山东省内千米以下煤炭实现安全开采

煤矿开采是一个高危行业,千米深井面临更多的灾害威胁。然而,山东能源集团去年有18处矿井从千米深处采出1000余吨煤炭,并且保证了安全生产。日前,国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局领导和专家实地调研后,给予高度评价。

据介绍,山东省随着浅层煤炭资源的日趋减少,矿井深度不断增加,千米深井开采成为无奈的选择,这也成为制约煤矿安全再生产的一大难关。目前,山东省煤矿千米以下储量20.69亿吨,占煤矿地质资源量的43.9%,并且这些千米煤矿开采的大多为特殊和稀缺煤种。

但是向地下深挖1000米,会遇到什么情况呢?山东能源集团董事长卜昌森非常清楚:“除了一般矿井面临的水、火、瓦斯、煤尘、顶板等自然灾害之外,又增加了冲击地压、深井软岩、高温热害、高承压、水害等,可谓步步惊心。”世界上除中国外,很少有超过1000米深的煤炭深井。

唯一的办法就是建立健全深井安全生产综合性防治体系、提高深井开采安全保障水平。山东能源集团作为省内最大的能源企业已经在这一方面进行了探索,并形成宝贵的经验和技术储备。

山东能源在行业内率先成立了专业的领导机构和专家库,全面建起了以矿井主要领导负责、总工程师为首的隐患排查治理机制,构建起了责任明确、制度完善、管理科学、措施到位、治理有效的安全隐患管理闭合体系,完善了各类自然灾害和突发事件的应急救援体系和预警机制。

冲击地压是目前威胁山东能源千米深井的主要灾害。据不完全统计,近十年来,仅国有煤矿有冲击地压纪录的矿井就达150多处。今年1月12日,辽宁省阜新矿业(集团)有限责任公司五龙煤矿发生一起较大冲击地压事故,造成8人死亡。

对此,山东能源集团专门举办冲击地压防治专业技术研讨会、培训班,提高应对策略和技术水平。他们成立了山东省煤矿冲击地压控制工程研究中心,正在筹备申请国家级煤矿冲击地压控制工程研究中心。2010年,山东能源新矿集团与科研机构合作完成的“冲击地压预测预报与防治成套技术研究”项目,获得国家科学技术进步二等奖。

他们在实际生产中严格依规行事,每处采场正式开采前必须进行防冲击地压工作评价,评价组由国内防冲专家组成。经确定监测手段、治理预案、防冲措施已到位的情况下,由分管生产的副总经理签字准许,采场才能正式组织生产。

山东能源新矿集团2005年就从波兰引进了国内第一台微震监测系统用于深井矿震监测,其他各深井开采煤矿也持续不断完善升级监测和预警设备。山东能源集团还制订下发了一系列专业管理规定,严格执行煤层注水、坚硬顶板断顶卸压、大孔径钻孔卸压、放炮卸压等综合防冲措施,达到了“有震无灾”的防治效果。

巷道软岩支护是深井开采的另一大难题。山东能源集团通过自身攻关结合与科研院校合作创新,各千米深井进一步优化了采场布置,合理安排接续,减少应力集中。同时,综合运用各种支护方式,提高了对复杂区域顶板的管控程度,巷道变化控制达到国内先进水平。

山东能源集团还积极探索深井防治水工作新途径,根据不同条件采取注浆改造、疏水降压、留足煤柱、帷幕截流与注浆改造相结合等有效措施,积极开展高承压水条件下的充填开采试验,有效控制顶板下沉,减少底板扰动破坏深度,实现了受水威胁工作面的安全回采。

千米深井的另一个主要灾害是高温热害。山东能源集团从保证职业健康、改善工作环境出发,不断开展矿井综合降温技术研究,引进先进设备,改造通风系统,使采煤工作面风流温度下降5℃左右。

目前,随着深井建设技术、冲击地压预警与防治、高温热害防治以及围岩控制等方面的一些关键性、前瞻性技术难题得以攻克,山东能源较好地保障了千米煤矿的安全生产,创出了一套有效的深井安全开采模式,不仅使山东省内千米以下的煤炭储量实现安全开采,而且为全国的深层煤炭资源开采提供了宝贵经验。