陳國(guó)政
重慶松藻煤電有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“松藻煤電公司”)是我國(guó)西南最大的無(wú)煙煤生產(chǎn)基地,現(xiàn)有6對(duì)生產(chǎn)礦井,礦區(qū)煤系地層為二疊系龍?zhí)督M,含煤5~14層,所開采的煤田保有儲(chǔ)量6億多t。煤層瓦斯壓力4.5~10.5MPa,礦井平均絕對(duì)瓦斯總涌出量85.26m3/min、最大151.17m3/min,礦井平均相對(duì)瓦斯總涌出量71.27m3/t、最大108.7m3/t,為嚴(yán)重的煤與瓦斯突出礦井。
松藻礦區(qū)歷年來(lái)煤與瓦斯突出事故頻繁發(fā)生,突出最多的一年竟發(fā)生75次,最大突出煤量2910t、噴出瓦斯25.4萬(wàn)m3。因煤與瓦斯突出事故死亡的人數(shù),占松藻煤電公司總死亡人數(shù)的39.97%。1960年松藻礦區(qū)發(fā)生的一起特別重大煤與瓦斯突出事故,導(dǎo)致125人死亡。
為構(gòu)建安全長(zhǎng)效機(jī)制,總結(jié)公司近年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),松藻煤電公司確定了“三超前”(掘進(jìn)超前、抽放超前、保護(hù)層開采超前)戰(zhàn)略布局,在管理體系上和開采布局上著眼于防突,實(shí)現(xiàn)“掘、抽、采”協(xié)調(diào)發(fā)展,以有效預(yù)防煤與瓦斯突出重大事故。
合理采掘部署
量化“三超前”指標(biāo)
“三超前”具體是指煤與瓦斯突出礦井的專用瓦斯抽采巷道掘進(jìn)超前于抽采工程,瓦斯抽采工程超前于保護(hù)層開采,保護(hù)層開采超前于被保護(hù)層開采?!叭啊钡暮诵氖情_采保護(hù)層與預(yù)抽煤層瓦斯。抓好“三超前”工作,不僅能滿足綜合治理瓦斯所需要的時(shí)間、空間條件,而且能促進(jìn)煤與瓦斯突出礦井掘、抽、采關(guān)系協(xié)調(diào)發(fā)展,防止發(fā)生重大煤與瓦斯突出事故,是實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯突出礦井安全長(zhǎng)效機(jī)制的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
掘進(jìn)超前要求在水平生產(chǎn)能力開始遞減前1~1.5年,必須完成接替水平的基本井巷工程、安全系統(tǒng)、安裝工程;在采區(qū)(盤區(qū))生產(chǎn)能力開始遞減的前6個(gè)月,接替采區(qū)(盤區(qū))要布置好,采區(qū)(盤區(qū))設(shè)備不僅要安裝到位,而且要調(diào)試至正常運(yùn)轉(zhuǎn);底板開拓系統(tǒng)必須超前專用瓦斯抽采巷道一個(gè)工作面條帶,確保專用瓦斯抽采巷道的施工;煤層開拓系統(tǒng)必須超前準(zhǔn)備至少一個(gè)工作面區(qū)域,確保下一個(gè)工作面的施工進(jìn)入空間;專用瓦斯抽采巷道必須超前于一個(gè)保護(hù)層準(zhǔn)備工作面,以確保保護(hù)層準(zhǔn)備工作面巷道掘進(jìn)時(shí)滿足先抽后掘的要求;保護(hù)層工作面的回采巷道,采前形成的時(shí)間也應(yīng)不少于8個(gè)月,以滿足首采層工作面本層先抽后采的要求。
瓦斯抽采超前要求對(duì)首采薄煤層保護(hù)層(也有突出危險(xiǎn))掘進(jìn)前的穿層預(yù)抽、回采前的本層預(yù)抽和鄰近層預(yù)抽時(shí)間,均不少于6個(gè)月,同時(shí)要求瓦斯預(yù)抽率達(dá)到30%以上。
保護(hù)層開采超前要求礦井保護(hù)煤量可采期不得少于30個(gè)月,可供布面的保護(hù)煤量可采期不得少于20個(gè)月。
堅(jiān)持技術(shù)進(jìn)步
落實(shí)“三超前”指標(biāo)
針對(duì)礦井部署“三超前”達(dá)標(biāo)存在的突出問(wèn)題,近年來(lái),松藻煤電公司積極開展了提高掘進(jìn)單進(jìn)、預(yù)抽瓦斯與保護(hù)層開采的技術(shù)難題研究,落實(shí)“三超前”指標(biāo),促進(jìn)礦井“掘、抽、采”的協(xié)調(diào)發(fā)展。
為了確保掘進(jìn)超前,松藻煤電公司通過(guò)創(chuàng)新石門揭煤技術(shù)、應(yīng)用地質(zhì)構(gòu)造超前物探技術(shù),開展了掘進(jìn)裝備與工藝等研究。公司一是創(chuàng)新了漸進(jìn)式快速石門揭煤的4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),即快速預(yù)測(cè)技術(shù)、增透消突技術(shù)、移動(dòng)安全屏障技術(shù)、松軟煤體固化技術(shù),這4項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用,使揭煤不放震動(dòng)炮,揭煤時(shí)間縮短30%,有效避免了揭煤時(shí)發(fā)生煤與瓦斯突出。二是初步建立了礦井地質(zhì)構(gòu)造超前物探技術(shù)體系,引進(jìn)與應(yīng)用DTC-150、KDZ1114-3地質(zhì)超前探測(cè)儀,定期對(duì)掘進(jìn)工作面前方60~150m內(nèi)的地質(zhì)變化情況進(jìn)行預(yù)報(bào),不但準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)了掘進(jìn)工作面前方的地質(zhì)構(gòu)造,還減少了鉆探數(shù)量和工程量。三是開展掘進(jìn)裝備與工藝研究,公司從改造排矸系統(tǒng)直通化入手,簡(jiǎn)化運(yùn)輸環(huán)節(jié),改進(jìn)輔助運(yùn)輸方式,開展窄機(jī)身綜掘、鉆爆工藝及支護(hù)新技術(shù)的應(yīng)用攻關(guān),全面提高掘進(jìn)單進(jìn)。這些技術(shù)的應(yīng)用,不但實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)超前,而且為治理瓦斯留足了時(shí)間空間。
為了確保抽采超前,松藻煤電公司對(duì)瓦斯抽采超前的技術(shù)難題進(jìn)行了研究,特別是在增加煤層透氣性、鉆進(jìn)工藝、鉆孔機(jī)具、封孔工藝等方面做了大量研究工作。研究應(yīng)用了增透預(yù)抽瓦斯技術(shù),采取深孔預(yù)裂爆破,使鉆孔瓦斯抽采量增加12%~30%,縮短瓦斯抽采時(shí)間30%~45%;應(yīng)用高壓水力增透技術(shù),提高了鉆孔單位時(shí)間抽采量170%;進(jìn)行了松軟突出煤層鉆機(jī)與鉆進(jìn)工藝配套研究。如引進(jìn)ZY1250和MK-4型鉆機(jī),配合螺旋鉆桿和壓風(fēng)排粉工藝施工φ96mm順層鉆孔,平均孔深89.4m,最大孔深168m,實(shí)現(xiàn)了首采突出層工作面無(wú)“空白帶”超前抽采。同時(shí),公司還積極開展了抽采鉆具適用性研究。如應(yīng)用潛孔錘鉆進(jìn)過(guò)硬巖技術(shù),節(jié)省時(shí)間50%、降低成本61%;采用金剛石復(fù)合片鉆頭,實(shí)現(xiàn)了多巖性鉆進(jìn)一次成孔,臺(tái)機(jī)效率達(dá)到4032m/月。此外,公司還深化了封孔工藝研究。應(yīng)用馬麗散封堵本煤層鉆孔,使單孔抽采瓦斯?jié)舛冗_(dá)到35%~95%,提高了280%;100個(gè)鉆孔抽采量提高233%,達(dá)到1.33m3/min。
為了確保保護(hù)層開采超前,松藻煤電公司堅(jiān)持機(jī)械化開采與綜合治理瓦斯并重。在薄煤層開采超前上,積極推進(jìn)薄煤層機(jī)采、綜采工藝,構(gòu)建防突“三級(jí)”預(yù)測(cè)體系,完善了防突工藝和實(shí)施采空區(qū)抽采等工作,不僅加快推進(jìn)了保護(hù)層工作面,而且有效地提高了被保護(hù)煤量。
在推進(jìn)保護(hù)層工作面采煤機(jī)械化上,公司目前已有5對(duì)礦井實(shí)行了保護(hù)層工作面高檔機(jī)采與綜合機(jī)械化采煤,保護(hù)層工作面采煤機(jī)械化率達(dá)到81.25%、采煤綜合機(jī)械化率達(dá)到62.5%。公司還積極建立了防突“三級(jí)”預(yù)測(cè)體系,將防突預(yù)測(cè)工作分成區(qū)域預(yù)測(cè)、小塊段預(yù)測(cè)和局部預(yù)測(cè)3級(jí),使防突工作由粗到細(xì)、由細(xì)到準(zhǔn)確,減少防突工程量60%~70%。同時(shí),公司還著力研究完善了防突工藝。20世紀(jì)90年代,松藻煤電公司打鉆孔時(shí)還需要3~5道工序、2套以上機(jī)具,這樣做不僅費(fèi)工,而且費(fèi)時(shí)。近年來(lái),松藻煤電公司通過(guò)對(duì)防突新工藝的研究,打鉆孔工作只需一套機(jī)具、一個(gè)工種人員,在原有一個(gè)工序內(nèi)完成預(yù)測(cè)、消突、檢驗(yàn)等工作,使防突施工速度提高了50%。此外,公司還建立了采空區(qū)抽采系統(tǒng),實(shí)施瓦斯分源治理。針對(duì)松藻礦區(qū)保護(hù)層工作面瓦斯涌出量大,在采取穿層卸壓抽、本層預(yù)抽、風(fēng)排措施的基礎(chǔ)上,積極對(duì)采空區(qū)實(shí)施瓦斯抽采,有效解決了保護(hù)層工作面開采中瓦斯突出的問(wèn)題,單面采空區(qū)年抽采瓦斯量達(dá)到800萬(wàn)m3以上。
嚴(yán)格節(jié)點(diǎn)管理
實(shí)現(xiàn)“三超前”目標(biāo)
為實(shí)現(xiàn)“三超前”目標(biāo),松藻煤電公司成立了以總經(jīng)理為組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)小組,制定了相關(guān)管理辦法,確保礦井“三超前”計(jì)劃兌現(xiàn)。一是制定“三超前”達(dá)標(biāo)管理辦法。明確各礦井“三超前”具體控制指標(biāo),分年下達(dá)“三超前”節(jié)點(diǎn)目標(biāo)計(jì)劃,按標(biāo)準(zhǔn)考核定級(jí), 達(dá)到“三超前”甲級(jí)的礦井獎(jiǎng)勵(lì)25萬(wàn)元、乙級(jí)礦井獎(jiǎng)勵(lì)15萬(wàn)元,未達(dá)標(biāo)的礦井處罰15萬(wàn)元。二是制定了掘進(jìn)單進(jìn)創(chuàng)歷史記錄獎(jiǎng)勵(lì)辦法。凡月度安全、質(zhì)量等指標(biāo)達(dá)到考核要求的掘進(jìn)隊(duì),獎(jiǎng)勵(lì)1~5萬(wàn)元。三是制定了抽采績(jī)效考核辦法。把噸煤抽采量、噸煤抽采進(jìn)尺、礦井抽采率、抽采濃度,與礦井績(jī)效、礦領(lǐng)導(dǎo)年薪掛鉤考核,同時(shí)規(guī)定,凡突出薄煤層保護(hù)層巷道掘進(jìn)條帶或石門揭煤、保護(hù)層工作面本層預(yù)抽率(或時(shí)間)不足、被保護(hù)層卸壓抽采超前距不足,要處罰礦長(zhǎng)、煤礦總工程師等負(fù)責(zé)人各800~2000元。四是制定了保護(hù)層開采創(chuàng)水平獎(jiǎng)勵(lì)辦法。對(duì)年度保護(hù)層工作面安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)到考核要求的礦井,公司將分級(jí)給予獎(jiǎng)勵(lì),甲級(jí)的礦井獎(jiǎng)勵(lì)25萬(wàn)元、乙級(jí)的礦井獎(jiǎng)勵(lì)20萬(wàn)元、丙級(jí)的礦井獎(jiǎng)勵(lì)15萬(wàn)元。
通過(guò)不斷努力,松藻煤電公司的煤與瓦斯突出事故得到有效遏制。從1995年以來(lái),松藻煤電公司平均每年減少了采、掘工作面瓦斯超限128次,減少煤與瓦斯突出15.9次,企業(yè)也多次榮獲部、省、市授予的“安全生產(chǎn)先進(jìn)局”“勞動(dòng)安全達(dá)標(biāo)局”稱號(hào)。2005年和2007年,松藻煤電公司還消滅了瓦斯災(zāi)害事故。這些實(shí)踐證明,正是堅(jiān)持部署“三超前”措施,實(shí)現(xiàn)了公司突出礦井“掘、抽、采”的協(xié)調(diào)發(fā)展和公司的安全生產(chǎn)。
編輯余茂君