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長劍倚天破浪行——大佛寺礦重大災害治理保障安全生產綜述
發布時間:2020-08-28 11:15:39     作者:賀海鴻 田文龍   瀏覽量:1188   分享到:

2020年8月28日,距離大佛寺礦生產系統成功實現聯合試運轉已經走過了17個年頭。追溯時光,歲月崢嶸。2006年,歷經三年建設和緊張有序的生產籌備,寄托彬長人無限希望與夢想的大佛寺礦,在陜煤集團和省國資委的熱切期盼和關注中建成投產,全面拉開了彬長礦區開發建設的序幕。

承接歷史,勇于擔當。在礦井投產初期,建設者們飽嘗了艱難困苦的創業磨礪,挑戰極限,勇攀高峰,披星戴月,同無法預測的復雜地質條件做斗爭,用智慧、汗水和艱辛,闖過了一道道難關,越過了無數的艱難險灘,以“雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越”的時代擔當精神,緊緊抓住安全生產這一生存發展的根本,搏浪煤海,揚帆遠航。

大佛寺礦井災害治理理論研究與工程實踐.JPG

彬長礦區瓦斯、水、火、煤塵、頂板、沖擊地壓、地熱等災害耦合加,相互影響、互為矛盾,被國家煤監局定位為全國煤礦災害最重、治理難度最大、安全風險最高、有效防范和遏制重特大事故任務最繁重的礦區之一。作為彬長集團開發建設的第一座高產高效礦井,建礦17年來,該礦堅定安全底線思維,致力于多元災害條件下地質災害治理研究,逐步樹立起了“災害治理能力就是礦井生產能力、災害治理地質先行”等理念,形成以瓦斯治理與利用為突破口,防滅火、防治水、防礦壓并重的“理論研究與實踐創新”災害防治體系,實現了災害防治由“重治理疏預防”向“預防為主、防治結合”的本質轉變。總結研討、實踐完善,匯編形成《大佛寺礦井災害治理理論研究與工程實踐》,成為指導礦區災害治理的總章程。

變害為利  降服瓦斯“攔路虎”

大佛寺礦井絕對瓦斯涌出量150m3—160 m3/min ,最高達210m3/min,高瓦斯量排在全國前列。近年來,該礦緊緊圍繞“通風可靠,抽采達標,監控有效,管理到位”的瓦斯治理方針,逐步實現“抽采工程化、施工標準化、過程視頻化、計量精準化”的瓦斯抽采“四化”目標。該礦在全國率先實現了礦井瓦斯“零排放”,先后榮獲全國瓦斯治理與利用示范礦井、全國煤礦瓦斯防治先進集體、陜西省十佳低碳綠色示范單位等殊榮。2013年11月,國家發改委能源局確定彬長礦區為全國首個瓦斯“零排放”建設示范礦區。

千米定向鉆孔施工.JPG

科研攻關,深度解碼。針對涌出量西北居首國內靠前的瓦斯治理難題,探索地面、井下瓦斯治理與綜合利用策略,該礦全面實施以瓦斯為產業導向的煤炭資源安全開采—煤層瓦斯階梯式開發—礦區瓦斯階梯式利用“三位一體”的瓦斯資源綠色循環經濟發展新模式。積極構建產學研用“四位一體”融合創新機制,長期與平安煤礦瓦斯治理國家工程研究中心、中國礦業大學等科研院校保持合作,依靠科技進步解決瓦斯治理難題,杜絕了瓦斯事故影響。大佛寺礦使用定向鉆機施工長距離鉆孔突破1200m,創出國內行業紀錄。把加大科研攻關力度作為實現瓦斯“治得住、治得快、治得準、治得省”的主要途徑,建立瓦斯抽采分析實驗室在40204工作面建成了瓦斯抽采效果智能分元評價系統,開展瓦斯抽采參數在線監測、瓦斯抽采效果評價和達標評判工作。今年以來,彬長礦業攜手陜煤技術研究院多措聯動,積極推進國內首創“2-111”礦井瓦斯高效抽采技術項目,利用高壓水射流縫卸壓和液態CO2氣相驅替原理及工藝,實現瓦斯高效抽采。

危滅患  綜合施策縛“水魔”

大佛寺礦水文地質條件復雜,主要受“洛河水、離層水、老空水”三類水害影響,涌水規律典型。針對各類水害特點,該礦嚴格落實“三專兩探一撤”防治水要求,形成了“超前探放、階段布局、多級沉淀、均衡排放、循序漸進”的防治水工作總體思路,全面引進物探、鉆探化探、疏排、監測等先進技術手段,堅持井上與井下、區域與局部物探與鉆探、建設與優化、探放與疏排“五結合”治理方式,建立了“3L防治體系”,為水害科學有效防治提供了有力保障。

系統保障,提升能力。礦井實測采后導水裂隙帶發育高度為采高的16.85倍,主要涌水點在回采工作面,其特點為瞬時量大、持續時間短。礦井現建設有6座水倉和1座抗災泵房,正常排水能力2500m3/h,強排能力1000m3/h 。

標準化水倉.jpg

科研攻關,技術解圍。該礦積極與相關科研院所合作,開展礦井水文地質條件充水因素、水害形成機理、導水通道發育情況、水害防治工程技術研究。截至目前,已開展了特厚煤層綜放條件下頂板導水裂縫帶發育規律、地下水對煤礦安全開采影響的研究與分析、電法探在大佛寺礦防治水工作中的應用等研究項目,復合煤層開采覆巖破壞規律及典型頂板水害綜合防治技術研究項目有序推進。

強頂固幫  護全“一片天”

建礦以來,該礦不斷總結頂板管理經驗,積極與科研單位合作,對巷道布置和支護工藝進行大膽創新。采煤工作面實行“三區跳采”,有效減輕動壓對掘進工作面的影響。臨空巷道實行幫部全錨索支護,確保掘進期間一次支護到位。地質構造帶區域的掘進巷道實施注漿錨索,增加圍巖的自身承載能力,提高圍巖穩定性。水倉酮室等永久性工程實施全錨索、注漿錨索及鋼筋混凝土聯合支護,避免返修。提高支護材料品質,充分發揮圍巖主動承載能力,確保達到最優支護效果。

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隨著礦井開采范圍和開采深度的增加,以及聯合布置工作面的生產,巷道頂板出現明顯下沉、底板劇烈鼓起,兩幫收斂,嚴重制約礦井安全開采。2020年,該礦積極與中國礦業大學謝文兵團隊開展了《巷道布置及支護優化技術研究》科研項目,針對性研究4煤、4上煤強動壓影響巷道的圍巖控制技術。

該礦建立了微震、地音、應力在線及礦壓監測系統,建成了沖擊地壓監測與分級警技術體系。為所有頭面配備了專用防沖鉆機,主要采取采煤工作面煤壁施工大直徑鉆孔,掘進工作面超前施工大直徑鉆孔的常規卸壓解危措施,實現監測預警、卸壓解危、效果檢驗閉環管理。強化物料捆綁、區域限員和個體防護,實現了監測警、卸壓解危、現場管理聯防聯控。按照彬長公司統一安排,與中煤科工集團康紅普院士團隊合作,全面開展沖擊地壓綜合防治技術研究。

瓦斯抽放泵站.JPG

從對瓦斯、水、火、頂板、沖擊地壓等災害的一無所知,到長纓在手蒼龍,實現災害可防可控,有災無害從跌跌撞撞蹣跚起步,到建立起現代化的安全高產高效礦井。

“鑿開混沌得烏金,藏蓄陽和意最深”17年,一段長劍倚天破浪行的戰歌,響徹挑戰行業難題的不屈征程中。先行者必先贏,這是搏擊風雷的鋼鐵意志,更是降龍伏虎的巔峰對決。

從摸黑探路、災治災到綜合施治、深度解碼,大佛寺礦人與礦井災害共生共贏的鏖戰,已經凝結成為一種思想、一種行動、一種責任,凝聚精神,記錄歷史,啟迪未來!大佛寺礦  賀海鴻  田文龍

 

編輯:徐超


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