神华宁夏煤业集团公司原石嘴山、石炭井、汝箕沟矿区起步于上世纪50年代中后期,矿井地质条件极为复杂,自然灾害严重,加之矿井安全投入不足,安全生产基础相对薄弱,历史上曾多次发生瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等重大事故,企业的发展受了较大限制。2004年以来,公司始终坚持以科学发展观为指导,按照“优化系统、稳定产能、减人提效、综合治理”思路,先后投入13.4亿元,对金能、乌兰、白芨沟、焦煤公司、汝箕沟等矿井实施了“一优三减两提高”(“一优”即优化简化矿井生产系统,“三减”即减头、减面、减人,“两提高”即提高原煤生产效率和瓦斯抽采利用水平)安全技术改造工程,增强了矿井防灾抗灾能力,基本形成了“一井一面”生产格局,使老矿井走出了一条系统完善、安全可靠、减人提效的安全发展新路子。
一、优化简化生产系统,提高矿井原煤生产效率
为彻底解决老矿区系统复杂、设备陈旧、通风困难、瓦斯灾害严重、抗灾能力差等制约安全发展难题,公司大力开展“一优三减两提高”安全技改工程,对工业场地、开拓方式、生产系统、生产布局、采掘工艺进行优化简化,提高了原煤生产效率,实现了安全高效集约化生产。
一是合理集中开拓方式。通过重新合并划分采区,全面优化老矿井开拓方式。金能公司投入4.3亿元,从2004年开始历时5年对原石嘴山一矿、二矿进行联合技改,将原斜井、立井、暗副斜井、暗主斜井11个井筒优化为5个,生产能力达到450万吨/年,大大简化了系统,优化了生产环节,提高了矿井安全系数。汝箕沟煤矿原采用平硐、斜井、石门上下山综合开拓方式,优化改造后,取消了5个工业场地,采用斜井开拓方式,实现了合理集中生产。
二是合理确定开采顺序。联合中国矿业大学对乌兰煤矿实施保护层开采,即用7#煤层作为下保护层开采,消除8#煤层、2#煤层、3#煤层煤的突出危险,煤层开采顺序优化为7#→8#→2#→3#煤层。其它各矿均采用先采上层煤,后采下层煤,先采上组煤,后采中、下组煤或上、中、下组煤配采,先采上区段,后采下区段,消除了煤层瓦斯突出危险。
三是优化采掘工艺。采煤工作面全部实现了机械化开采,煤巷掘进工作面淘汰了炮采工艺,基本实现了综合机械化开采,采掘设备具备了自动化、智能化性能。将白芨沟矿、汝箕沟矿原综采、综放、炮采并存的采煤工艺优化改进为大采高分层综采工艺,工作面单产由以前的33万吨/年提高到300万吨/年,采区回采率由以前的74%提高到79%,实现了高产高效。
四是优化生产系统。最大限度地优化繁杂的采掘、通风、主运输等10大系统,从根本上排除了重大安全隐患。白芨沟矿将原4个采区6个进风井、2个回风井优化改造为1个采区、1个回风井,使通风设施由132道减为36道,有效风量利用率提高了28%,累计废弃封闭巷道10000多米。实施了辅助运输系统改造,实现了井下辅助运输无轨胶轮化,运输能力由450吨/小时提高到700吨/小时。淘汰更新了不具备“五防”功能、防护等级低的开关柜,实现了供电系统双回路分列运行,提高了供电可靠性。通过以上措施的实施,2006年至今,银北老矿区共减少采区11个、采煤工作面16个,累计从银北矿区向宁东矿区调剂9500人,成建制划转7600人,银北老矿区由原来的24848人减为13646人,原煤工效由2002年的2.863吨/工提高到2011年的9.824吨/工,产能稳定在1100万吨/年左右,达到了“减人不减产”目的,老矿区呈现出安全、健康、和谐、持续发展的良好态势。
二、强化瓦斯综合治理,提高瓦斯抽采利用水平
公司现有高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井5对,已探明煤层瓦斯资源量63亿m3,可抽采瓦斯储量28亿m3,煤层瓦斯压力0.3~4.2MPa、含量3~19m3/t,绝对瓦斯涌出量24~136m3/min,瓦斯含量高、压力大,对矿井安全生产造成了严重威胁。几年来,公司牢固树立“瓦斯超限就是事故”、“只有打不到的钻孔,没有抽不出的瓦斯”的治理理念,积极推广应用瓦斯综合治理新技术、新工艺、新装备,有效地解决了矿井“老大难”问题。
一是建立完备的瓦斯治理管理体系。制定下发了严于国家标准的煤矿瓦斯抽采标准和达标管理规定,编制了高突矿井瓦斯抽采十年规划。成立了由总经理、总工程师和各分管领导组成的瓦斯治理领导小组,组建了通风、瓦检、安全监控、抽采打钻、防突等瓦斯治理专业化队伍,配备了经验丰富的管理干部和工程技术人员,配强安全机构,配足安全人员,从体制上解决了安全与生产之间的协调统一问题。
二是加大瓦斯抽采系统扩能改造。先后对白芨沟、乌兰、汝箕沟、金能公司等矿井进行2次矿井瓦斯抽采系统扩能改造,使瓦斯抽采能力由2006年的637m3/min提高到4721m3/min。为各高瓦斯及突出矿井装备了固定和移动瓦斯抽放系统,配置了井下抽采钻机66台,瓦斯抽采泵53台,敷设Ф800~219mm抽放管路90000m,矿井瓦斯抽采能力大幅提高,抽掘采比例关系得到有效缓解。
三是不断完善瓦斯抽采工艺。制订了“大孔径、长距离、高负压”瓦斯抽采原则,每个抽采矿井配备4~6台6000S大功率钻机,抽采钻孔长度由原来不足150m增加到300~400m,钻孔孔径由原来的75mm增加到108~113mm,钻孔封孔由原来水泥沙浆手工封孔全部改为高分子材料机械封孔,单孔抽放流量提高了5倍,瓦斯抽采工艺得到全面完善。四是创新瓦斯综合治理关键技术。在乌兰矿实施了大孔径卸压排放孔及瓦斯抽放孔,与中国矿业大学联合开展了远距离保护层开采和地面抽采卸压瓦斯相结合的技术研究和工程实践,确定了开采上组煤7#、8#煤层解放2、3#煤层的“二保二”的瓦斯治理模式。白芨沟矿投资1.1亿元,引进澳大利亚长距离定向钻孔技术,截止2011年底,已累计预抽瓦斯1.4亿m3,实现了瓦斯高效抽采。汝箕沟、金能公司等矿井根据采面参数和地质条件,合理布置瓦斯抽放钻孔,回采工作面利用上下顺槽及中巷施工顺层钻孔边采边抽,采空区密闭抽采,上隅角埋管抽采,顶板巷高位钻孔抽采,尾巷抽排瓦斯等方法,消除了回采过程中瓦斯超限,确保了安全生产。五是突出瓦斯治理与利用并重。大力实施瓦斯综合治理工程,在矿区实现了集中瓦斯供暖、员工厨用,建成了规模24000KW的瓦斯发电站。2006年以来,公司共利用瓦斯5.5亿m3,瓦斯利用率达到64%。有11对矿井通过了宁夏政府组织的瓦斯治理“双百工程”示范矿井验收。实现了煤与瓦斯共采,达到了瓦斯治理与利用并重,变废为宝的目标。
三、多措并举抓落实,保障技改工程顺利实施
公司站在“以人为本、安全发展”高度,从“神宁安则神华安”大局出发,坚持把实施安全技改工程作为解决老矿区员工生存和发展问题的重大战略举措,通过科技攻关、资金投入、严格管理、技改“回头看”等一系列措施,确保了技改工程的顺利实施。
一是科技攻关。组织实施了特大型火区灭火抑爆及防复燃技术”和“煤炭超纯制备工艺与设备研究”。成功开展了大倾角复杂特厚易燃煤层6.2m大采高开采工艺集成技术、地面钻井抽采高瓦斯突出煤层群保护层开采卸压瓦斯关键技术、巷道快速掘进技术与保障体系研究。对乌兰矿高瓦斯突出煤层群采取保护层开采与地面钻井抽采卸压瓦斯关键技术,效果明显。2006年以来,公司共获国家、自治区科技研发补助资金6000万元,先后荣获煤炭工业科技创新先进集体、科技创新先进企业等荣誉称号;申报专利76项,获得授权60项,其中发明专利25项。
二是加大投入。公司投入安全资金53.8亿元,在采掘重点工作面装备了综采设备38套,综掘设备102套,机械化程度由91.5%提升到94.5%。进一步完善了防灭火、防尘、监测监控、运输提升、供排水、供配电和瓦斯抽放系统,为实现安全生产提供了可靠保障。完成了石炭井矿区供水系统和金能公司、乌兰矿、汝箕沟矿供电系统改造,缓解了矿区供水供电矛盾,提高了供应保障能力。为生产矿井配备了无压风门、自动风门装置,提高了通风设施和装备管理水平。加大了各矿井生产调度系统硬件设施投入,基本形成了集团生产调度信息平台。
三是严格管理。针对老矿井点多、面广、战线长,机构庞大、人员众多现象,通过外聘专家会诊、内部专题论证、现场勘查把脉后,公司下决心大力实施老矿区安全技术改造工程。一方面减少生产环节,提高矿井机械化程度和矿井安全生产系数,另一方面通过劳动组织优化和先进设备使用,按照规范核算井下劳动定员,强化劳动组织管理,减少井下采掘头面和辅助岗位人员,缓解了老矿井劳动力结构性紧张的矛盾,实现了劳动力的高效配置,提高了原煤生产效率和企业经济效益。
四是持续开展技改“回头看”。在老矿区安全技改工作上,公司坚持采取“一步三回头”方式,定期召开专题会议,组织专家和现场技术人员集中讨论,拾遗补漏,深入开展了技改工程“回头看”活动,不断总结完善,优化设计,固化标准,对标提升,使每一项安全技改工程均得到了全面彻底的实施,达到了预期设计目标。
总之,“一优三减两提高”安全技改工程的大力实施,为老矿区安全平稳、健康和谐发展积累了宝贵经验。面对新形势、新任务,神华宁夏煤业集团公司将以更宽阔的视野和更长远的眼光,积极探索老矿区持续发展的新思路、新举措,不断开创老矿区又好又快发展新局面。
来源:人民网-能源频道