张 燕
(山西焦煤西山煤电集团屯兰矿,山西 古交 030206)
2012年,经鉴定,山西焦煤西山煤电集团屯兰矿绝对瓦斯涌出量223 m3/min ,相对瓦斯涌出量39.71 m3/t,现在正在开采的2号、8号煤层均为Ⅱ类自燃煤层,煤尘具有爆炸危险性。对于屯兰矿来说,瓦斯就是最大的事故源。向瓦斯超限说“不”,就意味着远离了危险。
瓦斯不治,矿无宁日。瓦斯为屯兰矿带来了难以磨灭的伤害,矿领导痛下决心,一定要千方百计卸掉这只“猛虎”的尖牙和利爪,将它拦在牢笼内,不再作恶。
屯兰矿根据集团公司瓦斯治理“变下为上”“变高为低”的要求,以通风系统改造为突破口,严格按照《防治煤与瓦斯突出》规定,将采掘工作面回风侧通风设施全部改至进风侧,确保回风系统畅通无阻,并全部消灭以临时通风设施替代永久通风设施现象,确保了通风系统的可靠性。按照瓦斯治理三年规划,该矿将采煤工作面通风方式由“U+L” 型通 风方式全部改为 “U”或“Y”型通风方式,保证了矿井通风系统的合理、稳定、可靠。在瓦斯涌出量小于20 m3/min的采煤工作面采用U型通风方式,并采取顶板走向长钻孔替代高抽巷及上隅角插管抽采等措施,成功解决了 U型通风方式上隅角瓦斯问题;在瓦斯涌出量大于20 m3/min的采煤工作面采用Y型通风方式,同时在其回采区域的下邻近层布置底抽巷,通过多种抽采方式,使采煤工作面瓦斯抽采率达60%以上,极大地缓解了通风压力,使通风能力得以释放,采煤工作面的配风量由3 000 m3/min 下降至1 900 m3/min, 回风瓦斯浓度始终保持在0.35%左右。
负责屯兰矿通风工作的副矿长杨晓红说:“通风和生产的能力如果不够,将会影响矿井的发展。我们超前规划,采取多种方式,就是要为现场作业提供一个宽松的环境,将‘变下为上、变高为低’落实到位。当然,在瓦斯不超限的前提下,要合理配风,才能既安全又经济。”
不断优化通风系统,简化通风网络是根据生产布局变化情况随时做出的调整。该矿三年内共封闭闲置巷道77条,改造临时通风设施68道,加固风桥26座,着力提高各用风地点的有效风量,使矿井有效风量率由95 %提高到97 %以上,风量富裕系数由1.2提高到1.5,实现了“上限配风”的要求。
“抽采过程中如果遇到瓦斯异常的情况,别人撤,我们就得往前冲,”防突科技术主管杜杰脸上多了一丝严肃,“抽采工作时间节点非常明确,说几天就得几天完成,不能影响后续采掘工作。抽采队停一小时全矿就得停产,所以干突击活、26个小时连轴转也很平常,但我们首先要保证的是质量。”
为了确保抽采效果,屯兰矿大力推行本煤层、上下邻近层、裂隙带、采空区、地面钻井等多种抽采工艺和高低浓度分源抽采模式,强力推进区域预抽。通过完成抽采“三期”扩容改造工程,形成了高低负压、高低浓度分源抽采系统;建立专业的打钻抽采队伍,实施了高低瓦斯抽放钻场和瓦斯高抽巷、底抽巷技术,与西山蓝焰公司合作施工地面抽采钻井,对南五、南六、南七、北三未开采区域煤层瓦斯进行压裂预抽。
地面钻井预抽、井下本煤层、邻近层、采空区抽采等多措并举的具有屯兰特色的立体式抽采模式宣告形成,抽采达标已经实现,矿井瓦斯抽采率稳定在65%以上。
井下地质条件复杂,瓦斯的浓度也可能随之会发生变化。为解决长距离掘进工作面瓦斯和防突问题,屯兰矿在瓦斯压力大的南四、南五盘区实施长走向顺槽条带预抽和大面积区域煤层瓦斯预抽措施,主要使用千米定向钻机和澳钻进行施工。
新工艺的引进和新模式的形成都对抽采效果起到了极大的作用,但制度的到位、基础工作扎实也至关重要。该矿全面推广瓦斯地质预警机制,针对特殊地点、特殊环节瓦斯难以控制问题进行地质构造、煤层松软喷孔顶钻时研究钻场施工,分梯次施工岩主孔、煤层开分支技术攻关,并组织开展瓦斯地质研究工作,绘制了矿井动态瓦斯地质图,分析预测矿井瓦斯涌出规律,掌握矿井瓦斯赋存规律,为进一步改进瓦斯抽采工艺、提高抽采效果提供了依据。
“变高为低”已从要求变成了实际。
屯兰矿地面采气
2012年,屯兰矿被鉴定为煤与瓦斯突出矿井,这更加坚定了屯兰矿治理瓦斯的信心。矿长戴永禄表示,目前的主要任务就是“消突”。
矿上高度重视防突工作,从人力财力物力上积极支持,从人员、制度上加强管理。2011年,该矿就成立了防治煤与瓦斯突出的专门机构防突区。今年又单独成立为防突科,该科科长张福勤介绍,在防突管理上,屯兰矿严格落实两个“四位一体”综合防突措施。一个是指区域突出危险性预测,区域防突措施,区域防突措施效果检验及区域验证,另一个是工作面突出危险性预测、工作面防突措施、工作面防突措施效果检验及安全防护措施检查。其中,防突措施是重头戏。
目前,该矿采取地面钻井压裂预抽和井下顺层或穿层钻孔区域预抽条带和区段煤层瓦斯措施,同时在南五盘区右翼试验保护层开采措施。采用残余瓦斯含量对区域措施进行效果检验,采用钻屑解吸指标法对区域措施进行验证。
瓦斯发电机组
瓦斯锅炉
在完成了矿井突出危险性鉴定、突出危险区域划分及矿井防突设计工作的同时,该矿认真执行“四位一体”防突措施不落实的采掘面一律停产补课,经过验收才能恢复生产的纪律,建立了瓦斯基础参数实验室,能够自主完成瓦斯含量、瓦斯压力、气体成分分析、吸附常数、瓦斯涌出初速度、钻屑瓦斯解吸指标K1值等指标的测定。新增防突工20名,抽采和打钻工70名,所有新增的专职人员经过专业脱产培训合格,全部持证上岗。所有入井人员均要求佩戴隔离式压缩氧自救器。他们还取消了架线式电机车和工作面回风侧通风设施,按规定安设了压风自救装置和避难硐室,采掘工作面也构筑了防突风门,在安全防护方面做好了保障措施。
去年省政府出台规定:哪座煤矿发生死亡事故,停产整顿一个月。简单计算,假如一个300万吨煤矿发生一起事故,一个月产量25万吨,损失收入1.25亿元。这意味着只要发生1人事故,巨额亏损将难以避免,职工收入必然大幅度下降。
这样看来,强化安全管理,提高干部职工安全意识被摆在了十分重要的位置。
该矿从安全管理制度入手,除了要求领导干部在自身能力建设上认真做到“四熟悉”,在队伍建设上认真落实“干部上讲台,培训到现场”制度,在指挥管理上有效应对各种变化因素,屯兰矿还制订了干部职工“刚规铁纪”双十条,将牵涉到免职与解除劳动合同的条款一一写明,对安全的重视可见一斑。
他们全面落实瓦斯防治“二十条”重要规定,深刻吸取事故教训,坚决杜绝瓦斯超限作业,通过加强通风抽采队伍建设、优化矿井通风系统、引深“一通三防”百日集中整治,实行“一通三防”安全评价许可制度,实施“一面一策”瓦斯治理模式,量化瓦斯抽采成效、强化瓦斯监控功能、深化防突工作机制、细化综合防尘、防灭火措施,把“一通三防”工作提升到一个新水平。
矿、区、队及专职瓦检员定期对矿井通风系统进行日常巡检,确保通风系统静态下的安全性及可靠性。对矿井通风、抽采及监测监控等重要负荷全部实现双回路供电,消灭了无计划停电停风事故。对各采掘作业地点瓦斯浓度实行0.6%预控、0.8%预警,坚决做到“超控停产、越警追查”。
戴永禄说,发展不能以生命为代价。经过几年的沉淀,干部职工的安全意识有了很大的提高,现在瓦斯一高,让他们干都不干。
从2009年瓦斯超限63次,2010年瓦斯超限45次,2011年瓦斯超限15次到2012年瓦斯超限0次,屯兰矿迎难而上,举全矿之力,真正取得了建矿以来瓦斯“零超限”的突破,实现了安全生产长周期。