今年6月是第19個全國安全生產(chǎn)月,其主題為“消除事故隱患,筑牢安全防線”。在當(dāng)前常態(tài)化疫情防控、災(zāi)害多發(fā)頻發(fā)情況下,煤炭企業(yè)如何保障煤礦安全生產(chǎn),應(yīng)對新挑戰(zhàn)?本報特邀部分煤炭企業(yè)高層管理者,結(jié)合企業(yè)實際,從水害、瓦斯、沖擊地壓等方面,談?wù)勼w會與舉措,以饗讀者。
山西陽泉礦區(qū)是我國典型的高瓦斯礦區(qū)之一,瓦斯儲量大、應(yīng)力高、分布范圍廣,賦存瓦斯的煤層普遍存在碎、軟、低、滲情況,局部甚至存在復(fù)雜瓦斯構(gòu)造、瓦斯與火復(fù)合等災(zāi)害,嚴重制約煤礦安全生產(chǎn)。面對這一猛虎,陽煤集團依靠科技攻關(guān)、科學(xué)管理補短板,逐步摸清了瓦斯的脾氣、掌握了伏虎的好方法。特別是近幾年來,基于礦區(qū)煤層瓦斯差異化賦存特點,陽煤集團建立了極具特色的“1234567”瓦斯治理綜合體系,即堅持“一礦一策、一面一策”一個原則,圍繞防突出與防滅火兩項工作重點,進一步強化通風(fēng)、抽采、監(jiān)測三大系統(tǒng)并重運行,重點考核瓦斯抽采鉆孔進尺、抽采量、以巖保煤巷、通風(fēng)抽采重點工程四項指標(biāo),落實集團通風(fēng)、防突、地質(zhì)、機電、通風(fēng)監(jiān)察五個業(yè)務(wù)部門的工作職責(zé),嚴格管控巷道貫通及調(diào)改風(fēng)、突出煤層揭煤、井下電氧焊、瓦斯排放、初采瓦斯治理、末采和過構(gòu)造期間防自然發(fā)火六個關(guān)鍵環(huán)節(jié),全面推廣應(yīng)用“7+3”創(chuàng)新模式(7項瓦斯治理技術(shù)+3項管理手段),徹底扭轉(zhuǎn)了瓦斯治理被動局面。同時,我們配套設(shè)置了相關(guān)機構(gòu)和制度體系,進一步提升了瓦斯治理隊伍素質(zhì)和工作質(zhì)量。通過綜合治理,陽煤集團杜絕了各類瓦斯事故,大大提高了采掘效率,煤層氣抽采及利用量逐年遞增并成為企業(yè)利潤新的增長點。據(jù)初步估算,卓有成效的瓦斯治理為陽煤集團創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益逾20億元。目前,我們把瓦斯治理工作重心放在科研創(chuàng)新上,搭建了產(chǎn)學(xué)研用創(chuàng)新平臺,與頂尖科研人才開展跨學(xué)科、跨領(lǐng)域合作,吸納面波勘探、大數(shù)據(jù)運算、5G通信和智能制造等新科技成果,探索創(chuàng)新瓦斯富集區(qū)精準(zhǔn)探測、智能型安全監(jiān)測監(jiān)控、瓦斯治理精準(zhǔn)施策工藝及裝備等。今后,我們將繼續(xù)加大瓦斯治理力度,夯實基礎(chǔ)、強化過程管理、創(chuàng)新治理手段,構(gòu)建大超前、大安全瓦斯治理新格局,把陽煤集團打造成本質(zhì)安全、高質(zhì)量發(fā)展的典范。
冀中能源集團在河北省內(nèi)的礦井集中于邯鄲、邢臺地區(qū),屬華北煤田典型大水礦區(qū),水文地質(zhì)條件復(fù)雜,受煤系地層基底奧灰強巖溶含水層威脅嚴重,歷史上發(fā)生過多起礦井突水事故。2016年以來,我們圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈,依靠創(chuàng)新鏈提升價值鏈,深化產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同發(fā)展,加大防治水關(guān)鍵技術(shù)研究力度,積極推廣研究成果,取得顯著成效。我們自主研發(fā)的奧灰水區(qū)域治理、礦井水害微震監(jiān)測預(yù)警等技術(shù)成果處于國際領(lǐng)先水平。針對大采深高承壓水礦井井下鉆探作業(yè)安全難以保障、微小型底板隱伏陷落柱難以探明等難題,我們樹立了“區(qū)域超前治理”的防治水理念,實施了奧灰水區(qū)域治理技術(shù),應(yīng)用先進的地面多分支水平定向鉆探技術(shù)和徑向射流造孔技術(shù),對奧灰頂部或煤層底板薄層灰?guī)r含水層進行了區(qū)域注漿改造,收到良好效果。隨后,這項技術(shù)被列入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),寫入2018年9月1日頒布的《煤礦防治水細則》。我們研發(fā)的礦井水害微震監(jiān)測預(yù)警技術(shù)是從分析微震事件的時空聚集及變化規(guī)律、確定巖石破裂發(fā)育的時空軌跡入手,對導(dǎo)水通道形成過程及突水風(fēng)險進行研判,建立了以微震數(shù)據(jù)處理、分析為核心的“1+N”工作模式,通過高靈敏度微震檢波器,采集信號并進行時空定位處理。根據(jù)礦井水害微震監(jiān)測預(yù)警技術(shù),我們又建成了以河北煤科院為數(shù)據(jù)中心、連接30處至40處礦井的微震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,每處礦井都是獨立的采集單元,其采集到的數(shù)據(jù)通過井下環(huán)網(wǎng)、地面互聯(lián)網(wǎng),實時連續(xù)傳回數(shù)據(jù)中心。根據(jù)水量監(jiān)測、微震監(jiān)測等數(shù)據(jù)變化,該系統(tǒng)自動啟動預(yù)警判別系統(tǒng),實現(xiàn)井下水害事故的智能預(yù)警。但凡出現(xiàn)預(yù)警信息,該系統(tǒng)會以聲音、圖像方式報警,并通過手機推送給相關(guān)人員,為搶險救災(zāi)提供決策依據(jù)。目前,此技術(shù)已在冀、內(nèi)蒙古、皖、晉等地的16個礦區(qū)、30個工作面推廣應(yīng)用。今年,我們將繼續(xù)加強煤礦水害預(yù)警及防治工作,深入排查汛期煤礦水害風(fēng)險隱患,推動各單位樹立安全發(fā)展理念,壓緊壓實安全生產(chǎn)責(zé)任,切實維護職工生命財產(chǎn)安全。
上世紀80年代,中煤集團平朔公司引進了世界先進的露天開采工藝和裝備,推動了我國露天礦開采工藝和裝備的重大變革,為提升煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn)水平做出了重要貢獻。進入新時代,我們又積極推進露天礦智能礦山建設(shè),將“無人則安、少人則安”的理念逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。我們構(gòu)建了礦區(qū)三維地質(zhì)地理信息系統(tǒng)。針對二維與三維地質(zhì)軟件系統(tǒng)并存、地理信息碎片化,無法與卡車調(diào)度系統(tǒng)互聯(lián)互通等情況,我們將分散、零碎的地質(zhì)地理信息整合在一個平臺上,實現(xiàn)了地下、地面信息“一張圖”,并通過無人機測量、三維激光掃描技術(shù)定期更新,使露天礦的防治水、采空區(qū)探測、邊坡監(jiān)測等技術(shù)更加精準(zhǔn),提升了應(yīng)急救援能力。基于5G技術(shù),我們建立了智能安全監(jiān)控系統(tǒng),通過高清攝像頭+智能識別,實現(xiàn)了“三違”監(jiān)控與智能識別隱患;建立了設(shè)備故障實時診斷系統(tǒng),能夠?qū)崟r檢測主要采礦設(shè)備運行情況,并將出現(xiàn)的故障實時上傳,確保設(shè)備時刻處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。與此同時,我們建設(shè)了智能露天礦示范基地。中煤集團將大型露天礦智能卡車無人駕駛、鉆機操控?zé)o人值守技術(shù)研究與應(yīng)用列入2020年重點科技項目,利用我們下屬的露天礦遺留的采坑,建設(shè)智慧礦山測試基地,模擬露天礦不同氣候條件下的各種作業(yè)場景,開展鉆機操控?zé)o人值守、卡車無人駕駛等試驗。今年,我們計劃改裝一輛卡車,讓其實現(xiàn)采裝、運輸、排土無人駕駛;改造一臺鉆機,讓其實現(xiàn)鉆機自主行走、高精度定位和鉆孔,保障采空區(qū)探測作業(yè)安全。在充分進行科學(xué)試驗的基礎(chǔ)上,我們將選擇條件較好的平朔東露天礦,建設(shè)智能礦山示范基地,進一步推動露天礦開采工藝和裝備從機械化向信息化、智能化邁進。
陜煤集團黃陵礦業(yè)公司位于陜西省延安市黃陵縣境內(nèi),礦區(qū)屬黃隴侏羅紀煤田,受鄂爾多斯盆地煤炭、石油、天然氣等多種礦產(chǎn)資源共生、伴生地質(zhì)條件影響,黃陵礦區(qū)的礦井為煤、油、氣共生礦井。油型氣不同于煤層氣,是由腐泥型有機質(zhì)在不同熱演化階段中形成的天然氣,氣體成份以甲烷為主,含有重?zé)N氣,具有突發(fā)性、隱蔽性、涌出量大等特點。黃陵礦業(yè)公司在煤炭開采過程中多次發(fā)生圍巖油型氣異常涌出現(xiàn)象,其中一次24小時累計涌出量超過21萬立方米。近年來,我們堅定油型氣“可防可控”,根據(jù)礦井實際情況,集成創(chuàng)新、綜合治理,建立了科學(xué)有效的油型氣勘查與技術(shù)體系,依靠科技治理油型氣。在實際操作中,我們通過地面鉆探勘查、井下繩索取芯勘查等綜合勘查技術(shù),基本查明了油型氣儲集層分布情況,掌握了黃陵礦區(qū)油型氣賦存與涌出規(guī)律,建立了基本的油型氣賦存與涌出理論體系,提出了煤、油、氣共生礦井采掘工作面超前預(yù)置鉆孔法,總結(jié)出“兩堵一注”封孔及抽采孔壓風(fēng)排水等煤層底板油型氣抽采鉆孔施工工藝,創(chuàng)建了油型氣立體綜合治理的黃陵模式。我們建成了全國首個井下固定瓦斯抽采泵站,引進千米定向鉆機,采取采空區(qū)卸壓抽采、掘前預(yù)抽、邊掘邊抽、采前預(yù)抽、區(qū)域預(yù)抽等措施,實現(xiàn)了高瓦斯礦井低瓦斯開采。與此同時,我們聯(lián)合科研院校開展油型氣防治技術(shù)研究,加大對油型氣綜合勘查與預(yù)測、精準(zhǔn)抽采、監(jiān)測監(jiān)控等方面的攻關(guān)力度,取得了一系列突破性的成果。其中,黃陵礦區(qū)煤、油、氣共生礦井油型氣(瓦斯)防治技術(shù)項目榮獲中國煤炭工業(yè)協(xié)會2018年科技進步獎一等獎。該項目可有效治理油型氣,實現(xiàn)油型氣治得住、治得準(zhǔn)、治得省。目前,黃陵礦業(yè)公司已經(jīng)有效消除了煤、油、氣共生礦井生產(chǎn)中的油型氣威脅,油型氣災(zāi)害最嚴重的二號煤礦連續(xù)6年實現(xiàn)瓦斯零超限。我們的油型氣治理措施填補了我國對煤礦油型氣理論認識、監(jiān)測監(jiān)控和治理技術(shù)的空白,對于保障煤、油、氣共生礦井的安全高效開采具有重要意義。
2018年10月,山東龍鄆煤業(yè)有限公司發(fā)生沖擊地壓事故之后,國家、山東省委省政府對沖擊地壓防治工作作出一系列部署要求,重視程度之高、措施要求之嚴、推進處置力度之大前所未有。兗礦集團嚴格執(zhí)行國家煤監(jiān)局、山東省委省政府的有關(guān)規(guī)定,堅持“區(qū)域先行、局部跟進、分區(qū)管理、分類防治”原則,遵循“優(yōu)化設(shè)計、科學(xué)布局、超前卸壓、沖擊可控、有沖無傷、有沖無災(zāi)”思路,堅持“管理、技術(shù)、裝備、培訓(xùn)”并重,堅持“一礦一策”“一面(一頭)一策”,做到災(zāi)害治理論證充分、方案可行、過程嚴控、效果達標(biāo)。我們成立了各級沖擊地壓防治領(lǐng)導(dǎo)小組,健全了防沖管理機構(gòu)和專業(yè)防沖隊伍;完善沖擊地壓防治技術(shù)規(guī)范、沖擊地壓防治工作“十條硬性規(guī)定”等制度;嚴格落實“三限三強”防沖措施,把礦震等級控制在1.5級以下;加大裝備設(shè)施配套和更新?lián)Q代的力度,進一步強化安全保障體系。我們按照沖擊地壓防治要求,全面調(diào)整沖擊地壓礦井生產(chǎn)開采布局,在具有沖擊地壓傾向性煤層中優(yōu)先開采解放層;編制防沖五年規(guī)劃和年度計劃,超前評估沖擊風(fēng)險,編制沖擊地壓防治“一礦一策”實施方案,超前實施風(fēng)險管控措施,并跟蹤治理。與此同時,我們根據(jù)工作面煤層特點,采用大直徑鉆孔卸壓、煤體卸壓爆破、高壓水力致裂、斷底預(yù)裂處理等方式實施卸壓解危,利用鉆屑法檢驗效果,確認無沖擊危險后方可生產(chǎn);加大兩巷支護范圍,全面增加沖擊危險工作面的支護強度;嚴禁卸壓施工與掘進工序平行作業(yè),嚴格限定掘進工作面人員不超9人、采煤工作面人員不超16人。此外,我們引進了石油工業(yè)的一些技術(shù)方法,選用了具有針對性的防治措施,持續(xù)開展工作面沖擊地壓實時在線監(jiān)測預(yù)警、高壓水力致裂等技術(shù)研究,發(fā)揮沖擊地壓防治研究中心和各礦實踐基地作用,積極開展沖擊地壓防治科研工作和沖擊地壓示范基地建設(shè),進一步提升防治技術(shù)研究能力。沖擊地壓猛如虎,只要我們嚴格做好各項防控工作,就能牢牢把這只猛虎關(guān)進籠子里。
徐開宇
國家能源集團烏海能源公司
黨委副書記、總經(jīng)理
國家能源集團烏海能源公司是一家具有60多年發(fā)展歷史的老牌煤礦企業(yè),所屬煤礦受地質(zhì)條件影響,存在水、火、瓦斯等災(zāi)害,其中瓦斯災(zāi)害嚴重。近年來,公司加大安全生產(chǎn)投入,采取了一系列行之有效的措施,提升了煤礦防災(zāi)抗災(zāi)能力。2008年,我們引進了澳大利亞千米定向新技術(shù)及隊伍,實施了煤礦新型瓦斯抽采項目,共施工長距離定向瓦斯抽采鉆孔18.3萬米。2010年年初,我們又成立了專業(yè)化鉆探隊和瓦斯抽采隊,堅持以區(qū)域治理為主、局部治理為輔的瓦斯治理原則,從源頭上治理瓦斯,通過采用定向長距離鉆孔和常規(guī)鉆孔相結(jié)合的立體抽采方式,提前對未開采區(qū)域進行區(qū)域性超期預(yù)抽,采取頂板高位鉆孔、采空區(qū)埋管抽采等綜合措施,實現(xiàn)了瓦斯抽采無盲區(qū),工作面開采前瓦斯抽采達標(biāo),消除了瓦斯事故的發(fā)生。近十年來,我們先后投入安全資金17.64億元,建立了煤礦瓦斯抽采系統(tǒng),累計施工瓦斯鉆孔146.92萬米,瓦斯抽采量3.86多億立方米;優(yōu)化了井下抽采系統(tǒng),將原有抽后直排的抽采系統(tǒng)優(yōu)化成井下各工作面聯(lián)網(wǎng),各抽采地點高、低負壓分類管理的方式進行系統(tǒng)改造;新建地面瓦斯抽采泵站3座,配套瓦斯發(fā)電站2座,累積利用瓦斯超過1.35億立方米;優(yōu)化煤礦通風(fēng)系統(tǒng),為老石旦煤礦、路天煤礦、利民煤礦更換了節(jié)能主扇,封閉井巷近2萬米,確保礦井通風(fēng)系穩(wěn)定可靠。此外,我們陸續(xù)完善了礦井防滅火設(shè)施,新建、擴建黃泥注漿站3座,購置制氮機及配套管路,改造黃白茨煤礦、五虎山煤礦、公烏素煤礦的防滅火系統(tǒng),大幅提升了礦井防滅火能力。同時,各煤礦均建有以人工檢測、色譜分析、束管監(jiān)測和安全監(jiān)控相結(jié)合的“四位一體”的火災(zāi)預(yù)測預(yù)報監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)礦井防滅火監(jiān)測和綜合分析。2019年,我們進一步升級了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng),使其能夠更好地實現(xiàn)災(zāi)害預(yù)警功能。目前,公司所屬各煤礦的防滅火系統(tǒng)已經(jīng)健全且運行可靠,收到了良好效果。