地处山东德州齐河县境内的邱集煤矿,近日传来好消息:成功实现下组煤开采,破解了双重灰岩承压水威胁煤层开采的世界难题,闯出了黄河北煤田下组煤开发的新路子,为国内同类矿井开采提供了有益借鉴和可行样本。
艰难抉择,历经坎坷志不移
黄河北煤田有着百亿余吨的储量。早在年就开始筹建的邱集煤矿,下组煤储量近2亿吨,但是由于受顶板四五灰、底板徐奥灰岩溶承压水威胁,筹建过程一波三折。直到年12月才建成投产。
年,临矿集团接管邱集煤矿后,把治水作为重中之重。年,11煤石门距四五灰垂距5.5m处发生底板突水。由于突水通道难以查清,于年施工挡水墙进行了封闭。初试宣告失败.
执着不屈的临矿人没有被困难和失败所吓倒,物探、钻探、注浆、放水试验的节奏始终不乱。然而,由于受装备、技术水平等方面的制约,11煤注浆改造工程始终没有获得突破。
寒来暑往,几经周折,个中滋味只有邱煤人的体会最深。
年上半年,邱煤煤矿到了生死边缘,经济可采储量已不足50万吨,并被列入“僵尸企业”。如不尽快在下组煤治水上取得突破、释放储量,矿井将被关停。
经过探测发现,11层煤平均厚度2米以上,地质储量在万吨以上,是优质的炼焦配煤,热量是气肥煤的近两倍,经济价值可观。然而,一道天大的难题——水患,始终没能攻克,成为横亘在邱集矿和临矿集团决策者们面前的“拦路虎”。由于受顶、底板承压水威胁,水害防治成为制约矿井可持续发展的重大瓶颈。仅靠传统治水办法难以为继且根本行不通。
生死关头,何去何从?考验着临矿决策者的智慧和胆略。如果按照“僵尸企业”关井,一关了之,那么一千多名职工怎么办?万吨优质焦煤以及受水患威胁的11层、13层近2亿吨储量岂不白白浪费,更何况所处的黄河北煤田赋存的下组煤优质资源百亿吨之多。
“这种地质条件开采下组煤,没有先例,不可能成功。”“在两层水中间采煤,风险太大了,这不是天方夜谭吗!”……种种议论和反对声音不绝于耳。
一道迫切需要解决的“生死难题”,摆在临矿决策层面前。时间不等人,下组煤开采迫在眉睫!
为了再造一个“新邱集”,为了黄河北煤田的资源解放,临矿集团领导经过审慎研究,最终拍板决定:组织各方力量向“11煤”发起挑战。
一场决定邱集煤矿生死存亡的“攻坚战”就此打响,一场制服水患、根治隐患的“阻击战”从此展开……
探寻“缚虎”术,为安全开采提供“护身符”
临矿集团当机立断,从集团层面成立专班,邱集煤矿成立了以时任总工程师武善元为首的水害治理攻关组,打破传统惯性思维,全力攻克“水患”这一“拦路虎”。
经过反复研究商讨、权衡风险,攻关组决定采用地面顺层水平定向钻探+高压注浆技术对下组煤进行超前区域治理。
年7月,随着D8孔第一钻嵌入地层,一场艰苦卓绝的治水攻坚战正式打响。
年7月,邱集煤矿十一煤地面区域治理开工
地测专业出身的武善元顶着巨大压力,先后主持完成3次大型放水试验,攻克了一个又一个难啃的“硬骨头”。
队员刘磊面对S5-5分支孔有可能会出现类似塌孔现象,与施工人员盯守现场,吃喝在工地,最终探索出用高标号水泥固结和非定向钻探穿越泥岩段的方法,大大提高了钻探效率。
4年来,通过创新先后实施以顶底板同注、浅埋深地面顺层等距离分支钻孔和定向钻进精准注浆技术“三大”核心技术,形成了“五位一体”防治水技术管理体系。一项项成果、一个个首创,伴随着不断刷新的钻探记录,相继转化成一项项专利,共同构建成下组煤安全开采的“铜墙铁壁”。
截至今年11月,已完成四个块段的治理,施工钻孔40余组,完成钻探进尺12万米以上,注浆量70多万吨,治理面积2.0km2,解放资源储万吨,并建成了黄河北煤田首个智能化工作面。
智能化开采,如虎添“翼”
经历了“生死劫难”“起死回生”的邱煤人清醒地认识到,依靠科技创新治水让邱集获得新生,要想实现矿井高质量发展,更需要科技兴矿、科技保安,走智能化开采的路子。
邱集煤矿智能化工作面
借助于临矿集团强力推进的工业3.0+升级改造重点工程和新旧动能转换项目,邱集煤矿领导班子将敏锐的目光聚焦到智能矿山建设上。
“按照能源集团‘一提双优’工作部署,我们把智能化建设作为‘一号工程’,着力构建工艺现代化、生产自动化、运行集控化、管理信息化、队伍专业化新型生产模式,匠心打造智能化工作面”。临矿集团副总经理、总工程师赵仁乐说。
进入年、在治水“突围”的关键时期,突如其来的疫情打乱了既定节奏。严峻的疫情形势并没有吓倒坚定的邱集人,该矿安全开采四个工作面,采出煤量75多万吨,实现了黄河北煤田下组煤开采由“0到1”的历史性突破。
对进入矿区运输车辆进行消杀
“无人则安、少人更稳”。该矿大力实施“三减三提”工程,努力打造自动化、智能化、少人化和无人化的“新四化”矿井。
“我们将在当前防治水技术基础上,继续加强对新技术的吸收、探索和应用,持续增强技术治理、科技保安能力,实现生产效率、矿井效益的革命性提升,着力打造黄河北煤田安全集约高效全国防治水样板矿井和全智能化样板矿井。”临矿集团党委书记、董事长张圣国表示。(崔鑫摄影:闫之喜)