面对高瓦斯、高突出的世界性难题,寺河矿坚持与瓦斯共生共赢理念,亮剑11年,原煤产量破亿吨,瓦斯抽放总量达274346万立方米,抽采量连续7年稳居井工矿井世界第一;矿井连续五年未发生一起瓦斯伤亡事故,实现了千万吨矿井不烧一吨煤,成为全煤行业采煤采气一体化典范。
11年鏖战,平安在心中;11年砺剑,收获在路上。
有人说,有两大行业最难做,天上的航天和地下的采煤。天上的事无法预测,地下的事更是难上加难,入地要比登天难。要彻底制伏瓦斯这个“老虎”,从没有路的地方踩出一条路,靠的不仅仅是胆略,还需要智慧和艰苦卓绝的努力。
从对瓦斯的一无所知,到长缨在手伏苍龙;从跌跌撞撞蹒跚起步,到建立起现代化的瓦斯地质研究室,11年,一段长剑倚天破浪行的战歌,响彻挑战世界难题的不屈征程中。
破题之本在抽放,解题之要在创新,克题之策在防突,答题之方在管理,一整套瓦斯治理防突经验,见证着寺河人的跋涉和求索,也印证了“制胜之道,实在人而不在器”的至理名言。
破题之本在抽放——举全矿之力坚决打赢区域瓦斯治理战
寺河矿东井区原煤瓦斯含量为18.16立方米/吨,西井区原煤瓦斯含量更是高达28.97立方米/吨,巨大的瓦斯、地应力就像一颗炸弹,一触即发。面对这样一个高瓦斯高突出矿井,如何让瓦斯治理与安全生产“共舞”,寺河矿需要解决的是一个在国内同行业领域少有的“个案”。
“难题”面前,寺河人的回答是:应抽尽抽,抽采达标!
11年研磨和实践,寺河矿形成了“三级瓦斯治理”模式,采用地面钻井抽采先行,井下顺层长钻孔区域抽采为主,穿层钻孔、采空区抽采为辅的瓦斯抽采方法,大面积降低了矿井瓦斯含量,取得阶段性成功。
其中定向钻机顺煤层区域递进式抽放工艺可谓集寺河矿1000余名瓦斯治理人员的心血之作。
此项工艺的核心是利用定向钻机在寺河矿6m厚的3号煤层中按设计施工,通过计算机自动生成钻孔轨迹,经过孔底马达调整保证轨迹精度,具有成孔效率高、抽放效果好、钻孔轨迹可见可靠等优点,并依据钻进结果实现对构造的探测分析、煤层等高线的修订、异常煤体区域圈定。
在成功运用定向钻机顺煤层区域递进式抽放工艺基础上,寺河矿在实践中形成了针对不同作业环境的瓦斯抽放新工艺,采取地面瓦斯抽采;工作面顺层普通钻机钻孔强化抽采瓦斯;开拓大巷底板穿层钻孔预抽掘进工作面瓦斯;采空区瓦斯抽采;千米钻机抽采瓦斯等多渠道、多方位瓦斯抽采模式,实现了瓦斯抽采从量到质的飞速裂变。
寺河矿把精细化管理引入瓦斯抽放工作,形成大抽放的闭合循环格局。建立每班巡检制度,组织专业技术人员定时、定点对抽放管路浓度进行测量,合理调配管路负压,提高抽采系统稳定性;严格实行施工前预测、施工中监管、施工后复查制度,确保施工工序标准化;设立钻孔监管责任区,安排专人每天对责任区范围内钻孔进行测量,对堵孔和低浓度钻孔及时处理,保障每个施工完毕钻孔抽放顺利、浓度达标。
截至上半年,寺河矿潘庄风井临时瓦斯抽放泵站投运、全国最长井下瓦斯抽放管网建成、国内首个普通钻机轨迹测量系统应用、千米钻机用肋骨通缆钻杆破碎煤技术试验、顶板岩巷区域钻孔抽采模式推行、防突钻机投运,再一次铸就瓦斯治理的又一座里程碑。
解题之要在创新——把高精尖技术应用到瓦斯治理最前沿
千米钻机二队是寺河矿从事瓦斯治理的主要队组,被冠以“二炮”的美名。2013年,在晋煤集团“两会”召开前夕,他们成功对千米定向钻机施工钻杆进行适应性改造,变短兵相接为远程制导,有效破解特殊区域长钻孔施工难题,为企业“两会”献上了厚礼。
队长牛蕴是个“技术达人”,几年来,由他亲自牵头的技术革新多达六七项之多。仅2012年,全队就完成小改小革20余项,在缩减设备成本的同时,也成为瓦斯治理的精锐利器。
科技是瓦斯治理的精要,只有依托持续的创新内驱动,才能赢得瓦斯治理的主动权。十多年来,寺河矿坚持引进、消化的 “技术创新”之路,建立自己的“智库”,通过“自我造血”,让第一生产力成为降服“杀手”的“帮手”。
澳大利亚VLD-1000千米钻机成为矿井瓦斯治理的核心竞争优势。
2005年起,寺河矿购置了2台澳大利亚的VLD-1000型钻机,逐步培养了一批熟练的千米钻机司机,找到了适合寺河矿本煤层条件的定向钻孔成孔工艺并使之日渐成熟。2008年8月在西井区W1301工作面定向钻孔施工取得突破,寺河矿本煤层定向钻孔成孔率大幅提高,钻机开机效率达到较高水平,使本煤层区域性递进式抽采在寺河矿应用成为可能。
2012年,寺河矿定向钻机开机台数达到11台,日定向钻孔施工进尺达到2500米以上,单台班进效率保持在90米左右。截至2013年4月底,千米定向钻机累计施工钻孔进尺260余万米。通过定向钻机成功大规模应用,针对不同区域的瓦斯赋存特点,寺河矿让“洋设备”换上“中国芯”,逐步形成东井区的定向长钻孔递进式抽采的瓦斯治理模式,西井区穿层钻孔与定向长钻孔相结合的瓦斯治理模式,东井区接替盘区规划以下组煤保护层卸压抽采和定向长钻孔相结合的瓦斯治理模式,取得显著成效。
创新永远没有止境。面对煤体破碎区和软煤区等特殊构造区域瓦斯抽放难题,寺河矿积极与重庆煤科院合作,集全矿之力开展技术攻关,通过对千米定向钻机施工钻杆的适应性改造,研制出“螺旋槽定向钻杆”,有效破解特殊区域长钻孔施工难题,使得瓦斯抽采效率得到了又一次质的提升。
这种螺旋钻杆,与普通钻杆最大的不同之处在于表面的螺纹,在打钻时可以利用螺纹将钻孔里的煤渣和水顺利地反出来,大幅度减少频繁压杆现象发生,再一次验证了寺河人在“生命绝境”敢为人先的首创精神。
近年来,寺河矿先后完成普通回转钻进轨迹测量、千米钻机用凹槽螺旋定向钻杆破碎煤钻进试验、顶板岩巷区域定向钻孔大面积抽采、防突钻机投运等重大突破,自主创新的《顶板岩巷区域定向钻孔大面积抽采技术》,利用普通钻机从煤层下部开始由下至上穿越岩层,进入煤层,实施全覆盖打钻抽放。此项技术使用以来,该矿已在区域施工了上万个穿层钻孔,进尺达80万米以上。
克题之策在防突——“四位一体”防护措施“虎口拔牙”出奇兵
随着“一矿两井”开采格局的正式形成,矿井面临的开采环境更为险恶,西井区绝对瓦斯涌出总量为670.48 m3/min,为突出矿井。
尽管前期积累下不少成功的瓦斯治理经验,但突出矿井的巨大潜在危险,还是让所有寺河人胆战心惊,如履薄冰。
一场战役的成功,关键在于正确的战略。怎样“虎口拔牙”预防瓦斯突出,是一个全新的挑战,必须“稳”与“狠”,方能战而胜之,这是全体寺河人的共识。
寺河矿坚持抓大不放小的原则,走独具寺河特色的瓦斯防突之路。针对西井区掘进工作面与东井区掘进工作面瓦斯地质条件不同的状况,寺河矿对防突工艺进行改善。东井区防突预测工艺采取第一次预测掘6米,第二次预测掘30米,两次预测一循环的方式。
为确保在西井区突出条件下的生产工作万无一失,寺河矿在西井区采用每掘7米预测一次的方式,避免掘进过程中由于防突预测不到位造成瓦斯涌出、瓦斯超限的现象发生。在打预测孔方面,寺河矿在东井区“7孔预测法”的基础上,改为“10孔预测法”,并根据现场瓦斯情况适当增加预测孔数量,有效对煤体瓦斯进行全方位预测,为瓦斯防突工作的有效开展提供数据保障。
做好防突预测的同时,寺河矿还注重加强现场瓦斯监测工作,以强化职工瓦斯监测常识和瓦斯防治意识,积极开展瓦斯防治知识培训。培训由通风科相关技术人员结合西井区瓦斯情况,针对性地对西井区掘进工作面岗位人员进行业务技能提升,并在培训结束后严格对其进行考核,促使现场作业的所有职工都能在第一时间发现和控制瓦斯隐患,将隐患消灭于萌芽状态。
瓦斯防突工作,既要做通盘把控,又要在重点环节寻求突破。针对综采工作面检测孔多、密度比较大的情况,寺河矿认真落实“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的两级“四位一体”综合防突措施,每天安排四组专职防突人员定点定班进行工作面防突指标验证,以65米为一个评价区域,缩小循环进度,严格执行连续验证,每班测定36个防突钻孔,确保防突指标持续安全,坚决做到“不掘突出头、不采突出面”。
“求其上,得其中;求其中,得其下;求其下,必败。”防突工作是煤矿瓦斯治理的深水区,一招不慎,很可能矿毁人亡。寺河矿不断自我加压,自我完善,对标一流,总结出行之有效的现场综合防突管理“十项”具体做法。
一是区域防突措施多种方式联合抽采、区域验证超标率大幅度降低;二是区域措施校检方式高于国家标准;三是区域验证和局部防突全断面检测工作做到超前防范;四是防突钻机的全煤层施工工艺效果明显;五是防突检测及局部措施的采取环节形成异体监督、杜绝操作环节弄虚作假现象;六是防突工作形成全员参与、共同监督的体制;七是现场综合防突管理牌板技术体系全、防突工作管理透明度高;八是现场防突标记坚持“三对照”,杜绝超采掘现象发生;九是全员参与瓦斯地质信息收集,实现瓦斯地质信息公开、透明、信息化;十是防突措施的实施和效果检验在机构设置上形成了相互监督。
持之以恒的瓦斯防突之道,使得寺河矿瓦斯含量由最高的28.7立方米/吨下降到7.52立方米/吨以下,实现了高瓦斯矿井的低瓦斯开采。
答题之方在管理——瓦斯治理稳中求进走内涵式发展之路
“我工作在高瓦斯矿井,瓦斯防治高于一切,安全责任重于泰山,我坚决做到:遵章守纪记心间,现场自主保安全”。
每天清晨,铿锵有力的岗前安全宣誓,回荡在沁河岸边的晨曦中,成为寺河人开启一天工作的序曲。这是寺河人向瓦斯宣战的坚定信心,也体现着独具特色的瓦斯管理之道。
寺河矿建立了瓦斯地质预测预报管理制度和工作责任制,定期进行一周瓦斯地质预测预报,每周召开瓦斯地质研讨分析会,由矿总工程师组织,各业务部门主任工程师、采掘队组负责人或主管技术人员参加,对照现场实际工作和存在问题研究分析制定对策措施,并组织实施,形成瓦斯综合治理防突工作“研究制定、安排实施、落实执行、分析成效”的闭合管理。
为提高抽采人员瓦斯综合治理的积极性,寺河矿在历年的工资分配方案中坚持工资向“一通三防”、“抽放进尺”和关键技术岗位倾斜的原则。将钻孔施工队伍的月度工资以月钻孔进尺和瓦斯抽放量为依据,实行上台阶单价计算,即队组月度进尺量和瓦斯抽放量各占50%,且达到不同的计划台阶,按照不同台阶的单价考核计算工资。
为加大瓦斯超限事故问责,寺河矿专门下发红头文件,对4.5%以下瓦斯超限事故,责任单位行政正职在次日矿早调度会做检查,发生4.5%及其以上瓦斯超限或发生煤与瓦斯突出事故,免去责任单位党、政正职职务,分管矿领导在矿安委会上做检查,对瓦斯传感器误报对照瓦斯超限事故问责。
制度是管理的硬手段,而人才和培训则是管理的软实力。
寺河矿大力引进高等院校瓦斯治理专业人才,每年矿井新分配的高等院校毕业生有相当一部分要充实到瓦斯治理队伍中去,坚持“走出去、请进来”的人才培养思路,矿井设立职工教育培训中心,开展培训大讲堂活动,每年不定期聘请全国知名瓦斯治理专家到矿进行授课,狠抓通风系统各工种职业技能竞赛工作,对于取得晋煤集团及以上荣誉的职工,除一次性奖励外,执行全年生产奖上浮的激励政策。同时,聘请企业内部在瓦斯治理方面拔尖的专业技术人员及高技能操作人才,开展瓦斯治理基础知识培训,形成瓦斯治理软硬兼施的合力,稳中求进走瓦斯治理的内涵式发展之路。
“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深”,11年挑战世界难题,先行者必先赢,这是搏击风雷的钢铁意志,更是煤业骄子的巅峰对决。
寺河人与瓦斯共生共赢的鏖战,已经凝结成为一种思想、一种行动、一种责任,凝聚精神,记录历史,启迪未来!