一個走向長度3756米、最大傾向長度275米的煤與瓦斯突出礦井大采場工作面,瓦斯治理措施是否可靠有效?能否消除抽采盲區(qū)以及解決掘進期間長距離通風、運輸和供電等問題?
10月中旬,昔陽縣委縣政府聯(lián)合山西煤礦安全監(jiān)察局晉中監(jiān)察分局在潞安化工集團寺家莊煤業(yè)有限責任公司(下稱寺家莊煤礦),組織相關(guān)部門并邀請王兆豐、杜子健等國內(nèi)防突專家對該礦“突出煤層大采場工作面(15115)瓦斯防治技術(shù)方案”進行研討。
與會人員通過下井考察、查閱相關(guān)資料,經(jīng)過充分論證后一致認為,突出煤層布置這個超長超寬工作面的設(shè)計是一次全新的探索,其核心是解決采掘銜接緊張,是落實“一優(yōu)三減”的好辦法,設(shè)計理念具有前瞻性、創(chuàng)新性,瓦斯防治技術(shù)方案思路清晰,符合相關(guān)規(guī)程、規(guī)范的要求,總體技術(shù)方案具有可行性。
眼下,寺家莊煤礦董事長、總經(jīng)理李志平擔任組長的“15115綜采工作面技術(shù)攻關(guān)小組”,正帶領(lǐng)著全礦3000多名干部員工振作精神、鼓足干勁,用飽滿的熱情合力打造國內(nèi)突出煤層大采場工作面開采的“寺家莊范本”。
眾志成城創(chuàng)造連續(xù)81個月“瓦斯零事故”
初冬時節(jié),太行山西麓的昔陽縣寒意漸濃,走進距離縣城8公里的寺家莊煤礦,偌大的礦區(qū)干凈整潔,車輛停放有序,各類安全生產(chǎn)標志標識清晰規(guī)范、醒目直觀。
10月30日8時許,寺家莊煤礦井下15115工作面進風順槽的施工現(xiàn)場,已是一派熱火朝天的忙碌景象,伴隨著轟隆隆的機器聲,綜掘、支護、皮帶等各個崗位的工人們正緊張有序地工作著。有著30多年井下采掘工作經(jīng)歷的該煤礦開拓一隊黨支部書記王志力,深知安全生產(chǎn)的重大意義,“我們每天有兩個生產(chǎn)班和一個檢修班,每個班開工前都要開班前會,會上首先強調(diào)的就是安全。”
眾所周知,素有“礦井殺手”之稱的瓦斯,是制約礦井安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效的主要因素。寺家莊煤礦主采的15#煤層位于沁水煤田東北隅一帶,是我國煤與瓦斯突出頻率高、瓦斯涌出量大、治理難度大、災(zāi)害最嚴重的礦區(qū)之一,是典型的碎軟低滲透性難抽采突出煤層,由于噸煤瓦斯含量最高達25立方米以及煤層細軟、透氣性差等因素,極易引發(fā)煤與瓦斯突出,瓦斯治理難度極大。
寺家莊煤礦自2005年建礦以來,在瓦斯治理的道路上從未停下探索的腳步。然而,由于瓦斯治理手段有限、安全管理難度較大、生產(chǎn)組織嚴重受限等情況,使得該煤礦采掘銜接緊張局面遲遲得不到緩解,因瓦斯導(dǎo)致的事故時有發(fā)生,掘不進去、采不出來也成為了制約其發(fā)展的最大瓶頸。
2015年,寺家莊煤礦憑借著“有一分錢也要優(yōu)先用在瓦斯治理上”的堅定決心,在不斷摸索和實踐中,逐漸找到了符合該礦實際的瓦斯治理模式。該煤礦現(xiàn)有煤巷掘進工作面瓦斯治理在“以巖保煤”的基礎(chǔ)上,逐步豐富完善了“小煤柱掘進”“沿空留墻”“造穴卸壓增透”等工藝,其中“以巖保煤+造穴卸壓增透”是目前最主要且效果最明顯的煤巷瓦斯治理措施。
在“以巖保煤”的基礎(chǔ)上,寺家莊煤礦不斷改進造穴工藝,變“水力造穴”為“機械造穴”,抽采效率提高了兩三倍。此外,該煤礦在封孔質(zhì)量、提高抽采濃度、排水排渣上持續(xù)發(fā)力,自主研發(fā)了氣液兩相協(xié)同造穴卸壓增透、環(huán)保型相變凝膠鉆孔密封、定向鉆孔模塊化和上分層抽采等新技術(shù),效果初顯。同時結(jié)合工作面瓦斯地質(zhì)情況,開展月度鉆孔分析工作,在瓦斯異常區(qū)域強化瓦斯治理措施,切實做到了精準有效治理瓦斯。
目前,寺家莊煤礦已實現(xiàn)連續(xù)81個月瓦斯零事故,創(chuàng)造了建礦以來最長的安全周期,這個安全周期仍在延續(xù)。李志平表示,對于安全生產(chǎn)工作尤其是瓦斯治理,始終保持著對法律的敬畏之心、對生命的敬畏之心、對職責的敬畏之心開展瓦斯防治工作,一絲一毫都不敢松懈。
多方發(fā)力深入一線“把脈問診開良方”
8月25日,寺家莊煤礦開拓二隊負責施工的15309工作面進風底抽巷月進401米,創(chuàng)造了該礦巖巷綜掘單進歷史最好水平;9月25日,由該煤礦綜掘隊一組施工的15309工作面進風巷月進403米,刷新了該礦煤巷綜掘單進歷史最高水平……
“煤巷單進從10年前的月均進尺不足40米到現(xiàn)在突破400米,從一個側(cè)面印證了我們治理瓦斯的方向是正確的,效果是明顯的,是符合實際的?!彼录仪f煤礦總工程師王德振介紹,“以巖保煤”巷道的快速掘進,為瓦斯治理贏得了時間,而有效的瓦斯治理手段,又加速了掘進效率的提升,兩者相互促進,互為前提。實踐證明,沒有瓦斯的有效治理,就沒有礦井的高產(chǎn)高效。
今年以來,為持續(xù)推動黨史學(xué)習(xí)教育往心里走、往實里走,晉中煤監(jiān)分局立足礦山安全監(jiān)察實際,扎實開展“我為群眾辦實事”實踐活動,以時不我待的狀態(tài)投入到了礦山安全監(jiān)察執(zhí)法工作之中。
針對寺家莊煤礦在中央采區(qū)布置超長超寬的15115大采場工作面采掘情況,晉中煤監(jiān)分局通過深入井下檢查,查閱相關(guān)資料,進行風險分析研判,認為該礦經(jīng)過多年的瓦斯治理積累了經(jīng)驗,鍛煉了隊伍。同時,15115工作面所在盤區(qū),地質(zhì)構(gòu)造簡單,瓦斯含量在12m3/t左右,具備布置大采場工作面開采的先決條件,該煤礦有意進行大膽探索,應(yīng)當予以支持,未雨綢繆把困難考慮的更充分,把風險降到更低,把好事辦好。
“在煤與瓦斯突出礦井超大超寬工作面進行開采,目前我國還沒有先例可循?!蓖醯抡窠榻B,“15115大采場工作面走向長度3756米,傾向?qū)挾?16~275米,可采煤炭儲量達710萬噸,屬于具有突出危險的大采場工作面,走向長度越長、傾向?qū)挾仍綄?,對瓦斯治理的要求就越高,需要攻克的難點也更多?!?/p>
王德振說:“為深入貫徹集團公司的決策部署,落細落實煤炭保供任務(wù),促進煤礦高質(zhì)量發(fā)展,經(jīng)過綜合考慮認為這種探索值得一試。如果不嘗試這種探索,雖然在安全方面不會遇到太多嚴峻的挑戰(zhàn),但是開采的過程中需要投入更多的人力、物力和財力,久而久之就會對礦井的發(fā)展和效益造成重大影響?!?/p>
為防范瓦斯突出風險,確保安全高效開采,昔陽縣委政府聯(lián)合晉中煤監(jiān)分局促成了這場研討會的舉行,并邀請了河南理工大學(xué)教授王兆豐、中煤科工集團重慶研究院院長杜子健、山西燃氣集團正高級工程師趙向東、上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)教授李輝等業(yè)內(nèi)專家前來“把脈問診開良方”。
王德振介紹,此次研討會從煤監(jiān)部門、高校、技術(shù)服務(wù)機構(gòu)、煤礦企業(yè)等多個方面,探討了高瓦斯礦井,煤與瓦斯突出礦井大采場工作面瓦斯防治技術(shù)面臨的新問題、新挑戰(zhàn)。會議增加了專家點評指導(dǎo)以及與專家面對面座談交流環(huán)節(jié),真正發(fā)揮了研討會交流互鑒、技術(shù)指導(dǎo)、開拓視野、完善方案的作用,為這項瓦斯防治技術(shù)在其他高突礦井推廣應(yīng)用提供了經(jīng)驗指導(dǎo)和案例參考。
勇于擔當推動煤炭產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
在研討會上,專家組對寺家莊煤礦近年來在瓦斯治理方面做出的大量工作、積累的豐富經(jīng)驗、取得的顯著成績,給予了充分肯定。
經(jīng)過充分討論,專家組一致認為,15115大采場工作面能夠有效減少搬家倒面次數(shù),減少系統(tǒng)巷道掘進工程量,減少巷道掘進期間的揭煤次數(shù)和倒移通風系統(tǒng)次數(shù),有利于緩解突出礦井采掘抽接續(xù)緊張的被動局面,其布置方式具有前瞻性和操作性;采用底板巖巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯、高抽巷抽采鄰近層卸壓瓦斯、低位抽采巷抽采采空區(qū)瓦斯等瓦斯防治技術(shù)措施,技術(shù)方案思路清晰,符合相關(guān)規(guī)程、規(guī)范的要求,總體技術(shù)路線基本可行。
同時,專家組對15115大采場工作面技術(shù)方案進一步完善,提出了加強瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定工作、加強地質(zhì)構(gòu)造超前探測及瓦斯地質(zhì)分析、強化采掘工作面頂部軟分層瓦斯突出危險性預(yù)測等10個方面意見?!案骷夘I(lǐng)導(dǎo)和專家提出的意見非常精準,集團公司第一時間對我們給予了大力支持和悉心指導(dǎo)?!毖杏憰?,李志平迅速組織煤礦主要領(lǐng)導(dǎo)和班子成員認真研究和安排部署。
“為進一步解決下行機械造穴鉆機排渣的問題,我們根據(jù)專家組提出的建議,與國內(nèi)先進的鉆機廠家共同進行了研討,將原先鉆桿、擴孔器及配套設(shè)備進行了升級改造?!蓖醯抡裾f,“目前部分設(shè)備已經(jīng)回到礦區(qū),正在15115工作面的回風巷進行試驗,試驗成功后將全面推廣,為大采高采煤工作面下行造穴技術(shù)提供有力的技術(shù)支撐?!?/p>
昔陽縣政府相關(guān)負責人介紹,寺家莊煤礦經(jīng)過多年的瓦斯治理,雖然取得了不少經(jīng)驗,針對15115工作面也制定了詳細的設(shè)計方案和技術(shù)措施,但這項技術(shù)的探索在晉中尚屬首次,從安全監(jiān)管的角度來說,這項方案還存在一些不足和問題,方方面面都不能掉以輕心。把國內(nèi)瓦斯治理方面的專家請到煤礦,就是要把技術(shù)服務(wù)送到基層一線,解決這項技術(shù)在探索的道路上存在的難題,同時提前預(yù)判在下一階段生產(chǎn)過程中可能遇到的風險。
晉中煤監(jiān)分局局長李忠有表示,這種探索能夠推進突出礦井做實優(yōu)化系統(tǒng)、減頭面、減水平、減人員“一優(yōu)三減”工作,能夠提升礦井生產(chǎn)效率并推動企業(yè)發(fā)展,對實現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有深遠意義,“我們將牢固樹立安全發(fā)展理念,強化責任意識、擔當意識和斗爭精神,進一步壓實安全監(jiān)察責任,推動煤礦瓦斯治理更加科學(xué)化、規(guī)范化、標準化,為煤礦安全生產(chǎn)保駕護航?!?/p>
李志平表示,這次大膽的探索與嘗試,潞安化工集團給予了全力支持,同時也得到了昔陽縣委政府以及晉中煤監(jiān)分局的傾心幫助,“我們將根據(jù)各級領(lǐng)導(dǎo)和專家提出的意見和建議,立足崗位、實干擔當,特別是在火災(zāi)防治、頂板管理、構(gòu)造探測、長距離通風等方面,加強安全管理的同時,尊重科學(xué)實踐,鼓勵創(chuàng)新創(chuàng)造,為全市煤炭產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展蹚出一條新路、樹立一個標桿,為實現(xiàn)技術(shù)突破、填補國內(nèi)空白做出寺家莊煤礦應(yīng)有的貢獻。”