山西新景矿煤业有限责任公司(简称新景公司)为华阳集团新能股份有限公司全资子公司,矿井公示能力450万吨/年,主采3号、8号、9号、15号煤层。
新景公司属于煤与瓦斯突出矿井,矿井地质构造复杂程度中等,水文地质类型中等,正常涌水量为每小时130立方米,最大涌水量为每小时170立方米。矿井主要水患类型为采空区积水与带压区底板奥灰水。全井田各煤层采空区积水68处、总积水量1562738立方米,是同层周边及下部煤层开采的主要水害类型;井田奥灰水位标高349米至542米,各煤层在井田西部或西南部不同程度带压,矿井最大带压水头高度约190米,是未来带压区煤层开采的主要水害类型。
为严格管控水害风险,筑牢安全防线,新景公司严格树立“水害隐患可防、可控、可治”和“只有打不到的钻孔、没有放不出来的老空水”的防治水理念,持续夯实专业基础,健全管理体系,突出工作重点,严格措施落实,超前防范、确保安全。建矿以来,新景公司累计完成了101个专项探放水钻孔的施工、对71处采空区积水进行了疏放,累计疏放采空积水90余万立方米。保障安全生产的同时,该公司在管理体系、超前分析、措施落实等方面总结出一套经验做法。
注重顶层设计 健全管理体系
健全完善防治水生产、技术及安全管理体系
新景公司成立防治水工作领导组,董事长(总经理)为组长、总工程师任常务副组长,各专业副总工程师、各部门行政正职为领导组成员。主要职责为认真贯彻落实国家及上级部门有关矿井防治水方面的方针、政策、法律、法规等,建立工作机制、制度,推进体系和专业队伍建设,审定技术规范、重大方案及费用投入等重大事项。
结合生产实际,新景公司建立了董事长(总经理)主要负责、各分管副总经理协助,防治水工程落实到基层工区、队组的防治水生产管理体系;建立了总工程师主要负责、副总工程师辅助,技术管理贯穿至地质测量部水文物探组的防治水技术管理体系;组建了以安全监察处长主要负责、安全监察处主任工程师为组长,安全管理落实到盯面安监员的防治水安全监察体系,全面确保防治水工作安全有序开展。
完善防治水管理制度建设
新景公司编发地质灾害防治与测量专业《安全生产标准化管理制度》《地测业务管理制度》《矿井防治水专业管理制度》等文件,健全完善了水害防治工作岗位责任制、技术管理制度等30多项制度,完善了制度体系建设,确保各项工作有章可循、有序开展。
配齐“三专”力量
新景公司配备专职防治水副总工程师;地质测量部配备5名地质类专业毕业的防治水专业技术人员;设立专门的探放水队,并配齐满足工作需要的探放水钻机与物探仪器设备,为公司各项防治水任务的开展奠定了坚实基础。
规范技术管理 严格管控风险
超前查清水情,建设基础保障
勘探分析与动态监测相结合。新景公司针对井田范围内具备地面物探条件区域,全部开展三维地震与电法综合勘探;建立了包含5个水文孔奥灰水水位、水温与11处井下明渠流量、温度参数实时监测的动态监测系统。借助动态监测系统,防治水技术人员在全面把握矿井水文地质条件的基础上,可以实时掌握各主要地点涌水变化情况。
完善基础资料,明确工作计划。结合矿井设计及采掘衔接,新景公司外委相应有资质单位编制了《矿井水文地质报告》《矿井防治水分区管理论证报告》等基础报告,并定期更新完善相关内容。生产期间,新景公司基于报告基础、结合衔接计划,超前编制防治水中长期规划和年度工作计划,有针对性开展了水害防治工作。
超前预报管理,强化过程管控
坚持多样化预报形式。新景公司积极推进年报、季报、月报,临时预报以及专项预报等多种预报形式相结合的水文地质预测预报工作机制,确保对各类水害因素的超前防范、控制管理。
建立技术会议制度。每年年底,地质测量部根据年度安全风险辨识评估结果,确定年度水害风险管控重点,并提出地测防治水年度工作计划;每月月初,由总工程师组织、相关部门人员参加,召开月度地测防治水工作例会。针对所有采掘工作面当月与次月重点工作,进行全面分析、详细通报;每周五,由地质测量部部长组织、各分管科长及业务组长参加,召开地测防治水业务周分析会。由各业务组长分别针对上周工作计划落实、临时性工作完成及下周工作计划等情况进行通报,各分管科长提出工作要求。
强化隐患排查治理,推进完善系统建设
建立隐患排查管控机制。新景公司地质测量部牵头、相关部门配合,坚持每月两次对矿井各采掘工作面水害隐患及防排水系统建设情况进行全面排查,针对发现的问题进行“三定”整改,并严格考核落实,确保把隐患消灭在萌芽状态。
推进系统建设完善。地测、安监部门持续推进工作面排水系统的不定期检查;地测、机电部门强化矿井排水系统的定期巡查。在积极推进采掘工作面防排水系统建设与现场标准化水平稳步提升的同时,确保矿井大系统的健全完善。
突出工作重点 强化措施落实
积极推进隐蔽致灾因素普查治理工作
建立组织机构。新景公司成立以董事长(总经理)为组长、总工程师为常务副组长的隐蔽致灾因素普查治理工作领导组,进行统一指导与组织协调。在地质测量部下设办公室,负责组织联络与工作推进。
认真开展普查工作。每年年底,由地质测量部牵头、相关部门配合,通过井上井下调查及资料收集等方式,对隐蔽致灾因素开展全面普查与研究分析,确定次年矿井主要致灾因素与一般致灾因素,并编制《隐蔽致灾因素普查报告》。
落实治理工作。结合年度衔接计划,矿井印发《煤矿隐蔽致灾因素普查治理工作方案》,针对主要及一般隐蔽致灾因素制定治理措施,并明确年度治理工作计划。地测、通风、机电等相关部门积极落实各项治理措施,按月形成治理工作总结,分析不足、寻找对策,促进各项工程落实。
强化落实矿井主要水患防治工作
认真做好采空积水的专项探放工作。新景公司矿井生产地质资料清晰,周边煤矿采掘情况清楚、积水情况明了、图纸资料齐全。地质测量部每半年进行一次采空区积水情况的调查与综合分析,及时修改充水性图。针对采掘工作面存在同层相邻采空积水、采煤工作面导水裂隙带高度以内及掘进工作面10倍巷高范围内存在上覆采空积水的情况,严格执行老空水防治“四步工作法”与“四线”管理要求,严格落实专项探放水措施,恢复正常采掘前必须确保采空积水疏干放净。
重点关注带压区奥灰水害防治工作。各开采煤层在井田西南部存在不同程度的带压现象,经“五图双系数法”评价属相对安全区。新景公司外委相关有资质单位编制了《矿井奥灰水带压开采安全性评价及安全技术措施报告》,并结合采掘实际,编制《带压开采安全技术措施》。
针对15号煤带压区首采工作面-15121工作面,该公司根据实际地质条件,采取无线电波坑透、直流电法、音频电透3种物探方法进行富水性综合物探。期间针对物探正常区施工验证钻孔,异常区、预测及已知陷落柱施工专项探测钻孔。综合分析得知,该工作面内岩溶陷落柱及断裂构造与电法探测异常区不重叠,不存在导水通道的可能;工作面带压系数、突水系数均小于每米0.06兆帕。经论证,该工作面无突水危险性,可正常衔接回采。
认真做好地质构造及人为导水通道探测与治理工作
超前探明地质构造导水情况。根据勘探和生产揭露资料,井田内1298条断层、249个陷落柱,仅个别陷落柱存在淋水,未见导水构造。巷道掘进期间,针对三维地震预测的构造异常、电法勘探预测的富水异常以及周边或上下煤层揭露的已知陷落柱等疑似导水通道,必须开展专项探测;工作面回采前,采取槽波、坑透2种以上(带压工作面3种以上)的手段进行综合探测,全面分析采动影响区域上层、同层(及带压区底板下隔水层范围内)矿井地质及水文地质情况,有针对性地开展钻孔探测,并对地质构造(及异常)的分布及含水情况进行分析论证,特殊情况必须开展专项治理。
坚决排除人为导水通道安全隐患。周边涉及的4处关闭矿井(原辛兴煤矿主副井、辛兴二景煤矿主副井、马家坡宏达煤矿、阳煤三矿)资料较为详实,对矿井无安全威胁。针对近年来施工的地面瓦斯抽放钻孔部分停用后未及时封堵的情况,地质测量部根据采掘衔接制定计划,对废弃钻孔采取注水泥浆的方式进行封堵。截至2022年3月,17个废弃钻孔已全部被封堵,杜绝其成为人为导水通道、将水体导入采掘空间造成事故的风险。
抓好防汛工作 保障矿井安全
认真做好地表水防治工作
矿井现有10个井筒井口标高均处于历年洪水位以上;地表8条河流均为季节性河流,加之煤层埋藏深(达到300米以上),对各煤层采掘均无直接影响。地质测量部每月组织人员,对井田工业广场、煤台、矸山等重点部位,地表区域易发生地质灾害的重点隐患地点以及地表河流渗透地点进行排查,以确保安全隐患及时发现、及时治理,超前防范灾害发生。
强化雨季期间水害防治工作
成立应急指挥部。新景公司成立以董事长、党委书记为总指挥,安监处长为常务副总指挥的雨季应急指挥部。成员由各系统分管副总经理、副总师和各部门正职组成。
配备应急人员和物资保障。矿井建立30人的专业抢险队伍、170人的业余抢险队伍。供应和机电部门分别在应急材料库中储备足够数目的抢险物资与设备。
强化巡查治理。新景公司各部门执行汛期24小时不间断调度值班制度,接到华阳集团转发的《山西省防汛IV响应通知》和预警后,施行正副双值班。雷雨等灾害天气期间,值班人员吃住在矿,在雨前、雨中、雨后进行隐患排查,并每隔两小时汇报一次;遇大雨、暴雨、连续降雨时,每小时汇报一次;发现重大险情及时反馈至集团“三防”办公室,确保防患于未然。
注重应急培训 巩固提升能力
持续开展理论培训
新景公司每年雨季前,由地质测量部牵头、职教部门配合,开展矿井全员地测防治水知识理论培训工作,强化管理人员对矿井防治水工作重要性的认识,促进增强职工灾防意识。
认真组织应急演练
矿井每年年初编制水害事故应急救援预案、现场处置方案,并由地质测量部、调度室等部门协同,组织开展井下水害防治,防地质灾害、防排水、防淹井应急演练,促进提升矿井水害事故的快速反应、应急处置和协同作战能力。
防治水工作亮点
构建井田三维地质模型
新景公司协同北京龙软公司,充分利用地形地貌、地面钻探以及井下采掘工程等数据,初步构建井田三维地质模型,实现了3号、8号、9号、15号煤层采掘工程三维立体显示,为矿井地质构造及水文地质条件分析奠定了坚实基础。
矿井TEM探测三维可视化处理系统应用
新景公司协同华阳集团智能矿山事业部地质测量部,推进矿井TEM探测三维可视化处理系统的应用,将常规的超前物探数据合成三维数据体,实现物探成果横、纵剖面的随意抽取,更直观地反应富水异常区空间分布特征及其联通情况。
钻孔轨迹分析设备应用
新景公司引进应用钻孔轨迹分析设备,有针对性地收集各类探测钻孔的实际钻进轨迹和探孔岩性分布特征,提高了探测分析成果与客观实际的吻合程度。
气象灾害预警系统应用
新景公司应用煤矿隐蔽致灾因素监测服务平台,针对降水、雷电、高温、气压、大风等煤矿致灾因素进行实时监测预警,超前防范各类灾害事故发生。
取得成效
矿井全员水害防范意识显著增强
矿井每年组织全员进行地测防治水专业培训与考试,开展井下水害防治以及防地质灾害、防排水、防淹井等应急救援演练。同时由董事长(总经理)签发《水害隐患应急处置授权书》,授权相关人员在井上井下出现水害隐患时、可第一时间下达停产撤人命令。近年来,矿井各级管理人员及井下职工水害防范意识得到显著增强。
钻孔探测效率提升明显
顺槽巷道掘进期间,矿井利用各大系统的便利条件,逐一开展、有序完成工作面回采前必须完成的各项探测治理工程,避免后期设备反复运输而造成的重复投入; TEM三维可视化技术、钻孔轨迹分析设备的应用,弥补了因物探分析定位偏差、探孔轨迹控制程度不高而造成钻探工程量较大的不足,大大减少了钻探人力和物力的投入,效率提高了1倍至2倍,进一步促进了减人提效。
水害防治措施效果显著
矿井强化落实各项防治水超前探测与专项治理措施。2021年,累计施工探孔有效进尺28023米,探明并确保安全通过地质构造64处(断层27条、陷落柱23个、挠曲8条、冲刷6处)。根据采掘衔接完成了3处采空积水的专项探放工作,确保安全生产,杜绝矿井水害事故发生。
技术创新成果显著
近年来,新景公司防治水专业人员创新工作思路、注重技术研究,多项成果荣获阳泉市、山西省“五小”竞赛优秀成果奖项。2020年以来,《井上下三维地质模型构建》获市“五小”成果一等奖;《震电结合在岩溶陷落柱探测中的应用研究》获市“五小”成果一等奖、省“五小”成果三等奖;《钻探物探一体化超前探查技术研究》获市“五小”成果三等奖、省“五小”成果三等奖;《矿井瞬变电磁三维可视化处理技术》《矿井水文动态监测系统升级改造》获市“五小”成果三等奖。(本文由国家矿山安全监察局山西局监察执法七处赵博、山西新景矿煤业有限责任公司任海波提供)
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