【安全技術經(jīng)濟一體化】治水有術 守護礦山安全—招賢礦業(yè)公司綜合防治水工作紀實
在2306工作面對應點位置設計施工了5個離層水抽排孔和1個“兩帶孔”,總工程量1607.53m,累計抽水量63萬方,回收煤炭資源……;完成導線測量8300m,井下7″導線5600m,復測導線2700m,共設測站95站,安全貫通14處。……這一連串數(shù)字是招賢礦業(yè)公司2024年開展防治水的工作寫實。數(shù)字的背后,是招賢礦業(yè)公司防治水患的決心和艱辛。
礦井水文地質(zhì)類型屬復雜型,主要受離層水害影響。近年來,招賢礦業(yè)公司積極推進防治水工作由過程治理向源頭預防、局部治理向區(qū)域治理、井下治理向井上下結(jié)合治理、措施防范向工程治理、治水為主向治保結(jié)合的轉(zhuǎn)變,構(gòu)建理念先進、基礎扎實、科研攻關、綜合治理的離層水害防治工作體系,在推進本質(zhì)安全型礦井建設的道路上不斷邁出堅實步伐。
剛性執(zhí)行 保證制度落地
近年來,招賢礦業(yè)堅持“防治水重在過程”的管理理念,進一步明確和細化了防治水工作各環(huán)節(jié)的管理,嚴把防治水設計關、鉆孔施工關、有效進尺驗收關、允許掘進通知單下發(fā)關“四個關口”。先后制定完善了《地質(zhì)災害防治技術管理制度》《水害防治技術管理制度》《地質(zhì)(水害)預測預報制度》等管理制度及考核辦法。在集團公司和各級專家的指導下不斷完善離層水治理的方案,落實了《設計》“六到位”即施工組織設計內(nèi)容到位、數(shù)據(jù)精準到位、技術措施到位。圖件平、剖、斷面圖到位、重點層位劃分到位、貫徹學習到位。如:巷道平面圖、地層柱狀圖、排水路線圖、避災路線圖等,尤其對關鍵部位和重點區(qū)域開展鉆孔成對布置、專人排水、每日專報、???a href=http://www.haiwanghuyu.com/sggl/aqfx/ target=_blank class=infotextkey>分析、??自O計的“五專”管理。
“沒水按有水對待,小水按大水對待,大水按大災對待,必須把各項工作做到最前面。”秉持著“謹慎小心、先行一步”的理念,招賢礦業(yè)防治水辦公室完善了“物鉆化并舉”的探測手段,為礦井水害隱患源的快速、準確判別創(chuàng)造了條件。
源頭管控 扼住水患“咽喉”
按照“防治水重在源頭管控”的工作思路,招賢礦業(yè)公司確立以“綜合探查、條件分析、區(qū)域疏放、局部補充、綜合治理”為主要內(nèi)容的水害防治技術路線,推動水害防治由過程治理為主向源頭預防為主轉(zhuǎn)變。
工作面布置、掘進作業(yè)、回采準備階段以及回采過程中,招賢礦業(yè)公司基于“三按”施工理念,優(yōu)化防治水頂層設計,科學規(guī)劃布置井巷工程。
“工作面設計之初,我們就首先考慮排水、泄水問題。”招賢礦業(yè)公司防治水辦公室主任梁啟敬介紹說,特別是針對水害復雜的工作面,他們在設計時采用自下而上的開采順序,在工作面上覆含水層標高較低處布置抽排水孔,并根據(jù)水文地質(zhì)條件變化情況,不斷完善離層水鉆孔施工工藝和施工工期。
招賢礦業(yè)公司在+770水平設置了承擔礦井排水任務的中央泵房,并安裝了5臺MD280-65×10(B)型多級離心泵,主排水管路選用3趟φ273×11無縫鋼管。中央泵房采用遠程集控系統(tǒng),可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
“在中央泵房設置了兩臺BQ725-640/16-1800/W-S型應急抗災搶險潛水電泵,按照一級負荷供電,其10kV高壓電源柜及固態(tài)軟啟動柜均設置在地面110kV變電所。梁啟敬說,建設上下聯(lián)動系統(tǒng)的排水網(wǎng)絡,目的是筑牢防治水的“銅墻鐵壁”。
對癥開方 治水有術
隨著礦山開采面積的增加,宜君組含水層離層空間也逐漸增加,成為了招賢礦業(yè)公司的治水重點,更是難點。
由于離層積水的存在,而離層空間分布形態(tài)難以判斷,常常導致離層水的邊緣、積水形狀無規(guī)律可循。“招賢礦業(yè)公司離層水皆為回采后形成。”梁啟敬表示,對于離層水的治理,招賢礦業(yè)公司也在不斷地探索和完善當中。
離層水猶如地下胡泊,一旦突水,來勢兇猛,涌水量大,破壞性強。2020年3月29日,5月6日,7月1日,招賢礦業(yè)1304工作面先后發(fā)生過三次離層水突水,對工作面破壞極為嚴重。為了超前治理礦井離層水害,2020年7月24日皖北煤電集團公司邀請武強院士等6位國內(nèi)知名防治水及礦壓防治專家就招賢煤礦離層水害問題進行討論,提出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的離層水防治技術,確定了“抽、排、用、裂、支、控”+綜合預警分析的離層水綜合防治技術措施,在1305、1302、1303和2306等工作面進行了工程實踐,截止2025年3月31日,32個抽、泄水孔,總工程量13724.04m,總抽水量412萬m3,保證了工作面安全回采,抽出的離層水用作生活用水,變“害”為“寶”,大大緩解礦井及周邊百姓生活用水緊張的現(xiàn)狀,產(chǎn)生經(jīng)濟效益超過35億元。目前該技術廣泛推廣應用于崔木、郭家河、亭南、園子溝等煤礦水害防治,解決了鄂爾多斯盆地黃隴煤田頂板離層水害威脅難題。
科技撐腰 防治水“如虎添翼”
在治水的道路上,招賢礦業(yè)公司將目光投向新技術、新設備、新工藝的引進與應用。
摒棄常規(guī)治理方式,利用定向鉆進精準定位及開分支技術,提高鉆孔覆蓋面積,精準探放老空水及疏放頂板水,避免”短兵相接博刺刀“,保障施工安全;建立邊坡災害治理自動化監(jiān)測預警系統(tǒng),為公司采取應急措施提供較為準確的參考數(shù)據(jù);建成“礦井智能地質(zhì)保障系統(tǒng)”,實現(xiàn)了煤礦地測、一通三防、機電運輸、生產(chǎn)設計等相關專業(yè)數(shù)據(jù)與圖形的一體化、協(xié)同化管理;通過集成礦井安全監(jiān)測子系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、水文觀測系統(tǒng)等監(jiān)測數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,聯(lián)動報警應用;在四采區(qū)的新區(qū)掘進中引進長掘長探技術,利用定向長鉆孔進行孔內(nèi)瞬變電磁、雷達探測,超前探明巷道前方地質(zhì)及水文地質(zhì)情況,解決制約掘進工作面快速掘進問題;與中國礦業(yè)大學等科研院所合作,構(gòu)建了國內(nèi)外首個礦山離層水害多因素綜合監(jiān)測預警平臺,攻克了礦井離層水害危險判識及準確預測難題,實現(xiàn)礦山高位離層水害的多因素綜合監(jiān)測預警。
如今,這些新設備都是招賢礦業(yè)公司的治水“利器”,為煤礦智能化建設、實現(xiàn)防治水本質(zhì)安全提供了保障。
招賢礦業(yè)公司持續(xù)優(yōu)化離層水抽排技術,2306-CP4孔換泵過程中,孔內(nèi)套管變形,無法用先前的φ108mm排水管路進行下泵,通過選用有柔性、可彎曲的φ73mm石油套管作為排水管進行抽水,有效縮短了換泵時間,降低了工作面上方離層水水頭高度,有效保障了工作面安全回采;將2306-CP2孔二路套管由φ406mm石油套管變更為φ346mm石油套管,給環(huán)狀間隙留夠釋放壓力的緩沖空間,確保水泵順利下置;在離層水害技術項目的研究過程中,《白堊紀巨厚含水層離層水防治技術研究》獲得了皖北煤電集團公司2021年度安全技術經(jīng)濟一體化課題推廣成果獎;獲得皖北煤電集團公司第十一屆科學技術獎科技進步特等獎;榮獲中國煤炭工業(yè)科學技術獎一等獎。該礦申報了5項專利,分別是3項實用新型專利《一種煤礦地質(zhì)井下防治水預警裝置》、《一種煤礦地質(zhì)工程防治水用鉆探裝置》、《一種煤礦地質(zhì)防治水監(jiān)測用取樣裝置》;2項發(fā)明專利(已受理),分別為《地面抽排覆巖離層水防突水方法、裝置、終端及存儲介質(zhì)》《抽排覆巖離層水結(jié)構(gòu)及施工方法》?!陡呶浑x層突水誘導工作面切頂壓架災害預警研究》、《采動覆巖高位離層水害防治地面抽排關鍵技術研究》、《離層積水量估算方法及離層突水預測研究》4篇論文在國家級媒體發(fā)表。并承辦了寶雞咸陽區(qū)域煤礦水害治理經(jīng)驗現(xiàn)場交流會,2023年被評為安徽省職工技術創(chuàng)新競賽“金項目”?!蛾兾髡匈t公司礦山離層水害多因素綜合監(jiān)測預警平臺建設實踐》入選中國煤炭行業(yè)標桿案例。
“水害可防可控”。這就是防治水人樸素的安全觀,他們懷著對職業(yè)的敬畏,扛起自己的責任使命,在防治水工作道路上腳踏實地、堅定前行……