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煤礦如何走出“沖擊地壓”困局?
來源: 中國(guó)能源報(bào) 發(fā)布時(shí)間: 2021-05-13
  日前,山東省新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組印發(fā)的關(guān)于《全省落實(shí)“三個(gè)堅(jiān)決”行動(dòng)方案(2021—2022年)》提出,“綜合考慮煤礦資源稟賦、開采條件、災(zāi)害威脅程度等因素,分類處置,精準(zhǔn)施策”。記者注意到,在今年計(jì)劃關(guān)閉退出的27處煤礦中,有19處為采深超千米的沖擊地壓礦井,合計(jì)產(chǎn)能3160萬噸。作為全國(guó)沖擊地壓災(zāi)害最嚴(yán)重的省份,山東已采取多項(xiàng)措施,治理任務(wù)艱巨。
  事實(shí)上,影響不止于山東一地。在全國(guó)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)根本向好的情況下,沖擊地壓災(zāi)害仍是極大困擾。相比水、火、瓦斯等災(zāi)害,其治理難度更大、防控形勢(shì)更嚴(yán)峻,且隨著煤礦開采深度不斷增加,此類礦井?dāng)?shù)量上升、影響加劇。如何吸取教訓(xùn)防范于未然?
  “仍是煤礦最嚴(yán)重的動(dòng)力災(zāi)害之一”
  由國(guó)家礦山安全監(jiān)察局發(fā)布的《沖擊地壓礦井安全論證及專項(xiàng)監(jiān)管監(jiān)察情況分析報(bào)告》顯示,目前,全國(guó)共有沖擊地壓礦井138處(含2處按沖擊地壓管理礦井),分布在山東、陜西、內(nèi)蒙古等13個(gè)省區(qū)。截至去年12月中旬,各級(jí)安監(jiān)部門開展安全檢查138礦次,查處一般隱患1242條,行政處罰100次,責(zé)令停止使用設(shè)備16臺(tái)(套)、停止作業(yè)采掘工作面28處、停產(chǎn)整頓煤礦6處。
  一位資深人士告訴記者,“上述130余處礦井,對(duì)應(yīng)年產(chǎn)量約4億噸。我國(guó)與沖擊地壓災(zāi)害‘作斗爭(zhēng)’已有近90年歷史,理論與實(shí)踐層面均取得很大成績(jī)。但目前,沖擊地壓仍是煤礦最嚴(yán)重的動(dòng)力災(zāi)害之一。比如在山東,此類礦井占全國(guó)總量的1/3左右,2011年以來發(fā)生的10起事故,教訓(xùn)非常深刻。若不治理到位,全省沖擊地壓礦井都有可能面臨關(guān)停。由于不少是主力礦井,一旦關(guān)閉,對(duì)該省煤炭及上下游產(chǎn)業(yè)將造成嚴(yán)重影響。可以說,預(yù)防沖擊地壓事故是關(guān)系煤礦‘生死存亡’的大事、要事。”
  內(nèi)蒙古煤礦安全監(jiān)察局鄂爾多斯監(jiān)察分局監(jiān)察專員張迎中也稱,該轄區(qū)現(xiàn)有10座沖擊地壓煤礦,雖然在290座煤礦中占比重不大,但隨著煤礦開采年份增加、越來越轉(zhuǎn)向深部,沖擊地壓?jiǎn)栴}日益凸顯。“如何保持安全生產(chǎn)形勢(shì)持續(xù)穩(wěn)定,是當(dāng)前和今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)面臨的重大挑戰(zhàn)。”
  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)沖擊地壓防治工程研究中心主任竇林名進(jìn)一步稱,按照“區(qū)域先行、局部跟進(jìn)、分區(qū)管理、分類防治”原則,治理越來越注重從源頭入手,沖擊地壓事件發(fā)生的次數(shù)及隱患有所減少,解放了大量受威脅的煤炭資源。“與此同時(shí),還有很多防治短板亟待補(bǔ)齊。”
  措施落實(shí)不到位、預(yù)警效能參差不齊
  記者了解到,煤礦特殊的開采條件,首先給防治工作帶來難度。
  “井下系統(tǒng)像一個(gè)黑箱子,環(huán)境本就多變。沖擊地壓又屬于應(yīng)力問題,應(yīng)力本身看不見、摸不著也難測(cè)準(zhǔn)。尤其進(jìn)入深部開采,應(yīng)力、覆巖結(jié)構(gòu)等情況更加復(fù)雜,相關(guān)機(jī)理及防控技術(shù),特別是能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)危險(xiǎn)等級(jí)、危險(xiǎn)區(qū)域的方法仍待突破。” 竇林名舉例,沖擊地壓與采掘工程密切相關(guān),而后者受控于地質(zhì)因素,在設(shè)計(jì)中不可避免形成高應(yīng)力疊加狀態(tài)。加上采掘是動(dòng)態(tài)過程,沖擊危險(xiǎn)也是動(dòng)態(tài)變化,防治難上加難。
  上述人士表示,不同于地震,沖擊地壓是由人的開采行為所誘發(fā),因此可以進(jìn)行人為干預(yù)。“多年實(shí)踐證明,通過合理的防控方案,能使大量發(fā)生過沖擊地壓的礦井恢復(fù)到正常生產(chǎn)狀態(tài)。但重點(diǎn)在于,措施落實(shí)是否到位。”
  竇林名直言,部分礦井長(zhǎng)期存在對(duì)防范措施不重視、缺乏防沖頂層設(shè)計(jì)理念,局部防沖措施落實(shí)不到位,監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)警效能參差不齊,以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集和分析缺乏系統(tǒng)性、連貫性、完整性等問題。“90%以上的沖擊地壓發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造異常區(qū),煤層厚度、斷層等條件不同,影響也有區(qū)別。知道哪個(gè)地方、哪個(gè)方向存在問題才能對(duì)陣下藥,不少礦井卻缺乏扎實(shí)的前期工作,措施針對(duì)性不強(qiáng)、治理效果欠佳。”
  此外,沖擊地壓礦井管理難度大,不同煤礦在措施落實(shí)、監(jiān)測(cè)預(yù)警、安全技術(shù)管理等方面往往存在差距。“有些礦井從上到下的認(rèn)識(shí)全面而到位,發(fā)現(xiàn)問題隨時(shí)反應(yīng)、及時(shí)處理,危險(xiǎn)沒有解除則嚴(yán)格禁止下井作業(yè)。有些礦井為追求效益、抱有僥幸心理,認(rèn)為今天做了沒事、明天做了沒事,一旦出現(xiàn)事故為時(shí)已晚。”竇林名舉例說。
  有條件實(shí)現(xiàn)“可預(yù)可防可控”
  那么,沖擊地壓災(zāi)害能否避免?竇林名表示,理論上說,目前只有5%-10%的沖擊地壓礦井難以實(shí)現(xiàn)防治。“這部分礦井可劃為禁采區(qū),暫時(shí)不予開采。只要措施到位,其他沖擊地壓災(zāi)害均有條件提前預(yù)警、防治,甚至完全消除。”
  竇林名表示,防治沖擊地壓應(yīng)貫穿于規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理各個(gè)環(huán)節(jié),堅(jiān)持源頭治理,實(shí)現(xiàn)全過程防范。建議積極推動(dòng)出臺(tái)地區(qū)性防治法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)煤礦建立“零沖擊”目標(biāo)管理制度,強(qiáng)化防治現(xiàn)場(chǎng)管理和監(jiān)測(cè)預(yù)警,加大對(duì)示范礦井建設(shè)的支持力度,增強(qiáng)示范礦井的表率作用。
  張迎中提出,因地制宜的技術(shù)路線及人才儲(chǔ)備也很關(guān)鍵。“鄂爾多斯沖擊地壓防治工作有特殊性,其他地區(qū)的治理經(jīng)驗(yàn)只能參考、不可照搬。但因起步較晚,我們目前主要是靠人才引進(jìn)。部分煤礦所在地條件有限,人才難引進(jìn)、不好留,防沖隊(duì)伍的穩(wěn)定性和專業(yè)性與其他省份有較大差距。”
  這一觀點(diǎn)得到竇林名的贊同。“沖擊地壓專業(yè)型人才較少,而且?guī)缀跞烤吐氂诟咝?、科研院所,人才供給與需求結(jié)構(gòu)錯(cuò)配嚴(yán)重,極大制約煤礦的災(zāi)害治理能力及水平提升。部分一線人員認(rèn)識(shí)不足,自我安全防護(hù)意識(shí)薄弱,發(fā)生事故時(shí)應(yīng)急自救能力不足。對(duì)此,還需加強(qiáng)沖擊地壓災(zāi)害防治科技創(chuàng)新和專業(yè)人才培養(yǎng)。”
  上述人士還稱,在沖擊地壓防控中,有效管理不可或缺。特別針對(duì)嚴(yán)重沖擊危險(xiǎn)區(qū)域,在加強(qiáng)巷道支護(hù)的基礎(chǔ)上,要求嚴(yán)格限制人員數(shù)量,充分做好人員與設(shè)施的安全防護(hù)。“思想對(duì)頭、技術(shù)對(duì)路、管理對(duì)癥,沖擊地壓基本能夠?qū)崿F(xiàn)可防可治、能防能治,少傷人甚至不傷人。”