安全信息
“冲击地压区域危险,严禁超员作业!”在胡家河矿冲击地压危险采掘工作面,当作业人员超出规定人数时,智能限员系统便会发出警报。这一系统的应用,是该矿精准防治冲击地压的重要举措之一。
胡家河矿地质条件复杂,是典型的冲击地压矿井。面对严峻的防冲形势,该矿积极探索创新,从管理、技术、装备等多方面入手,实现了从传统“治理”到智能化“智理”的转变,成功破译了防冲“治灾密码”。
立体监测 构建智能感知网络
“冲击地压防治,监测是基础。只有精准掌握地应力变化情况,才能提前采取有效措施,防范事故发生。”该矿副总经理、总工程师焦彪在调度会上说道。
该矿以井上下立体联合监测为基础,综合利用地面ARP微震监测系统、三分量传感器及井下ARAMIS M/E微震系统,构成了立体式、多维度的包围式监测架构,并通过多系统协同工作,形成了以全天时、全覆盖、全频段、全要素为特点的立体监测网络,实现了由点、局部、单参量监测至区域多场多参量综合预警转变,增强了微震事件在垂直维度上的定位精度。建成“冲击地压井地一体智控中心”,集微震、地音、应力及支架工作阻力监测、冲击地压多参量智能判识预警等功能于一体,方便各类数据的收集、对比和分析,实现数据共享,有效推动冲击地压灾害防治工作提质增效。
创新工艺 提升压裂卸压效果
在401110综放工作面,该矿对煤层上方60~90m范围的高位坚硬岩层采用地面水平井压裂措施进行无盲区预裂。通过对监测数据分析,压裂产生的缝络平均长300m、高60m、影响宽度50m,具有卸压范围大、施工效率高、治理效果好、相互影响小的优势,有效降低了工作面回采期间的冲击危险性。
针对402盘区煤层上覆坚硬顶板赋存特性,该矿首创“复合巨厚坚硬顶板地面双水平井立体分段压裂防治冲击地压新技术”。该技术采用双水平井立体分段压裂的工程形式,上层采用电缆泵送桥塞射孔工艺,下层采用连续油管喷砂射孔工艺,对巨厚复合坚硬顶板进行全方位、差别化压裂,确保上下两目标岩层均达到压裂效果。
定向钻孔 实现一体协同治灾
该矿以冲击地压耦合灾害防治为原则,实施了“探+卸+压+抽+注”工艺协同治理,前期利用大功率定向钻机钻进至设计层位及孔深,后采用“双封单卡拖动式分段压裂”工艺,将压裂液通过高压泵压入煤层顶板上方的目标层位段,使完整的目标岩层内产生密集网状裂缝,形成人造“裂隙”,可大幅降低破断失稳时的能量释放级别,并有效提升瓦斯抽采浓度及效率。
通过对比分析,相邻层位下“卸+压+抽”工艺钻孔平均瓦斯抽采浓度29.5%,普通钻孔平均瓦斯抽采浓度7.2%,相比提升近4.1倍,瓦斯抽采效果更为显著,同时工作面周期来压强度和超前支承压力较之前大幅降低。
智能限员 保障作业人员安全
为了严格控制冲击地压危险区域的作业人数,保障人员安全,该矿利用现有矿井人员精确定位系统等信息手段,开发出智能限员软件。
该软件将在指定位置安装的精确定位分站、LED 显示屏、预警广播基站等设备进行数据共享联动连接,能够准确将井下采掘工作面区域作业人员进行自动实时统计并在LED屏上进行显示。当人员超过设定数量时,系统自动报警,实现了冲击危险区域人员的智能化管理。
“自从实现智能化限员管理以来,不仅减少了现场总作业人数,进一步盘活了人力资源,而且让人岗更加匹配,安全更有保障。”该矿人力资源部负责人说道。
从“治理”到“智理”,该矿将持续秉持“科技治灾、智领发展”的理念,不断提升灾害治理能力,利用信息化、智能化等手段助推矿井超前防灾、治灾、减灾,为矿井高质量发展贡献防冲力量。(田磊 田晓兵)
编辑:达文娟