8月11日至12日,國家礦山安全監(jiān)察局在陜西 省咸陽市召開全國煤礦瓦斯和沖擊地壓重大災害防治現(xiàn)場會,陜煤集團、淮河能源控股集團、山東能源集團在會上介紹了煤礦瓦斯和沖擊地壓災害防治工作經(jīng)驗。堅持預防為主、超前治理,強化企業(yè)主體責任落實、強化科技創(chuàng)新,是這些企業(yè)化解重大安全風險隱患的共同之處。本版今日摘發(fā)部分經(jīng)驗做法,希望對更多企業(yè)有所啟發(fā)。
陜煤集團:全面構建重大災害綜合防治體系
目前,陜煤集團所屬36對生產(chǎn)礦井中,安全“零死亡”周期超過1000天的礦井有23對、超過3000天的礦井有12對,安全“零死亡”周期最長的礦井超過20年。
近年來,該集團堅持零傷亡、零超限、零突出、零透水、零自燃、零沖擊的“六零”安全目標,按照重大災害超前探查,超前治理、區(qū)域治理和系統(tǒng)治理,提升礦井重大災害治理能力、提升礦井重大災害治理效率、提升礦井重大災害保障能力的災害治理“一超三治三提升”的工作思路,強化災害治理“八化”工作要求,充分發(fā)揮科技和裝備支撐作用,加大災害治理關鍵技術攻關,系統(tǒng)構建瓦斯、沖擊地壓、水害等重大災害精準高效綜合治理體系,全面提升煤礦防災、抗災、治災綜合水平和保障能力,有力促進了本質安全型礦井建設。
一是引領體系化,突出融會貫通,實現(xiàn)防治重大災害綱舉目張。堅持“只有沒到位的措施,沒有治不住的災害”等安全理念,進一步強化思想認識,全力推進重大災害治理措施落實到位,實現(xiàn)煤礦重大災害精準防治、協(xié)同治理、徹底根治。
二是地質保障透明化,突出精準高效,實現(xiàn)防治重大災害無隱蔽、無盲點。按照“災害治理、地質先行”的要求,超前規(guī)劃地質勘探工程,通過傳統(tǒng)手段與現(xiàn)代技術相結合,應用先進的鉆探、物探、化探、遙感、隨鉆雷達等方法,實施立體網(wǎng)格化、多層級超前探查,實現(xiàn)了“相互驗證、綜合分析、超前預報、精準預警”的目標。2018年以來,累計完成地面補勘鉆孔進尺21萬米、地面物探面積193.3平方千米、井下超前鉆探進尺169萬米、掘進超前物探進尺47.2萬米。率先推廣應用非接觸自然電磁脈沖勘探技術,采用“無人機”攜帶探查設備開展煤層等綜合探查,探查時間同比縮短80%以上。建成運行了陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)信息共享平臺,持續(xù)優(yōu)化擴充系統(tǒng)功能,使礦井地質、水文、瓦斯、應力等40余種圖件能夠動態(tài)更新,達到地質數(shù)據(jù)上下聯(lián)動、動態(tài)迭代、實時反演,實現(xiàn)了地質探查數(shù)據(jù)高度集成、有效融合。與王雙明院士團隊合作,研發(fā)了煤礦智能地質保障系統(tǒng),搭建了井上井下復合源信息監(jiān)控平臺,建成瓦斯、沖擊地壓、水害等重大災害在線預警模型,可自動生成50張地質圖、10余種三維地質模型、多點縱橫剖切圖,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)、信息、知識三層架構下的地質信息全息透明,各種地質預報準確率提高了50%以上。
三是災害防治系統(tǒng)化,突出立體全面,實現(xiàn)防治重大災害協(xié)同高效。陜煤集團成立了煤礦重大災害治理工作專班,制定了《煤礦重大災害治理工作方案》等40余項制度。對38對礦井實行“一礦一策”優(yōu)化調整,大幅提高了礦井安全保障能力。2018年至今,累計優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)216項,縮減采區(qū)6個、壓減采煤隊8個、減少掘進頭(面)118個;采煤工作面平均幾何尺寸增加了30%以上,形成了13個超長工作面;18處煤礦采煤工作面煤柱由25米調整為9米至13米,大幅減小了采動壓力對巷道的影響。通過實施瓦斯治理“三區(qū)聯(lián)動”生產(chǎn)布局,彬長礦區(qū)和韓城礦區(qū)提前3年至5年實現(xiàn)了區(qū)域瓦斯資源高效抽采與利用;沖擊地壓礦井全面實施“一面三區(qū)、三區(qū)聯(lián)動”開采模式,為災害治理拓展了時間和空間。另外,根據(jù)礦井災害特征,形成了“耦合災害分元治、多種災害協(xié)同治、時空有序立體治”的災害治理體系,實現(xiàn)了災害治理關鍵技術重大突破。
四是治理措施工程化,突出執(zhí)行到位,實現(xiàn)重大災害源頭治理。按照災害治理“五落實”原則,堅持將每項治理措施落實為具體治理工程,嚴格實行工程化管理,執(zhí)行“PDCA”流程管控,強化考核兌現(xiàn),確保超前治理、高效治理。2018年以來,累計實施災害治理重大工程1000余項,均超前治理到位。所屬36對生產(chǎn)礦井大力實施“一鉆孔一工程”“一鉆孔一檔案”,全面推廣隨鉆軌跡儀及全視頻打鉆系統(tǒng),實現(xiàn)治理過程透明監(jiān)督、實時糾偏。
五是科技攻關前沿化,突出創(chuàng)新引領和瓶頸突破,實現(xiàn)重大災害防治技術水平全面提升。煤炭板塊成立了科學技術委員會,制定科技工作管理辦法等15項規(guī)章制度,健全所屬單位科研機構,建立重大科研項目“揭榜掛帥”制度,重點圍繞災害治理關鍵技術研究等七大方向強化攻關,科研資金年增幅超過了30%。
六是安全監(jiān)控網(wǎng)絡化,突出實時覆蓋,實現(xiàn)重大災害防治環(huán)節(jié)動態(tài)管控。在所屬礦井全面應用安全生產(chǎn)共享平臺和安全雙重預防信息系統(tǒng),構建了安全監(jiān)測等災害防治綜合信息化監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng),足額配備系統(tǒng)管理、分析、維護人員。3年來,全面升級完成36對生產(chǎn)礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),11對礦井建成了智能通風系統(tǒng),8對沖擊地壓礦井全部實現(xiàn)了平面監(jiān)測向立體監(jiān)測、局部監(jiān)測向全礦井監(jiān)測的突破。全面推廣應用黃陵礦業(yè)公司“AI+N0SA”全過程安全管理經(jīng)驗,建成全國首家N0SA四星煤礦。到今年底,45%的礦井將全面建成“千眼”視頻系統(tǒng),到2023年底實現(xiàn)全覆蓋。
七是安全生產(chǎn)標準化,突出基礎提升,穩(wěn)步提高災害治理和安全生產(chǎn)管理水平。通過健全機構、制定規(guī)劃、年度部署、季度考核、持續(xù)改進的工作機制,創(chuàng)新構建標準化運行體系,深化標準化建設工作,達標創(chuàng)標成效顯著。目前,50%的生產(chǎn)礦井實現(xiàn)一級達標,其余達到國家二級標準。制定了重大災害“一超三治三提升”技術規(guī)范、巷道系統(tǒng)“三優(yōu)兩提高”技術規(guī)范、災害治理“五超前”驗收評價標準、重大災害治理示范礦井建設標準和考核辦法,全面提升災害治理工作效能。
八是管理責任層級化,突出責任到位,實現(xiàn)重大災害防治工作閉環(huán)管理。圍繞煤礦重大災害治理工作要求,建立了“人人有責、層層負責、各司其責”的全員安全生產(chǎn)責任體系,制定了《安全生產(chǎn)紅線管理規(guī)定》等20余項制度,所屬礦井按標準配套各類災害治理裝備和專業(yè)技術人員;充分發(fā)揮所屬煤層氣開發(fā)利用公司的技術經(jīng)驗和平臺優(yōu)勢,高效開展專業(yè)化、標準化、規(guī)范化重大災害治理工程。完善重大災害治理責任制,形成縱橫結合的目標責任工作體系,實現(xiàn)了各層級安全生產(chǎn)責任制菜單式管理。推行災害治理工程全生命周期責任考核管理,圍繞“零重大隱患,一般隱患按期閉合率實現(xiàn)100%”的目標,制定了安全責任、安全管理等4個方面50余項考核內容,聚焦“關鍵少數(shù)”安全生產(chǎn)責任履職考核,嚴格執(zhí)行“一票否決”及“四不放過”,確保各項災害治理工作高效推進。
淮河能源控股集團:多措并舉實施瓦斯綜合治理
淮河能源控股集團有限責任公司由原淮南礦業(yè)集團改制而來?;茨系V區(qū)是我國高瓦斯復雜地質條件開采的典型代表,其特點是復雜、“三高”、“三軟”。礦區(qū)地質條件復雜,礦區(qū)范圍內落差大于20米以上的斷層有611條,每平方千米平均0.4條,其中延伸長度大于1000米的斷層占總數(shù)的62.5%。目前,該集團在安徽省境內8對生產(chǎn)礦井均為煤與瓦斯突出礦井,礦井相對瓦斯涌出量達20.76立方米/噸,絕對瓦斯涌出量達193.61立方米/分鐘。礦區(qū)瓦斯、水、火、沖擊地壓等多元自然災害威脅嚴重。
打造瓦斯綜合治理技術體系
長期以來,淮河能源控股集團上下統(tǒng)一“瓦斯不治,礦無寧日”的思想認識,全面深入開展瓦斯綜合治理。
淮河能源控股集團堅定保護層開采信心,全面實施“可保必保、應抽盡抽”的瓦斯治本戰(zhàn)略,通過多年來不斷地集成創(chuàng)新,逐步形成了以保護層開采技術為主的瓦斯綜合治理技術體系。
該集團明確保護層開采技術是最便捷、經(jīng)濟、安全的瓦斯治本技術,科學選擇首采關健保護層,最大化獲取安全煤量,真正促進瓦斯治理由治得住向“治得快、治得省”邁進。
該集團將保護層開采作為重要指標進行考核,執(zhí)行月度通報、季度考核、半年獎懲。通過正向、反向激勵,充分調動基層開采保護層的積極性,從而最大化獲取安全卸壓煤量。
為應對松軟低透氣性煤層預抽效果差、抽采達標時間長的難題,解決采掘接續(xù)緊張和瓦斯治理之間的矛盾,實現(xiàn)快速消突和瓦斯抽采最大化的目的,淮河能源控股集團創(chuàng)新開展了針對不同煤層條件的增透技術研究?;茨系V區(qū)從2002年開始試驗地面抽采瓦斯,先后研究實施了適應不同條件的采動區(qū)地面鉆井。
淮河能源控股集團應用自動化鉆機,具備一鍵自動鉆進、自動裝卸鉆桿、遠程遙控、實時監(jiān)測施工參數(shù)等功能,每條自動化鉆機作業(yè)線由2臺至3臺自動化鉆機組成。
該集團推廣定向長鉆孔施工技術。采用軟煤定向鉆機、氣動馬達和無線電磁波測量系統(tǒng),解決軟煤順層定向鉆進垮孔嚴重、信號傳輸困難等技術難題,形成了淮南礦區(qū)復雜地質條件下的軟煤順層定向長鉆孔區(qū)域預抽消突技術方法與工藝。先后在14個采煤工作面采用“以孔代巷”技術,累計施工“以孔代巷”鉆孔超過10.3萬米。
淮南礦區(qū)一直秉承“瓦斯治理、巖巷先行”“多打巖巷多打鉆”的瓦斯治理理念。針對煤礦深井巷道掘進特殊工程環(huán)境,提出了煤礦用小型盾構機設計原則及技術指標,合作研發(fā)了煤礦用盾構施工5.5米、4.5米、3.5米等成套技術,解決了瓦斯抽采巷道快速施工技術難題。
淮河能源控股集團提出“一個鉆孔就是一項工程”的理念,建立鉆孔設計、施工、驗收、反演、評價以及追責的整套流程,通過“鉆到位、管到底、孔封嚴、水放通、長時抽”全過程精細化管理,提高打鉆質量和抽采效果。
該集團牢固樹立“斷層就是老虎、構造就是險區(qū)、抽冒就是事故”的理念,變“過斷層”為“治斷層”。突出煤層采掘工作面變地質月報為周報,進一步提高地質預報準確性,對斷層、構造進行超前治理,嚴防片幫掉頂造成瓦斯超限。
保障瓦斯治理措施落實
淮河能源集團堅持每年制定各礦瓦斯治理總體目標、任務指標和重點工作,執(zhí)行“一通三防”及防突例會制度,瓦斯治理“一礦一策”“一面一策”制度等,全面加強防突管理、強力推進保護層開采、嚴格礦井“一通三防”系統(tǒng)管理、加強底(頂)板專用瓦斯抽采巷管理、全面實施以水力化為主的綜合增透措施等管理規(guī)定。
淮河能源集團制定瓦斯治理“五項指標”考核獎罰制度。經(jīng)界定的關鍵保護層開采,每半年進行一次考核,煤層厚度1.5米至0.8米的獎勵30元/平方米,沖刷帶、無煤區(qū)及煤厚小于0.8米的獎勵100元/平方米;關鍵保護層面積半年未完成計劃的,給予礦黨政正職各1萬元、責任分管副職0.8萬元的經(jīng)濟處罰;年度未完成的,給予礦黨政正職、責任分管副職各1.6萬元經(jīng)濟處罰。瓦斯抽采量、瓦斯抽采率和瓦斯治理巷道實行年度考核,單項考核未完成的,給予礦黨政正職各5000元、責任分管副職4000元經(jīng)濟處罰。
淮河能源控股集團通過制定瓦斯治理科技發(fā)展中長期規(guī)劃,確定重大攻關課題,同時積極申報、承擔國家級科技計劃攻關項目,解決重大技術難題。
為了推動深部煤炭開采瓦斯治理方式由井下向地面的轉變,該集團于2017年啟動了松軟低透氣性煤層地面瓦斯區(qū)域治理技術研究,引進石油系統(tǒng)頁巖氣開發(fā)裝備與技術,在煤層頂(底)板巖層中試驗定向水平井,實施分段壓裂,改造實體煤,破解深部無保護層開采條件、強突出煤層打鉆噴孔及瓦斯治理工程量大、成本高、用工多等問題。目前,已在深部煤層高瓦斯強突出區(qū)域施工18口試驗井,其中8口試驗井開始排采產(chǎn)氣。
淮南礦區(qū)連續(xù)25年杜絕了瓦斯爆炸事故,連續(xù)13年杜絕煤與瓦斯突出事故。近年來,礦井瓦斯抽采率始終保持在70%以上,瓦斯超限次數(shù)也由2005年的343次降至2020年的1次,2021年淮南礦區(qū)首次實現(xiàn)年度瓦斯零超限,為淮南煤礦的歷史最佳水平。今年以來,淮南礦區(qū)均為瓦斯零超限,瓦斯治理保障了礦區(qū)的安全高效生產(chǎn)。
山東能源集團:錨定“零沖擊”,建“1220”管控機制
山東能源集團有沖擊地壓礦井36處,占全國的四分之一,主要分布在山東、陜西、內蒙古、新疆等地區(qū),產(chǎn)能1.12億噸/年,占該集團國內總產(chǎn)能的52%。
山東能源集團提出煤巖“零沖擊”目標,構建起“1220”沖擊地壓災害管控機制,即樹立能量超限就是事故的“一個理念”,健全防沖管理和技術“兩大體系”,堅持布局合理、生產(chǎn)有序、支護可靠、監(jiān)控有效、卸壓到位的“20字防沖措施”。
夯實沖擊地壓防治基礎支撐
山東能源集團堅持“一把手”負總責,層層壓實各級主要負責人防沖責任,形成“315”防沖管理體系,即構建能源集團—二級單位—礦井三級領導和組織管理體系,集團總部成立防沖中心作為專設機構,部署魯西、兗礦、西北、新礦、棗礦5個分中心。
做到了“六個堅持”。堅持防沖投入優(yōu)先。在噸煤15元安全投入的基礎上,再增加噸煤15元專項防沖安全費用,2021年提取防沖安全費用12.9億元。堅持分級分類管控。山東能源集團根據(jù)沖擊地壓機理,將礦井劃分為深部靜載型、構造應力型、堅硬頂板型、煤柱型、復合災害型5種沖擊壓類型,實施分類防控;將礦井分為一般、較高、高和特高4個風險等級進行分級管控。堅持配強專業(yè)隊伍。成立三級沖擊地壓防治領導小組,配備三級專業(yè)副總師,擁有專業(yè)技術人員340余名。堅持全員素質培訓。投資1600萬元建成國內首個沖擊地壓實操培訓基地,已組織內部培訓7期。堅持智能裝備升級。深入推進“機械化換人、自動化減人、智能化無人”,制定智能化礦井建設三年規(guī)劃,明確“155、277、388”控人目標(將礦井分為一類、二類、三類,單班下井人數(shù)分別不超過100人、200人、300人,綜采和綜掘工作面分別不超過5人、7人、8人),累計投資74億元,完成智能化項目706項,9處礦井實現(xiàn)“155、277、388”目標,年底前將達到21處;省內沖擊地壓礦井全部實現(xiàn)智能化開采,單班作業(yè)人數(shù)最低下降至200人以內。堅持考核激勵并重。建立目標激勵制度,對沖擊地壓專業(yè)隊伍實施薪酬分配政策傾斜,魯西礦業(yè)等災害嚴重礦井防沖技術人員按同崗級績效的1.2倍發(fā)放,操作工人參照采掘一線工資待遇。建立約束管理制度。建立量化考核制度,規(guī)范沖擊地壓十條問責“紅牌”標準和二級單位副總工程師以上“關鍵少數(shù)”防沖失職追責標準。2021年,扣減二級單位領導班子績效100余萬元,5名嚴重失職的防沖副總、區(qū)隊長被調離工作崗位。
建立完善技術保障體系
山東能源集團構建了涵蓋技術標準、流程、研發(fā)的技術保障體系,實現(xiàn)統(tǒng)一領導、統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一協(xié)調。
一是堅持規(guī)范先行,構建防沖技術標準。全面落實國家及地方防沖規(guī)章制度,制定沖擊地壓防治管理規(guī)定、技術規(guī)范和崗位操作規(guī)程,形成兩個“123”防沖技術標準。在技術研究改進上實行“一報表、兩分析、三總結”,在技術落地實施上建立“一規(guī)程、兩圖紙、三措施”。
二是聚力效能提升,規(guī)范技術管控流程。
三是抓實重點審査,嚴把報告方案關口。建立防沖科研項目前置審查制度,重大科研項目由山東能源集團組織審查,避免科研項目“虎頭蛇尾、高投入低產(chǎn)出”。
四是突出科技創(chuàng)新,研發(fā)攻關關鍵技術。成立專職防沖研發(fā)團隊,配備高級以上職稱、博士等人員80余人;聯(lián)合國家礦山安全監(jiān)察局山東局,投資6000萬元建成國內首個沖擊地壓實驗室;推行重大科研項目“揭榜掛帥”機制,聯(lián)合國內外專家團隊集中攻關國家重點研發(fā)計劃和山東省重大科技項目。聯(lián)合重組以來,該集團累計投入4.8億元,實施防沖科研項目78項。
實現(xiàn)風險超前預控
山東能源集團聚焦重點關鍵環(huán)節(jié),確立“20字防沖措施”,提升了防沖工作標準化、科學化水平。
一是強化區(qū)域管控抓源頭,確保布局合理。突出量化布局、分區(qū)管理、規(guī)范接續(xù)“三向發(fā)力”,強化生產(chǎn)布局管理。進行防沖“不安全煤量”分區(qū)管理,禁采區(qū)內嚴禁采掘,緩采區(qū)內不得回采。今年劃定緩采區(qū)95個、涉及可采儲量2.3億噸,禁采區(qū)56個、涉及可采儲量2.4億噸。經(jīng)過長期摸索,形成了巷道巖層布置和煤柱“兩極”原則,新掘開拓備大巷采用巖布置方式。將區(qū)段煤柱寬度由7米優(yōu)化為2.5米至4米,明確高瓦斯煤層不超過6米。在國內首次探索研究“負煤柱”開采工藝,并在華豐煤礦和硫磺溝煤礦成功應用;推行“大寬”工作面開采工藝。
二是強化勞動組織限定員,確保生產(chǎn)有序。持續(xù)優(yōu)化沖擊地壓礦井生產(chǎn)組織管理,嚴格落實“一礦兩面三刀”措施,堅決落實各項限強度措施。嚴格按照不大于核定生產(chǎn)能力下達生產(chǎn)指標,其中省內20處沖擊地壓礦井生產(chǎn)指標均低于核定生產(chǎn)能力。建立卸壓治理時間保證機制,排定采煤工作面接續(xù)至少預留3個月治災時間,工作面安裝后至少預留15天治災時間。嚴格落實沖擊地壓9人、16人“限定員”措施。
三是強化支護體系優(yōu)設計,確保支護可靠。持續(xù)強化支護體系建設。建立厚煤層托頂煤、中等及以上沖擊危險巷道支護抗沖擊能力評估機制,開展全面“體檢”優(yōu)化支護方案。建立沖擊地壓巷道“一級錨網(wǎng)索、二級可縮性鋼棚、三級液壓支架”的三級支護體系。把采煤工作面超前支護區(qū)域圍巖變形量、工作面切頂線以里頂板垮冒滯后距離,作為巷道支護可靠性的評估依據(jù),由礦井總工程師、掘進礦長定期到工作面評估支護效果。
四是強化監(jiān)測預警重分析,確保監(jiān)控有效。堅持“強監(jiān)測”原則,細化監(jiān)測標準,嚴格數(shù)據(jù)分析。震動場采用以微震監(jiān)測為基礎,以礦震臺網(wǎng)、局部微震、地音為補充的監(jiān)測方法,沖擊地壓礦井全部配備微震監(jiān)測系統(tǒng),具有礦震風險的增加地震臺網(wǎng)監(jiān)測。應力場采用以鉆屑和應力在線監(jiān)測為基礎,以CT反演、三維應力應變等為補充的監(jiān)測方法。
五是強化立體卸壓抓動態(tài),確保卸壓到位。建立“三位一體”和“動態(tài)+靜態(tài)”卸壓治理模式,持續(xù)深化爆破斷頂卸壓治理工藝。統(tǒng)一規(guī)范不同層位的卸壓方法,推廣高強度大直徑水膠炸藥,應用深孔機械裝藥裝置和快捷高效封孔技術,大幅提高了爆破效率和卸壓效果。
來源:中國煤炭報