瓦斯在地层深处埋藏了千万年,是煤矿安全生产的最大威胁,被工人们称为“地老虎”。作为以煤矿建设为主的重庆能源巨能建设集团川九建设公司,认真总结煤矿建设中曾遭遇过煤与瓦斯突出的惨痛教训,不断借鉴先进经验和科技工艺,探索研发出整套、针对不同地质的防治煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸灾害的经验做法。如今,在应对瓦斯灾害时,工人们已不再谈“虎”色变。
研发揭煤新技术
近三年来,川九建设公司安全成功揭煤59次。经揭煤专家鉴定认定,该公司不仅创全国煤炭行业矿建安全揭煤新纪录,而且他们依靠科学技术揭煤经验值得推广和借鉴。
川九建设公司矿建揭煤项目都是高瓦斯或双突出矿井,或地质构造复杂,或地应力大,煤层厚度在0.5~6.9米之间。揭煤工程“天生”具有高危险性,稍有不慎就会发生瓦斯突出或瓦斯爆炸或瓦斯燃烧事故。针对揭煤,公司投入巨资建立煤矿建设施工单位全国首家瓦斯试验室,开展瓦斯科研、检测、监控、实验、培训等工作。经工程技术人员刻苦钻研,研发出揭煤多项新技术。这些揭煤技术和揭煤方法获得部级工法1部、知识产权9项。
他们不断进行技术革新,采用新技术、新工艺、新设备、新材料提高工程质量,节能减排、绿色环保、节约成本。在水平揭煤时,采取《近水平超厚煤层长距离石门揭煤技术》;高瓦斯双突井、煤系带、地质构造带、地应力强揭煤就采取《煤系带复杂地质构造渐近式揭煤法》;双突矿井揭煤采取《“五步”非震动放炮揭煤法》、《导硐揭煤技术》、《突出煤层立井注浆固化法揭煤技术》和《突出危险石门综合方式揭煤法》。最近,被国家认定为高新技术企业。
科学安排是关键
川九建设公司第六项目部在山西寺河年产千万吨煤的高瓦斯煤矿施工中,成功揭穿回风大巷厚达6.9米的3号煤层。据了解,为防止煤与瓦斯突出,揭煤领导小组多次研讨方案,有针对性地开展防突培训。揭煤过程中,技术人员按照既定方案布置了128个穿层钻孔,采取区域抽采方式排放瓦斯,达标后又进行区域效果检验及验证,采用先进的《导硐揭煤技术》揭穿煤层。
揭煤当天,业主和施工方总工、矿长、经理坐镇调度室统一指挥,随时掌控和解决可能遇到的问题。当一切准备就绪时,放炮员在安全硐室得到指令,启动放炮器。一声闷响后,各项监测监控数据说明揭煤成功。大家感慨地说:“只要‘揭煤’过程‘四位一体’和各项安全技木措施到位,对付地层深处千万年的‘地老虎’就能手到擒来”。
仅2015年先后在贵州文家坝煤矿项目1310石门煤系带中揭煤8次、老乌山煤矿项目1310石门和1311回风顺槽及斜回风斜巷揭穿煤层3次;在山西胡底煤矿项目运输石门和运输石门措施巷、玉溪煤矿项目立井过煤层、阜生煤矿项目1102回风顺槽、潘庄煤矿项目53022石门和53012石门、嘉瑞煤矿项目运输石门揭煤7次;在陕西王峰煤矿项目主斜井揭1#和2#上下两层煤层、象山煤矿项目进风斜井揭煤3次;1至8月在新疆齐克勒克煤矿项目轨道上山煤系带中揭煤6次;全年揭煤27次,揭煤频率之高,揭煤次数集中,全国罕见。
防突演练是前提
川九建设公司明确规定,各煤矿施项目部在揭煤前必须进行防突培训和应急预案的演练,确保安全、成功揭煤。
加强防突演练,让每个参与揭煤的员工都能掌握防治煤与瓦斯突出的科学知识和应对技术措施非常重要。为此,公司第三十四项目部在云南观音山煤矿揭煤前,事先举行了一场应急救援演练,让员工们做到心中有数。
演习制订的案例:观音山煤矿副斜井联络巷虽然打了超前探钻,但在未探明碛头前方地质的情况下就仓促掘进,造成误穿1.1米厚的煤层,导致瓦斯突然增大,情况非常危急。
公司调度中心接到误穿煤层的报告后,立即启动应急预案。项目应急救援指挥部、突击救护队员、救护车、装备车等迅速集结事故现场,参与抢险战斗,抢救受伤员工,及时组织人员疏散撤离,排除危险源。30分钟后,“险情”终于被排除。整个演练非常逼真,检验了组织指挥、通信联络、应急反应、现场处置、协调配合等方面的综合能力,为应急救援实战积累了经验。
专家指导是保证
在贵州承建的文家坝煤矿是年产120万吨煤的高瓦斯双突矿井,其进风、回风斜井坡度均为24.6度,分别掘进419米、423米都要经过煤系带,每层煤厚1.2米以上,瓦斯压力和地应力大,具有严重突出倾向,而且还要进行12次连环揭煤,这成为施工中的重大危险源。
如何排除危险源、防止连环揭煤引发煤与瓦斯突出成为重点。重庆煤炭科学院专家现场考察和反复研讨后,决定采用《煤体固化技术揭穿石门方案》。项目部在专家指导下,依据方案,先探明煤岩层层间距,测定石门煤层赋存瓦斯压力及地应力后,实施不同孔径的多排放钻孔,并用水力排渣对钻孔实施透煤,然后进行瓦斯抽放,对煤层瓦斯压力进行卸压,煤岩体紧张压力得到缓解。由于精心组织、科学施工,该工程安全揭穿12层煤,排除了危险源。
此外,公司承担施工任务的贵州五轮山煤矿是年产45万吨煤的高瓦斯突出矿井,煤层赋存瓦斯压力及地应力较大,施工巷道在煤系带中穿行。因此,公司特邀国家级揭煤专家、国务院津贴享受者杨晓峰,现场指导揭煤。同时邀请贵州大学治理瓦斯专家参与揭煤,并就五轮山煤矿特殊的地质构造和煤系带提出一系列符合五轮山煤矿特征的科学揭煤方案。项目部的揭煤工作正按照其拟订技术方案的步骤逐项落实,揭煤工作顺利推进。