8月11日至12日,國家礦山安全監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場會。應急管理部副部長、國家礦山安全監察局局長黃玉治出席會議并講話,陜西省委常委、常務副省長王曉出席會議并致辭,國家礦山安全監察局副局長周德昶主持會議并作總結講話。
會議要求,要深入學習貫徹習近平總書記關于安全生產重要指示精神,按照應急管理部統一部署,總結推廣瓦斯和沖擊地壓防治先進經驗做法,分析研判形勢,統一思想,堅定信心,采取有力措施,化解重大安全風險隱患,堅決防范遏制煤礦重特大事故,為黨的二十大勝利召開營造良好安全生產環境。
會議指出,做好瓦斯等重大災害治理必須始終堅持黨的全面領導,必須牢固樹立安全發展理念,必須堅持預防為主、超前治理,必須強化企業主體責任落實,必須強化科技創新。多年來,各地區、各有關部門和煤礦企業在瓦斯和沖擊地壓等重大災害治理方面做了大量工作,取得了顯著成效,特別是近5年,理念明顯提升、制度更加健全、措施更加有力、科技持續創新、執法更加有效、事故大幅下降。與前5年相比,瓦斯和沖擊地壓事故總量下降68.9%,死亡人數下降70%,重特大事故起數和死亡人數分別下降74%、81%。
會議強調,瓦斯仍然是煤礦安全“第一殺手”,沖擊地壓極易引起群死群傷的大事故,必須錨定瓦斯“零超限”、煤層“零突出”、煤巖“零沖擊”目標,完善瓦斯綜合治理“抽采達標、通風可靠、監控有效、管理到位”十六字工作體系,堅持沖擊地壓“區域先行、局部跟進、分區管理、分類防治”防治原則,壓實責任、精準施策、標本兼治、綜合治理,有效防范遏制瓦斯和沖擊地壓重特大事故。要突出災害超前治理,強化治本攻堅,加強災害定性、地質情況探查和優化治災措施,加強源頭治理;要突出抽采達標,強化瓦斯防治,以防范瓦斯超限為抓手,在瓦斯參數測定、保證抽采效果、關鍵環節措施落實和瓦斯超限處置處理上下功夫;要突出區域先行,強化沖擊地壓防治,推動落實“三限三強”措施(限采深、限強度、限定員、強監測、強卸壓、強支護),運用保護層開采和頂板壓裂等區域卸壓防沖方法,推進監測數據的分析和應用,最大限度降低應力集中程度;要突出關鍵少數,強化企業主體責任落實,壓實企業第一責任人責任,壓實技術管理責任,完善災害治理的責任體系;要突出創新驅動,強化科技裝備支撐,強化“產學研用”多方合作,聚焦基礎性研究、關鍵技術攻關、先進裝備研發等,提高科技支撐與保障能力;要突出精準執法,強化監管監察推動,創新監管監察方式方法,用足用好相關監測預警系統,精準研判風險,注重抓住瓦斯和沖擊地壓災害治理監察重點,加強檢查指導服務,推動煤礦企業提高重大災害風險防控能力。
會議要求,各地各部門各礦山企業要進一步轉變作風,以“時時放心不下”的責任感,超常規開展工作,全面深入徹底開展安全生產大檢查,持續保持打非治違高壓態勢,全面排查化解露天礦安全風險,全力抓好安全度汛工作,堅守底線做好煤炭安全保供,堅決防范化解重大安全風險,以扎實行動和良好成效迎接黨的二十大勝利召開。
會上,陜西煤業集團、淮河能源集團、山東能源集團等單位介紹了煤礦瓦斯和沖擊地壓災害防治工作經驗,中國工程院院士袁亮等專家學者作了專題講座。會議期間,參會人員集體參觀了煤礦瓦斯治理和沖擊地壓防治技術及智能化成果展覽,分組赴陜西煤業集團大佛寺煤礦、小莊煤礦、孟村煤礦進行了現場參觀學習。
以下為煤礦瓦斯和沖擊地壓防治經驗做法摘登
全面構建重大災害綜合防治體系
陜煤集團
目前,陜煤集團所屬36對生產礦井中,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、區域治理和系統治理,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,充分發揮科技和裝備支撐作用,加大災害治理關鍵技術攻關,系統構建瓦斯、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,實現煤礦重大災害精準防治、協同治理、徹底根治。
二是地質保障透明化,突出精準高效,實現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,超前規劃地質勘探工程,通過傳統手段與現代技術相結合,應用先進的鉆探、物探、化探、遙感、隨鉆雷達等方法,實施立體網格化、多層級超前探查,實現了“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安全生產信息共享平臺,持續優化擴充系統功能,使礦井地質、水文、瓦斯、應力等40余種圖件能夠動態更新,達到地質數據上下聯動、動態迭代、實時反演,實現了地質探查數據高度集成、有效融合。與王雙明院士團隊合作,研發了煤礦智能地質保障系統,搭建了井上井下復合源信息監控平臺,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,實現了數據、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。
三是災害防治系統化,突出立體全面,實現防治重大災害協同高效。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”優化調整,大幅提高了礦井安全保障能力。2018年至今,累計優化生產系統216項,縮減采區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“三區聯動”生產布局,彬長礦區和韓城礦區提前3年至5年實現了區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、三區聯動”開采模式,為災害治理拓展了時間和空間。另外,根據礦井災害特征,形成了“耦合災害分元治、多種災害協同治、時空有序立體治”的災害治理體系,實現了災害治理關鍵技術重大突破。
四是治理措施工程化,突出執行到位,實現重大災害源頭治理。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,執行“PDCA”流程管控,強化考核兌現,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,實現治理過程透明監督、實時糾偏。
五是科技攻關前沿化,突出創新引領和瓶頸突破,實現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%。
六是安全監控網絡化,突出實時覆蓋,實現重大災害防治環節動態管控。在所屬礦井全面應用安全生產共享平臺和安全雙重預防信息系統,構建了安全監測等災害防治綜合信息化監控網絡系統,足額配備系統管理、分析、維護人員。3年來,全面升級完成36對生產礦井安全生產監測監控系統,11對礦井建成了智能通風系統,8對沖擊地壓礦井全部實現了平面監測向立體監測、局部監測向全礦井監測的突破。全面推廣應用黃陵礦業公司“AI+N0SA”全過程安全管理經驗,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,到2023年底實現全覆蓋。
七是安全生產標準化,突出基礎提升,穩步提高災害治理和安全生產管理水平。通過健全機構、制定規劃、年度部署、季度考核、持續改進的工作機制,創新構建標準化運行體系,深化標準化建設工作,達標創標成效顯著。目前,50%的生產礦井實現一級達標,其余達到國家二級標準。制定了重大災害“一超三治三提升”技術規范、巷道系統“三優兩提高”技術規范、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,實現重大災害防治工作閉環管理。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”的全員安全生產責任體系,制定了《安全生產紅線管理規定》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技術人員;充分發揮所屬煤層氣開發利用公司的技術經驗和平臺優勢,高效開展專業化、標準化、規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,實現了各層級安全生產責任制菜單式管理。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”安全生產責任履職考核,嚴格執行“一票否決”及“四不放過”,確保各項災害治理工作高效推進。
多措并舉實施瓦斯綜合治理
淮河能源控股集團
淮河能源控股集團有限責任公司由原淮南礦業集團改制而來?;茨系V區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”。礦區地質條件復雜,礦區范圍內落差大于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米的斷層占總數的62.5%。目前,該集團在安徽省境內8對生產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”的瓦斯治本戰略,通過多年來不斷地集成創新,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,解決采掘接續緊張和瓦斯治理之間的矛盾,實現快速消突和瓦斯抽采最大化的目的,淮河能源控股集團創新開展了針對不同煤層條件的增透技術研究?;茨系V區從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、實時監測施工參數等功能,每條自動化鉆機作業線由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,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,形成了淮南礦區復雜地質條件下的軟煤順層定向長鉆孔區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、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定。
淮河能源集團制定瓦斯治理“五項指標”考核獎罰制度。經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元經濟處罰。
淮河能源控股集團通過制定瓦斯治理科技發展中長期規劃,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域治理技術研究,引進石油系統頁巖氣開發裝備與技術,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域施工18口試驗井,其中8口試驗井開始排采產氣。
淮南礦區連續25年杜絕了瓦斯爆炸事故,連續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,瓦斯超限次數也由2005年的343次降至2020年的1次,2021年淮南礦區首次實現年度瓦斯零超限,為淮南煤礦的歷史最佳水平。今年以來,淮南礦區均為瓦斯零超限,瓦斯治理保障了礦區的安全高效生產。
錨定“零沖擊”,建“1220”管控機制
山東能源集團
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,產能1.12億噸/年,占該集團國內總產能的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、生產有序、支護可靠、監控有效、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。堅持配強專業隊伍。成立三級沖擊地壓防治領導小組,配備三級專業副總師,擁有專業技術人員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“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智能化開采,單班作業人數最低下降至200人以內。堅持考核激勵并重。建立目標激勵制度,對沖擊地壓專業隊伍實施薪酬分配政策傾斜,魯西礦業等災害嚴重礦井防沖技術人員按同崗級績效的1.2倍發放,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”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、研發的技術保障體系,實現統一領導、統一指揮、統一協調。
一是堅持規范先行,構建防沖技術標準。全面落實國家及地方防沖規章制度,制定沖擊地壓防治管理規定、技術規范和崗位操作規程,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“一規程、兩圖紙、三措施”。
二是聚力效能提升,規范技術管控流程。
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、高投入低產出”。
四是突出科技創新,研發攻關關鍵技術。成立專職防沖研發團隊,配備高級以上職稱、博士等人員80余人;聯合國家礦山安全監察局山東局,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,聯合國內外專家團隊集中攻關國家重點研發計劃和山東省重大科技項目。聯合重組以來,該集團累計投入4.8億元,實施防沖科研項目78項。
實現風險超前預控
山東能源集團聚焦重點關鍵環節,確立“20字防沖措施”,提升了防沖工作標準化、科學化水平。
一是強化區域管控抓源頭,確保布局合理。突出量化布局、分區管理、規范接續“三向發力”,強化生產布局管理。進行防沖“不安全煤量”分區管理,禁采區內嚴禁采掘,緩采區內不得回采。今年劃定緩采區95個、涉及可采儲量2.3億噸,禁采區56個、涉及可采儲量2.4億噸。經過長期摸索,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。將區段煤柱寬度由7米優化為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,確保生產有序。持續優化沖擊地壓礦井生產組織管理,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能力下達生產指標,其中省內20處沖擊地壓礦井生產指標均低于核定生產能力。建立卸壓治理時間保證機制,排定采煤工作面接續至少預留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設計,確保支護可靠。持續強化支護體系建設。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”優化支護方案。建立沖擊地壓巷道“一級錨網索、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,由礦井總工程師、掘進礦長定期到工作面評估支護效果。
四是強化監測預警重分析,確保監控有效。堅持“強監測”原則,細化監測標準,嚴格數據分析。震動場采用以微震監測為基礎,以礦震臺網、局部微震、地音為補充的監測方法,沖擊地壓礦井全部配備微震監測系統,具有礦震風險的增加地震臺網監測。應力場采用以鉆屑和應力在線監測為基礎,以CT反演、三維應力應變等為補充的監測方法。
五是強化立體卸壓抓動態,確保卸壓到位。建立“三位一體”和“動態+靜態”卸壓治理模式,持續深化爆破斷頂卸壓治理工藝。統一規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。