhì)、瓦斯、頂板”三位一體管控體系，實(shí)施流程管控，以地質(zhì)保障、變化響應、跟進(jìn)保障“三聯(lián)動(dòng)”，打好瓦斯治理精益管理“組合拳”。

地質(zhì)保障，就是在掘進(jìn)迎頭前方構造探測的基礎上，通過(guò)抽采鉆孔、泄壓鉆孔、物探等多種手段進(jìn)行反復研判巷道兩側50米范圍內的隱伏構造，遇異常針對性采取相應措施。變化響應，通過(guò)瓦斯監測系統、微震監測系統、巷道位移綜合測站、現場(chǎng)施工人員實(shí)時(shí)跟蹤等方式實(shí)時(shí)監測地質(zhì)條件變化、瓦斯異常變化、頂板破碎變化、巷道形變變化，地測科、瓦斯研究室、通風(fēng)科、生產(chǎn)科、工程管理科五部門(mén)實(shí)時(shí)跟進(jìn)，分源研判變化。跟進(jìn)保障，以工程施工為重點(diǎn)，對每組鉆孔的開(kāi)孔角度、鉆孔軌跡抽檢，從打鉆源頭控制鉆孔覆蓋預抽煤體區域不留空白區；實(shí)施“穿層鉆孔施工反溯管理制度”，鉆孔驗收進(jìn)尺與濃度掛鉤、進(jìn)尺與工資掛鉤，倒逼施工隊組嚴格鉆孔施工質(zhì)量；引進(jìn)煤體增透設備，增加鉆機數量、優(yōu)化施工組織，保證穿層鉆孔的施工進(jìn)度。以工程驗收為關(guān)鍵，安裝打鉆視頻監控系統，對打鉆過(guò)程全程錄像，對退鉆桿進(jìn)行驗收，并利用檢查、跟班、抽檢、巡查等對鉆孔和管路延伸抽查和驗收，對封孔、并網(wǎng)、在線(xiàn)計量裝置的安裝多部門(mén)聯(lián)合驗收，開(kāi)展人工測量與在線(xiàn)計量的相互驗證，確保抽采計量的連續性和準確性。以工程評判為依據，鉆孔工程完成后，措施效果評價(jià)執行“預期達標評估”和“實(shí)測指標評判”兩步核準機制，區域措施效果檢驗達標后，進(jìn)入下一步措施環(huán)節。

技術(shù)管控“五連發(fā)”

五陽(yáng)煤礦在實(shí)施“地質(zhì)、瓦斯、頂板”三位一體管控體系中，通過(guò)技術(shù)精益改善，按照“煤體區域增透抽采—煤層、圍巖區域泄壓—掘進(jìn)期間巷道輪廓線(xiàn)外煤體加固—掘進(jìn)期間局部措施管控”的總體思路，實(shí)施了“降、泄、緩、固、監”五個(gè)流程管控。

“降”，采取底抽巷穿層鉆孔區域抽采技術(shù)、千米鉆機長(cháng)距離穿層鉆孔替代底抽巷技術(shù)區域措施降低瓦斯含量及壓力?！靶埂?，運用大寬幅邊掘邊抽煤層區域泄壓技術(shù)、頂板圍巖水力壓裂技術(shù)，全面降低掘進(jìn)區域煤層、圍巖地應力?！熬彙?，通過(guò)水力加砂壓裂、水力造穴技術(shù)，支撐裂縫、緩沖裂縫閉合，延長(cháng)泄壓時(shí)間，改善瓦斯賦存環(huán)境，使之具備可抽采性，抵消遠端高地應力的傳遞。 “固”，通過(guò)日常支護效果監測技術(shù)、帶壓注漿速凝技術(shù)，在支護邊界、破碎區域進(jìn)行加固支護?！氨O”，實(shí)施主動(dòng)示蹤瞬變電磁監測、微震監測、圍巖變形量監測、瓦斯參數日常瓦斯、地應力監測，對打鉆期間遇到異?，F象，預判掘進(jìn)前方的異常區域，針對性采取措施，做到超前預判、預控、實(shí)時(shí)評判治理效果。

實(shí)踐改善破難題

實(shí)踐出真知,斗爭長(cháng)才干。五陽(yáng)煤礦“地質(zhì)、瓦斯、頂板”三位一體管控體系在井下現場(chǎng)的成功運用，破解了復雜地質(zhì)條件下高瓦斯、高地應力區掘進(jìn)工作面重大風(fēng)險源系統治理難題，實(shí)現了高瓦斯高地應力煤巷的安全高效掘進(jìn)。

該礦在采取7612運輸巷、7612回風(fēng)巷等掘進(jìn)工作面巷道過(guò)高應力區、薄煤層區、構造異常區時(shí)，采取煤層大寬幅抽采、泄壓+煤層注水+頂板圍巖壓裂+局部支護注漿補強+長(cháng)鉆孔應力形變監測+主動(dòng)示蹤瞬變電磁監測技術(shù)管控后，提前探明地質(zhì)異常3次，掘進(jìn)期間單排圍巖動(dòng)力事件由掘進(jìn)一排20至30次降至3至5次，瓦斯涌出量降低30%，每分鐘控制在5至7方，基本杜絕圍巖震動(dòng)造成的瞬間瓦斯涌出現象和巷道極速收斂現象。目前該技術(shù)服務(wù)于高瓦斯高地應力區域巷道5800米，未發(fā)生煤壁片幫、瞬間收斂、瓦斯異常涌出現象。

精益改善永無(wú)止境。目前，五陽(yáng)煤礦為進(jìn)一步提升三位一體管控措施效果，在精益管理中大力弘揚算賬文化，持續推進(jìn)精益改善，正在實(shí)施頂板圍巖周期性脈動(dòng)式水力壓裂技術(shù)、研制水力造穴洞穴專(zhuān)用篩網(wǎng)、研發(fā)基于孔內巖性識別的頂板關(guān)鍵層判別技術(shù)、基于熱動(dòng)力學(xué)基礎的瓦斯抽采工藝再突破、推行“底抽巷千米鉆機定向穿層區域預抽瓦斯治理”新工藝等六項精益改善，其中，頂板圍巖周期性脈動(dòng)式水力壓裂技術(shù)已經(jīng)實(shí)施完成，進(jìn)一步提升了壓裂效果、壓裂范圍，單次壓裂費用由5.7萬(wàn)降低至0.7萬(wàn)，四棱全尺寸熱處理高效排渣鉆桿已經(jīng)投入使用，進(jìn)一步提升了地質(zhì)探測孔、抽采鉆孔的施工精度，掉鉆率由每萬(wàn)米200根降低至了50根，其余思想精益改善項目正在有序推進(jìn)，我們相信，五陽(yáng)煤礦“地質(zhì)、瓦斯、頂板”三位一體管控體系必將在不斷精益改善中再次點(diǎn)亮“精益火花”，推動(dòng)瓦斯治理的再次“換擋升級”。

（文 程志強 李思齊）

責任編輯：崔婷婷