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安全動態

瓦斯治理:從“一面旗幟”到“陽煤智慧”

来源:阳泉矿工  作者:王洁  时间:2019-12-06 08:48:34   點擊:

在煤炭行業,瓦斯事故是安全的最大威脅和礦工生命的“第一殺手”。因此,瓦斯災害也一直是困擾煤礦安全生産的重要因素之一。

對于集團公司來說,這一困擾尤爲嚴重:集團公司是我國煤與瓦斯突出頻率最高、瓦斯湧出量最大、自然災害最嚴重的礦區之一;現有的41座礦井中高突礦井占到近一半,各突出煤層瓦斯壓力爲0.25至2.3MPa,局部區域瓦斯含量高達24m3/t,礦井相對瓦斯湧出量16至46m3/t、礦井絕對瓦斯湧出量最大達540m3/min。加之,地質構造複雜、煤層碎軟、透氣性差,屬于典型的低滲碎軟突出難抽采煤層。

近70年,集團公司在與瓦斯較量的過程中,曆史教訓慘痛,這也促使人們鼓足勇氣投入治理瓦斯的行列中。

據有關資料記載,上世紀90年代以前,受設備和技術等諸多因素局限,單一煤層綜采工作面采場最初爲一進一回“U”型通風系統,爲解決上隅角瓦斯超限問題,逐步發展爲外錯專用排瓦斯巷的一進兩回“U+L”型通風系統,即一條進風巷、一條回風巷、一條外錯尾巷。

進入上世紀90年代,隨著采煤工作面裝備及生産能力的提高,煤炭産量大幅度提高,回采工作面單産達到100萬噸以上。但當時陽泉礦務局的多個高産高效工作面接連發生著火封閉事故,同時15號煤工作面采用外錯尾巷+抽出式風機技術,難以徹底解決上隅角瓦斯積聚問題。

多災多難的采煤環境逼出企業的勵志革新。陽泉礦務局與重慶煤科院等合作,提出在厚煤層頂板合理層位布置走向高抽巷的方法,在五礦中央區8204綜放工作面試驗開采15號煤層,上部煤層均未開采,而是用頂板巷道沿11號煤層布置走向高抽巷,抽采上鄰近層瓦斯;1992年6月開始抽采,抽采率達90%以上。

同時,爲徹底解決上隅角瓦斯治理難題,當時的陽泉礦務局經過摸索實踐,形成了15號煤層綜放工作面瓦斯治理關鍵技術,即“U+I”型通風系統——“一進一回”+內錯尾巷+走向高抽巷布置方式。“U+I”型通風系統在生産實踐中試驗成功後,有效解決了工作面采空區上隅角瓦斯積聚的問題,提高了鄰近層瓦斯抽出率,形成了陽泉礦務局瓦斯治理的核心技術,並全面推廣。該項瓦斯綜合治理技術還獲得了國家科學技術進步二等獎。

經過一步一步探索、一次一次實踐,陽泉礦務局與瓦斯作鬥爭的經驗,對全國煤礦加強“一通三防”工作,認真貫徹落實防治瓦斯“三十條”規定、五個方面工作和十項管理制度,努力控制重特大瓦斯事故具有普遍指導意義。因此,1996年6月,全國煤礦推廣陽泉局防治瓦斯經驗交流會在陽泉礦務局召開。這一時期,陽泉礦務局的通風瓦斯管理工作走在了全國煤炭行業前列,成爲全國治理瓦斯的一面旗幟。

更值得一提的是,從1977年到2002年,企業在絕對瓦斯湧出量最大、煤層自然發火嚴重、具有煤塵爆炸危險等自然災害嚴重的條件下,實現了連續25年未發生重、特大瓦斯爆炸事故,連續17年未發生瓦斯爆炸死亡事故,創國內煤炭行業紀錄。

一時的榮譽不能成就永遠的輝煌。特別是2007年以來,煤炭行業大整合,集團公司所轄煤礦數量急劇增加,煤炭産量也直線上升。不服輸的陽煤人,繼續圍繞“零超限”這一目標,在瓦斯防治上出真招、下猛藥,開啓了瓦斯治本之路。

提認識——“瓦斯爲天”“只認瓦斯不認人”成爲集團公司的核心安全觀。2008年以來,集團公司又提出了“瓦斯抽采是生命工程、效益工程”“瓦斯事故是可以預防和避免的”“瓦斯超限就是事故”等一系列安全理念。

重投入——不斷加大瓦斯治理投入,集團公司投資37億元,啓動瓦斯治理三年規劃。2011年,大型生産礦井的通風方式已成爲分區式多主扇聯合通風,抽放系統也改造爲大直徑管路、大功率大抽放量泵站,所有煤礦局扇供電實現了地面高壓專供。

強技術——一方面,繼續完善鄰近層瓦斯治理技術。另一方面,開始試驗本煤層瓦斯抽采與防突工作。地面穿層鑽孔抽采開采層瓦斯、底板岩巷抽采開采層瓦斯上行開采、深孔定向鑽孔區域預抽等一系列新技術、新工藝,在集團公司所屬礦井試驗、推廣、應用。

那段時期,集團共有礦井42座,其中高突礦井20座,由于一系列措施的逐步推行,瓦斯超限和突出次數逐年下降——從2008年的5.6萬次降到了2014年的27次。集團找到了破解瓦斯治理難題的新方法和新途徑。

時間進入2015年,集團公司以“一切服務于瓦斯,一切服務于質量,有一分錢也要用于治理瓦斯”的理念爲出發點,明確提出“一個鑽孔就是一項工程”的理念,舉全集團之力治理瓦斯災害,將瓦斯治理速度、治理能力、治理水平、治理標准打造成爲陽煤的第一速度、第一能力、第一水平、第一標准。

與此同時,在總結經驗教訓基礎上,集團公司摒棄傳統的爲治而治觀念,通過技術創新、嚴格管控和配套的激勵機制,逐步形成了“1234567”瓦斯治理體系——“1”即在瓦斯治理上堅持“一礦一策”“一面一策”,做到實事求是,因礦制宜,因面制宜。“2”即加強防突和防滅火管理,發揮好管理和治理兩個抓手作用。“3”即通風系統、抽采系統和安全監控系統三大系統建設。“4”即抽采鑽孔進尺、瓦斯抽采量、瓦斯治理岩巷進尺和通風抽采重點工程四項重點指標。“5”即通風部、安監局通風監察處、地質測量部、防突管理部和機電動力部五部門的業務保安責任。“6”即抓好貫通及調改風、突出煤層揭煤、井下氧電焊、排瓦斯、初采瓦斯治理、末采和過構造期間防自然發火六項重點管控。“7”即以七項瓦斯治理技術和三項管理手段爲核心的“7+3”瓦斯治理陽煤模式。

尤其“7+3”瓦斯治理陽煤模式,是2016年以來集團總結瓦斯治理經驗形成的“陽煤智慧”,包括保護層開采、以岩保煤、小煤柱掘進、氣相壓裂、水力沖孔造穴、水力壓裂、沿空留巷7項技術和鑽孔抽采系統標准化、鑽孔施工在線監控、抽采量精准計量3項管理手段。

以氣相壓裂技術爲例,2016年在新元公司累計試驗巷道2000米,取得了顯著的增透消突效果,巷道的單進水平大幅度提高。其中,煤層透氣性系數提高了50至90倍,煤層鑽孔衰減系數降低了80%,掘進速度提高了2至3倍。目前,氣相壓裂技術已在集團公司廣泛推廣應用。

從2016年開始,推行“抽瓦斯、掙工資”的激勵模式,各抽采礦井工資基數的30%與各礦的瓦斯抽采總量挂鈎,根據抽采量的大小逐月考核,2016年集團結算瓦斯工資10.79億元、2017年10.97億元、2018年13.36億元,2019年截至11月份,共結算瓦斯工資12.62億元。

以新景公司爲例,今年1至11月份,抽采瓦斯1.17億m3,比目標任務高出1700萬m3,獲得獎勵1.4億元。

除了經濟賬,瓦斯工資制還使煤礦幹部職工的思想觀念發生了變化——大家不僅知道出煤掙錢,還知道治瓦斯抽瓦斯也同樣掙錢,而且這錢掙得更安全、更長久。

上下同心、其利斷金。經過無數次與瓦斯搏鬥,集團公司實現了安全效益、經濟效益雙豐收:完成治理瓦斯成果鑒定44項,取得省及行業科技進步獎20項,4項成果達到國際領先水平、1項成果達到國家先進水平。通過推廣應用七項瓦斯治理技術,其效果也隨之輻射:突出煤層掘進工作面月單進水平平均提高30%,最大提高5倍;單孔瓦斯抽采濃度從5%至10%提高到了30%以上;回采工作面抽采達標時間縮短一半,有效緩解了礦井的生産銜接緊張局面。2017年以來,累計産生經濟效益20億元,杜絕了瓦斯事故。

在瓦斯治理這場“戰役”中,馴服瓦斯這只“氣老虎”並不代表這場“戰役”已經結束,實現瓦斯綜合利用,變廢爲寶,變害爲利,這才是最終目的。爲此,集團公司又打響了瓦斯綜合利用的綠色戰役,推動瓦斯利用向縱深發展。今年1至11月份,煤層氣利用量11.07億m3,其中工業用氣量10.87億m3,民用用氣量0.2億m3。

此外,集團公司煤層氣利用的思路由單獨的“氣體燃料”向“氣體深加工”轉變,煤層氣生産金剛石項目即將開始籌建,未來會有更多的煤層氣利用項目在陽煤落地生根,力爭做到“煤層氣”零排空。

瓦斯防治是安全生産的頭等大事,關系到企業的興衰榮辱,關系到職工生命安全和國家財産安全。集團公司在瓦斯治理上做了大量基礎工作,但瓦斯治理仍然任重道遠。

面對未來,集團公司將繼續堅持問題導向和目標導向,大力開展技術創新,不斷突破與提升、豐富和完善瓦斯治理技術手段,爲全國瓦斯治理提供更多陽煤方案。


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