湖南法治報(bào)全媒體記者 曾金春 通訊員 高云
“沒(méi)有抽不出的瓦斯,只有下不了的決心。”在紅衛(wèi)礦業(yè)有限公司坦家沖煤礦的瓦斯抽采泵房里,一行紅色的大字格外醒目。
在煤礦行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中,瓦斯治理一直是關(guān)乎“安全生產(chǎn)”與“綠色發(fā)展”的關(guān)鍵命題。近年來(lái),坦家沖煤礦積極探索“設(shè)備升級(jí)+技術(shù)創(chuàng)新+管理革新”三位一體的綜合治理模式,成功實(shí)現(xiàn)了從瓦斯“受制者”到“掌控者”的角色轉(zhuǎn)變,讓瓦斯從“攔路猛虎”變身綠色能源。
12年安全生產(chǎn)零事故,22載“一通三防”零傷亡,瓦斯抽采利用率攀升至73%,年瓦斯發(fā)電創(chuàng)收超600萬(wàn)元……這座曾因煤與瓦斯突出災(zāi)害嚴(yán)重而聞名的礦井,正以科技之鑰解鎖安全密碼,為湖南復(fù)雜地質(zhì)條件礦井瓦斯治理提供可復(fù)制樣本。
裝備迭代:織密智能防控網(wǎng)
受復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造疊加影響,坦家沖煤礦長(zhǎng)期直面瓦斯災(zāi)害的嚴(yán)峻考驗(yàn)?;赝麣v史事故教訓(xùn),該礦以“實(shí)干破局”為信條,在瓦斯治理中迎難而上。
工欲善其事,必先利其器。防突礦長(zhǎng)李光躍告訴記者,坦家沖煤礦2024年投入近2000萬(wàn)元,用于瓦斯治理裝備的更新升級(jí)。
引進(jìn)3臺(tái)大功率全液壓鉆機(jī),鉆頭直徑從75毫米升級(jí)至94毫米,鉆桿直徑由50毫米增至73毫米,抽采鉆孔“鉆到位”不再是瓦斯治理的難題,鉆孔深度完全可以實(shí)現(xiàn)底板穿層鉆孔對(duì)煤巷條帶+回采區(qū)域區(qū)段全覆蓋控制,鉆孔施工進(jìn)度可確保抽、掘、采平衡需要。
在瓦斯抽采方面,該礦建立高、低負(fù)壓兩套瓦斯抽采系統(tǒng),真正實(shí)現(xiàn)了煤層原始瓦斯、保護(hù)層開采卸壓瓦斯和采空區(qū)瓦斯的分源抽采。低負(fù)壓系統(tǒng)專治采空區(qū)上隅角卸壓瓦斯,通過(guò)高位鉆孔和埋管抽采解決了上隅角瓦斯積聚難題。
礦井對(duì)南二風(fēng)井抽風(fēng)機(jī)實(shí)施智能化改造和瓦斯發(fā)電機(jī)組升級(jí)改造,將兩臺(tái)500千瓦瓦斯發(fā)電機(jī)組擴(kuò)容至1000千瓦,年發(fā)電量躍升至800萬(wàn)千瓦時(shí),年收益超600萬(wàn)元,在滿足礦區(qū)大部分用電需求的同時(shí)減少電費(fèi)投入,瓦斯從“安全隱患”變成了綠色能源。
“過(guò)去人工檢測(cè)存在盲區(qū),現(xiàn)在連0.1%的濃度波動(dòng)都逃不過(guò)‘電子眼’?!蓖L(fēng)科周軍均指著監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心屏幕介紹,該礦對(duì)生產(chǎn)礦井井下各作業(yè)地點(diǎn)和機(jī)電設(shè)備硐室都按規(guī)定安設(shè)了各類傳感器,當(dāng)監(jiān)測(cè)顯示瓦斯?jié)舛炔▌?dòng)為0.2%~0.3%時(shí),技術(shù)團(tuán)隊(duì)將立即調(diào)取歷史鉆孔資料,分析研判是否存在構(gòu)造異常區(qū),及時(shí)補(bǔ)充瓦斯治理局部措施。同時(shí)跟班人員及時(shí)記錄匯報(bào)鉆孔參數(shù)、瓦斯?jié)舛鹊葦?shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)封孔套管未到位或抽采濃度異常時(shí),將查看鉆孔施工視頻開啟現(xiàn)場(chǎng)復(fù)盤流程。
紅衛(wèi)公司以坦家沖煤礦為試點(diǎn)的AI智能視頻系統(tǒng)技術(shù),正讓安全生產(chǎn)隱患變得可防可控。全新的安全監(jiān)控、人員定位系統(tǒng)和視頻作業(yè)系統(tǒng)全面“上線”運(yùn)行,讓井下地面一“鍵”輕松操控。
今年,湖南省能源投資集團(tuán)投資3億元實(shí)施地面鉆井水力壓裂煤層氣開發(fā)利用建設(shè)項(xiàng)目將落戶該礦區(qū),為區(qū)域瓦斯治理提供更好的技術(shù)支撐。
坦家沖煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心
技術(shù)突圍:多元破解抽采難題
瓦斯治理,重在治本,抽采是瓦斯防治的治本之策。
“以前沒(méi)技術(shù),不懂如何防治瓦斯。如今,抽采的技術(shù)越來(lái)越全面,我們礦井采取‘保護(hù)層卸壓開采、底板網(wǎng)格化鉆孔、本煤層順層鉆孔、采空區(qū)高位鉆孔、上隅角埋管’等瓦斯綜合治理模式,實(shí)現(xiàn)了‘應(yīng)抽盡抽’?!钡V長(zhǎng)羅成介紹。
紅衛(wèi)公司規(guī)定具備保護(hù)層開采條件的突出煤層,必須優(yōu)先開采保護(hù)層。開采保護(hù)層,能夠有效破壞被保護(hù)層瓦斯的賦存方式,增加煤層透氣性。2022年,該礦井保護(hù)層開采面積達(dá)3萬(wàn)平方米。對(duì)不具備保護(hù)層開采條件的突出危險(xiǎn)區(qū)域,預(yù)先布置底板巖巷,打鉆預(yù)抽消突,將高瓦斯煤層抽采到低瓦斯?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行開采。“盡管實(shí)行區(qū)域性瓦斯治理措施增加了成本,但長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看,必須要堅(jiān)定不移、不折不扣地落實(shí)到位?!崩罟廛S鏗鏘有力地說(shuō)。
“孔封嚴(yán)”是保證鉆孔抽采濃度最關(guān)鍵的一環(huán)。紅衛(wèi)公司先后向安徽、河南、重慶等瓦斯治理先進(jìn)單位學(xué)習(xí)。2019年,公司實(shí)施囊袋“兩堵一注”+膨脹封孔劑帶壓封孔工藝技術(shù),從此徹底解決了“孔封不嚴(yán)”的難題。該礦單孔初始抽采濃度在80%以上,抽采濃度衰減周期從原來(lái)的30天提高到300天以上;單孔濃度還能維持在20%以上,保證了單孔抽采的有效抽采時(shí)間,使礦井實(shí)現(xiàn)“以利用促抽采、以抽采促安全”的良性循環(huán)發(fā)展。
為實(shí)現(xiàn)高效抽采,坦家沖煤礦實(shí)施高壓水射流增透技術(shù),采用30MPa高壓水射流對(duì)抽采鉆孔的煤孔段進(jìn)行切割沖孔,使煤孔段的孔徑擴(kuò)大7~10倍,水力增透技術(shù)科研取得重大成效。另外,實(shí)施圍巖加固技術(shù),采用大范圍全覆蓋深孔圍巖壁注漿,再造帷幕后,將封孔囊袋長(zhǎng)度從16米增加到30米,解決了圍巖裂隙對(duì)抽采鉆孔密封性的影響,抽采兩年多后,區(qū)域抽采支管濃度仍穩(wěn)定在20%以上。
據(jù)悉,該公司首個(gè)走向長(zhǎng)350米、傾斜長(zhǎng)100米的保護(hù)層工作面——坦家沖煤礦2353采面即將形成。
經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐探索,坦家沖煤礦形成了采煤工作面瓦斯抽采成套技術(shù)?!霸诓擅尕炌ㄐ纬韶?fù)壓通風(fēng)后,使用配套大功率鉆機(jī)施工鉆孔,在采面上、下引巷(回風(fēng)巷和溜子道)設(shè)計(jì)順層鉆孔預(yù)抽整個(gè)回采區(qū)域的煤層瓦斯。”通風(fēng)瓦斯部部長(zhǎng)郭遠(yuǎn)飛滿臉自信地對(duì)記者說(shuō),“工作面瓦斯抽采率從原來(lái)的30%,提高到現(xiàn)在的70%以上。此抽采方法能夠做到整個(gè)回采區(qū)域不留抽采盲區(qū)?!?/p>
歷經(jīng)兩載匠心建設(shè)、一載全力攻堅(jiān),2023年,坦家沖煤礦躋身全省瓦斯防治示范礦井行列,為煤與瓦斯突出礦井瓦斯綜合治理樹起新標(biāo)桿。
坦家沖煤礦發(fā)電廠機(jī)房操作室
管理革命:擰緊責(zé)任全鏈條
一個(gè)鉆孔就是一項(xiàng)工程。
坦家沖煤礦圍繞“機(jī)械化換人,自動(dòng)化減人,智能化少人”的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了“一鉆一視頻”監(jiān)控管理系統(tǒng),做到瓦斯治理工程可溯源,全力解決制約礦井瓦斯抽采過(guò)程中的難點(diǎn)問(wèn)題,推動(dòng)礦井安全高效發(fā)展。
瓦斯治理不能靠運(yùn)氣,必須靠數(shù)據(jù)。
紅衛(wèi)公司建立了突出預(yù)警分析與處置、抽采數(shù)據(jù)收集分析、抽采達(dá)標(biāo)評(píng)判、區(qū)域消突紅線、防突辦公會(huì)等閉環(huán)監(jiān)督激勵(lì)機(jī)制,嚴(yán)格執(zhí)行“鉆到位、管到底、孔封嚴(yán)、水放盡,一個(gè)鉆孔就是一項(xiàng)工程”的瓦斯抽采考核管理制度,實(shí)現(xiàn)全流程、全過(guò)程管控,使瓦斯抽采更加規(guī)范化、制度化、流程化。
強(qiáng)化全流程管理,礦領(lǐng)導(dǎo)帶班下井筑牢安全防線。
“246-113南石門南抽21日早班跟班情況匯報(bào):進(jìn)班移鉆機(jī),打31號(hào)孔,方位90度、坡度62度,矸22米,煤6米,頂板1米,分3次沖孔,壓力不足4MPa,沖孔用時(shí)50分鐘,最高瓦斯0.95%,增壓泵頂上0.25%?!痹诟喙芾砦⑿湃褐?,記者看到3月21日下午3點(diǎn)21分,該礦跟班人員舒曉成在工作群實(shí)時(shí)匯報(bào)當(dāng)班情況。
往下一翻,記者還看到當(dāng)天晚上9點(diǎn)32分,紅衛(wèi)公司總經(jīng)理、總工程師謝桂梅在工作群里回復(fù):“技術(shù)人員跟班是一次全面系統(tǒng)學(xué)習(xí)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì),會(huì)辛苦也會(huì)有收獲。希望大家在跟班過(guò)程中要把工作做得更細(xì),多觀察、多積累、多思考。在水力沖孔項(xiàng)目上,總結(jié)數(shù)據(jù),通風(fēng)部根據(jù)成果,要提煉出一到兩篇好的論文,為今后的水力沖孔提供一個(gè)模式……”
羅成展示了一組數(shù)據(jù):近三年來(lái)瓦斯治理噸煤成本從110元增加至150元。“瓦斯治理不是某個(gè)部門的事,而是全員‘責(zé)任共同體’,我們始終堅(jiān)持‘安全是第一效益、安全絕對(duì)第一’的理念。”他說(shuō)。
站在瓦斯發(fā)電廠的門口,機(jī)器的轟鳴聲不停傳來(lái),這個(gè)年發(fā)電量800萬(wàn)千瓦時(shí)的綠色工廠,正將曾經(jīng)的“煤礦殺手”轉(zhuǎn)化為綠色能源?!拔覀冑u煤,也賣‘氣’!”羅成笑道,將瓦斯治理嵌入生產(chǎn)全流程,實(shí)現(xiàn)安全與效益雙贏。
從“談虎色變”到“點(diǎn)氣成金”,坦家沖煤礦的轉(zhuǎn)型之路印證:瓦斯治理既要有“硬核科技”的突破,更需“刀刃向內(nèi)”的改革勇氣。其經(jīng)驗(yàn)證明,唯有將科學(xué)管理、裝備升級(jí)和技術(shù)攻堅(jiān)深度融合,方能實(shí)現(xiàn)煤礦安全與發(fā)展的“雙豐收”。
責(zé)編:曾金春
一審:曾金春
二審:伏志勇
三審:萬(wàn)朝暉
來(lái)源:湖南法治報(bào)
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