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煤炭开采史上的“神话”

----我国成功实施海下采煤两周年纪实

煤炭资讯网 2007/10/1 9:07:05   摄影天地
煤炭开采史上的“神话”

        山东龙口矿业集团
    
     以敢为人先的勇气和境界,去收获来之不易的成功,是山东龙口矿业集团北皂煤矿的追求;创造煤炭开采史上的”神话”,实施中国唯一、世界不多的海下采煤, 使中国成为继英国、日本、加拿大、澳大利亚之后第五个海底采煤的国家,北皂人用实践为中国的煤炭业添上了浓重的一笔,拉开了中国海下采煤的序幕。让我们记住这个日子———2005年6月18日。如今,经过二年多的开采,是北皂人用事实证明了,海下采煤”当惊世界殊.
    光荣的桂冠都是用荆棘编成的,北皂人用行动创造了中国的一个新“神话”.海底采煤成功的背后,是数十年的艰难探索与几代人的呕心沥血的结果。
 北皂煤矿海域工程是我国第一个海下煤田。海下煤田勘探及开采技术复杂,此前只有英国、日本、美国、澳大利亚等国家能够开采,此次海底采煤大获成功,使我国成为第五个海下采煤国家。而其开采过程中所形成的大量科学数据将对中国乃至世界的采煤史产生重要的意义。随着海域采煤的延伸,随着我国科技技术和装备水平的不断提高,北皂煤矿海下采煤将探索到更多的海下煤炭资源。
 1983年12月投产的北皂煤矿,是一座集煤炭和油页岩生产于一体的现代化海滨矿井。自从探明海底有煤炭储量那天起,将采煤机推进海底便成了几代龙矿人的梦想。
    龙口矿区最早进行海下采煤探索研究的历史,可以追溯到上个世纪八十年代。早在1984年,矿区就先后多次组织不同方面的人员到英国、加拿大、日本进行考察,并对国内水体下采煤情况进行多次调研,收集了大量国内外水体下采煤的技术资料。
 从1989年开始,矿区先后在海域扩大区进行了单道地震勘探,二维地震勘探,施工了4个海上钻孔,完成了海域首采区三维地震勘探,探明海域扩大区的地质储量达11667万吨,为海下采煤的成功实施提供了翔实的基础数据。在海域下采煤的前期准备工作中,龙口矿务局于1998年10月向山东省政府提出对北皂煤矿海域扩大区进行试采技术研究与开发的立项申请,并与煤炭科学研究总院北京开采研究所合作完成了立项申请报告及项目可行性研究报告。同时获得了各级政府部门以及社会各界的大力帮助和支持。
 “冲向海域,敢于向海底龙宫要资源!”这是龙矿集团董事长宋子安2002年上任后提出的口号。2004年2月,龙矿集团在总结过去海下采煤研究的基础上,举办了《北皂煤矿海域下煤层首采面试采重大安全技术定向暨专家论坛》。中国科学院院士宋振骐、中国劳动保护科学技术协会副会长蔚茂河以及煤炭科学研究总院、煤炭科学研究总院西安分院、中国矿业大学、中国地质总公司等单位的30多名专家、学者应邀参加了论坛。通过充分的研究论证,确定了海域下煤层开采的可行性,并确定了以防止海水溃入为重点、确保海域下煤层首采面安全试采的四大安全技术课题,即:防止海水溃入的重大安全技术;首采面综采放顶煤开采技术;建立灾害预警系统和安全保障体系;海域下煤层开采覆岩运动规律及控制技术。
 海域下采煤是龙口矿业集团公司的战略工程,也是北皂煤矿的可持续发展工程。为了保证这一工程的顺利实施,北皂煤矿在集团公司领导和支持下开展了大量的科技攻关工作。先后完成了海域首采面试采综采放顶煤可行性论证、防止海水溃入防治水技术、海域下煤层开采覆岩运动规律及其控制技术、建立海域开采灾害预警系统和应急预案等四大关键技术课题研究,为海域开发提供了技术保障。海域工程开工以来,巷道支护困难、勘探资料不准、防治水、气体管理等诸多难题不期而至,特别是巷道支护遇到了前所未有的困难。为此,北皂煤矿边施工边探索,对海域岩石力学性质、围岩运动及矿压显现规律进行了不懈的研究,逐步摸索出较为有效的海域支护方式,掌握了大量海域支护的技术资料,为海域支护改革积累了丰富的经验。
    历数近年来北皂煤矿取得的辉煌业绩,回顾北皂煤矿走过的科技创新之路,不难看出:科技为北皂煤矿插上了腾空翱翔的翅膀。
煤产销量连年稳步攀升,刷新了多项历史新记录;海下采煤取得突破性进展,开创了煤炭工业新篇章;信息化技术应用效果明显,矿井迈出安全高效新步伐……2005年6月10日~8月13日,海域首采面(即H2101工作面)成功试采;2005年8月10日至2006年1月24日顺利完成海域二采面(即H2103工作面)回采。海域首采面成功试采和二采面推广应用,实现了海域下煤炭安全高效开采。实现了海下采煤的重大技术突破,标志着我国海下煤炭开采技术达到世界领先水平。2005年8月,海域首采面成功试采,安全回采煤炭8.2万吨,填补了世界海下采煤综放开采的技术空白。2007年2月,海域二采面实现安全回采,初步形成了我国海域下煤炭安全开采的技术体系。为了保障海下采煤的健康发展,北皂煤矿还制定了海下采煤技术研究规划,将海陆水文地质条件综合研究、海域瓦斯涌出规律及瓦斯抽放技术综合研究、海域回采工作面支撑压力分布规律与控制技术的研究等科研项目列为今后一个时期的科技工作重点。不远的将来,一大批海下采煤科研成果将奠定海下采煤品牌的基础,成为企业发展的核心竞争力。
    截止到2007年6月末,海域开发完成矿建工程近12000米,投入资金约5亿元。海域第三个工作面(即H2106工作面)储量99万吨,预计2008年6月1日开始回采。北皂煤矿海域远景储量极为丰富,规划中的北部海域有60km2的范围内预测煤炭地质储量约2亿吨,潜在着巨大的经济效益。龙矿集团海域开发开创了我国煤炭生产的新途径,更是龙矿集团未来的发展方向。
    为确保海下采煤在技术上可行、安全上万无一失,龙矿集团在充分进行研究论证的基础上,先后投入大量资金引进了先进的技术装备,将海域四大技术课题全面付诸实施。
 “矿井铺设”建成了国内一流的综合自动化控制平台,为海域通风、供电、排水、提升运输、安全监测监控、灾害预警等系统的地面集中控制提供了数字化的操作平台。工业电视网络覆盖了矿井上下所有关键部位,配合集中控制系统的使用,实现了海域中央变电所、中央泵房、皮带运输等重要场所的局部分时段无人值守。
 矿井采用的安全生产监测监控系统融入了10多项国内高新技术,达到了国内煤炭行业的先进水平。井上下水情在线监测系统可对矿井水量、水压和水温进行动态监测,及时发出预警信息。KJ69人员定位系统的大范围应用,解决了井下人员的动态监控问题,可实时掌握井下人员数量及区域分布情况。快速水质化验室和常规水质化验室的建立,为矿井全面及时地掌握水情变化,快速确定涌水水源提供了科学的依据。智能瓦斯巡检系统的成功投入使用大大提高了瓦斯检测的真实性和有效性。海下采煤应急救援体系的建立,进一步增强了矿井的抗灾救险能力。

    要挖掘海底世界的宝藏,需要的不仅仅是先进的技术,还需要付出常人难以想象的艰辛。
    北皂煤矿海域工程自2001年1月1日开始施工,累计拓进达1万多米。担负施工任务的北皂煤矿员工面对深部开采带来的巷道压力过大、地质构造复杂、支护难度增加等前所未有的困难,先后建成了海域轨道、皮带、回风3条暗斜井,从陆地生产系统延伸至海下-350米水平,形成了主、辅两套提升系统。截至2005年6月,北皂煤矿海域提升运输、通风、排水、供电等各大系统全面形成,安装综采放顶煤98部支架。采厚4米,面长150米的首采面正式准备就绪。与此同时,龙矿集团还履行了安全预评价、安全专篇、海下采煤环境影响评价、矿产资源开发利用方案编制、试采设计等法定手续,申领了采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证等准入证件。
    从海底“抽薪”,敢于第一个吃“螃蟹”,需要的不仅仅是魄力和勇气。自上世纪七十年代至今,一代又一代的龙矿人经过20多年的勘探,在近10年间经中国数所高等院校的近20次技术论证证实,才有了今日龙口煤矿海下联合试运转的成功。
    龙矿董事长宋子安自豪地宣称:“我们今天迈出这一小步,是中国煤炭资源开发的一大步。这预示着中国煤炭开发将进入一个全新的领域,标志着中国海下采煤进入了世界先进行列!”中国煤炭协会领导说,进行海下煤田开采,技术复杂、安全技术要求很高,龙矿集团北皂煤矿海下首采面联合运转的成功,标志着中国有能力靠自己的力量完成海下采煤这一难题,将跨入世界海下采煤先进国家行列。
    成绩属于过去,光明的前景还在未来。作为我国第一次海下采煤,北皂煤矿海域工程汇集了国内外采煤技术之大成———
 井下人车、海域索道的装备解决了员工远距离作业的体力消耗;
 中央泵房、变电所、集中皮带实现了无人值守自动化;
 海域首采面采用了综采放顶煤技术,在世界尚属首次; 
    海域人员定位系统,实现了海域劳动组织全方位监控。
    海底采煤,前景一片光明……
    北煤告诉我们:敢为人先,才能当惊世界殊!

    图为吴邦国委员长视察该矿时与龙矿董事长宋子安合影。

本网特约记者:白晓光 通讯员:宋鲁燕 编 辑:和扬
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