華晉焦煤有限責(zé)任公司瓦斯治理理念研究

郭長亮

摘 要：煤炭行業(yè)是高危行業(yè)。華晉焦煤有限責(zé)任公司沙曲礦區(qū)屬煤與瓦斯突出礦井，近年來隨著礦井開采水平在不斷延深，深度不斷的增加，煤層瓦斯含量和礦井瓦斯涌出都將隨之遞增，從而加大了瓦斯治理的難度。同時煤礦開采煤層的地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜，瓦斯涌出或煤與瓦斯突出控制不當(dāng)就可能導(dǎo)致瓦斯爆炸事故的發(fā)生，瓦斯一直制約著華晉公司的發(fā)展，瓦斯治理工作任重道遠，形成華晉公司瓦斯治理是非常重要的。

關(guān)鍵詞：瓦斯治理；綜合工程 ；理念

一、公司概況

山西焦煤華晉焦煤有限責(zé)任公司（以下簡稱山焦華晉）成立于1992年。2001年重組為華晉焦煤有限責(zé)任公司，是山西焦煤集團公司控股51%、中國中煤能源持股49%的國有大型主焦煤生產(chǎn)企業(yè)，主要開發(fā)山西河?xùn)|煤田。共有井田面積166.49km2，地質(zhì)儲量23.7億噸，可采儲量13.79億噸。

沙曲礦井是華晉公司在離柳礦區(qū)建設(shè)的第一對礦井，位于呂梁市柳林縣境內(nèi)。礦井井田面積約135平方公里，地質(zhì)儲量22.52億噸，可采儲量12.76億噸。1994年12月開工建設(shè)，2004年11月8日通過國家發(fā)改委正式驗收投產(chǎn)；礦井設(shè)計生產(chǎn)能力300萬噸/年，2012年確定建成國家級瓦斯治理示范礦井，2015年沙曲礦實施“一礦變二礦”工程，目前已進入聯(lián)合試運轉(zhuǎn)階段，總能力800萬噸/年。

礦井煤層瓦斯含量10.65一17.01 m3/t，瓦斯壓力0.92一2.38MP，2016年瓦斯等級鑒定絕對瓦斯涌出量295.36m3/min、相對瓦斯涌出量75.06 m3/t、屬于煤與瓦斯突出礦井。各煤層煤塵均有爆炸性。4#煤層屬三類不易自燃煤層、2#、3#、5#、 6#、8#、9#、10#煤層屬二類自燃煤層。

二、瓦斯涌出嚴重制約礦井安全生產(chǎn)

華晉焦煤沙曲礦噸煤瓦斯涌出量是全國最大的瓦斯涌出礦井之一。嚴重影響礦井的安全生產(chǎn)和制約企業(yè)的快速發(fā)展，瓦斯治理已成為礦井安全發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。前些年，采煤工作面采煤速度略快或礦壓顯現(xiàn)、通風(fēng)系統(tǒng)和抽放系統(tǒng)稍有波動，即會造成瓦斯超限；炮掘工作面幾乎是每炮必超，并且在打時經(jīng)常瓦斯噴孔造成瓦斯超限，人與瓦斯天天短兵相接，如坐針氈。痛感“瓦斯不治，礦無寧日”。

三、堅定瓦斯治本理念，尋求瓦斯治理方法

我們不斷尋求瓦斯治理的方法和途徑，近年來瓦斯超限逐年下降，基本實現(xiàn)了瓦斯“零”超限，這些效果與我們所探索的瓦斯治理方法是分不開的。從而消滅了通風(fēng)瓦斯事故。瓦斯抽采量由2004年的2112萬立方米提高到2016年的1.9億立方米。

沙曲礦自然條件較差，能夠治住瓦斯、杜絕瓦斯事故不容易有目共睹。形成了一些沙曲獨特的文化現(xiàn)象：

1.工人聽到瓦斯報警就跑。不再像過去那樣想方設(shè)法弄虛作假，把探頭塞進風(fēng)筒，或者用泥巴糊。

2.基層區(qū)隊不等不靠，超前主動治理瓦斯。

3.從干部到工人都真心接受“瓦斯超限是可以避免的”理念。礦長、總工程師一聽到瓦斯超限頭皮直發(fā)麻，且深究原因。

4.定期對各礦瓦斯治理工作進行解剖和點評，出現(xiàn)瓦斯超限，礦長要在月度安全生產(chǎn)視頻會上公開做檢查。對礦長、總工程師來說，接受一次瓦斯超限的處罰不亞于發(fā)生一起死亡事故。

5.瓦斯治理成為安全生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。瓦斯未治理徹底，不能掘進進尺，不準采煤。

過去華晉公司沙曲礦區(qū)對“瓦斯超限是可以避免的”、 “瓦斯超限就是事故”的理念也有麻痹的，從不自覺到自覺，是高壓壓出來的，是嚴加管制出來的，慢慢養(yǎng)成一種習(xí)慣，形成了一種根深帝固的理念。治瓦斯，有理念問題，有技術(shù)問題，更有管理問題，實質(zhì)是瓦斯綜合治理理念的形成，在此重點介紹華晉公司瓦斯防治的理念文化。

通過多年經(jīng)驗摸索，全員重視瓦斯治理工作，凝結(jié)了以下12條瓦斯治理理念。

第一條瓦斯不治，礦無寧日。

第二條三區(qū)聯(lián)動，區(qū)域優(yōu)先。

第三條抽采是重點，防突是關(guān)鍵，監(jiān)控是保障，通風(fēng)系統(tǒng)是基礎(chǔ)。

第四條高投入，高素質(zhì)，強技術(shù)，嚴管理。

第五條治理瓦斯，地質(zhì)先行。

第六條只有打不到位的鉆孔，沒有卸不了壓的瓦斯。

第七條可保盡保，應(yīng)抽盡抽，以抽定產(chǎn)。

第八條瓦斯超限就是事故。執(zhí)行瓦斯?jié)舛?.5%預(yù)警，0.8%斷電，實現(xiàn)瓦斯“零”超限。

第九條高突瓦斯礦井低瓦斯狀態(tài)下采掘。

第十條瓦斯事故是可以預(yù)防和避免的。

第十一條瓦斯是害也是寶，煤與瓦斯共采，治理與利用并重。

第十二條瓦斯治理和利用的核心就是安全高校開采，保護資源和環(huán)境，促進企業(yè)健康發(fā)展。

四、明確瓦斯治理模式和目標

煤礦瓦斯事故具有顛覆性。我們堅定“瓦斯事故是可以預(yù)防和避免”的理念，樹立主動全面的瓦斯治理觀，走出去請進來的、召開專題會、研討會，加強培訓(xùn)，科學(xué)制定了礦井瓦斯治理的措施和方向。明確了“瓦斯抽采”是源頭治本之策，瓦斯治理必須實現(xiàn)“局部治理”向“區(qū)域治理”轉(zhuǎn)變、“管理措施型”向“技術(shù)工程型”轉(zhuǎn)變。確立了“全方位抽采、高標準管理”的瓦斯治理模式；堅決執(zhí)行“多措并舉、可保必保、應(yīng)抽盡抽、效果達標，不掘突出頭、不采突出面”的規(guī)定；明確先開采2#、3#保護層，再開采4#、5#解放煤層；由單一煤層治理向近距離煤層群綜合治理過渡；統(tǒng)籌規(guī)劃了區(qū)域預(yù)抽由短期預(yù)抽向長期預(yù)抽過渡。實現(xiàn)保護層和被保護層煤量配置合理，徹底消除煤與瓦斯突出隱患，實現(xiàn)“瓦斯消突不超限、銜接合理不緊張、產(chǎn)能大幅度提升”的瓦斯治理中長期目標。

五、提升瓦斯治理理念引領(lǐng)，促進企業(yè)安全文化的發(fā)展

華晉公司12條理念瓦斯治理理念的形成、是過去十幾年的安全實踐經(jīng)驗的總結(jié)，經(jīng)過“十二五”實踐檢驗和實踐創(chuàng)新，瓦斯理念不斷發(fā)展和豐富，有的已經(jīng)固化，并且賦予新的內(nèi)涵，有的提高到新的境界和層次。在“十三五”期間，大致有以下幾種理念需要進一步強化，指導(dǎo)我們的工作。

1.瓦斯不治，礦無寧日。

沙曲煤礦是我國目前單井瓦斯涌出量最大的礦井之一，瓦斯涌出量全國少見。沙曲煤礦面臨的巨大自然災(zāi)害威脅，我們要認清事實，管理好沙曲礦這種自然條件極其復(fù)雜的礦井，沒有捷徑可走，我們要時刻從嚴，世代不松！消滅瓦斯事故，實現(xiàn)礦井瓦斯“零”超限，礦井質(zhì)量標準化水平全國創(chuàng)一流。

2.三區(qū)聯(lián)動，區(qū)域優(yōu)先。

幾年來，我們在瓦斯抽采的方式方法上嘗試過很多種，主要有：本煤層鉆孔抽采、上向裂隙帶鉆孔抽采、下鄰近層鉆孔抽采、內(nèi)錯尾巷、底抽巷、沿空留巷抽采、采空區(qū)埋管抽采、高抽巷埋管加鉆孔抽采、地面打鉆抽采等。實踐證明單一的方法不足以解決沙曲礦瓦斯問題，我們根據(jù)不同地點瓦斯涌出量的特點，將這些方式方法加以組合，進一步固化了抽采模式，形成了 “一區(qū)一策”、“一面一策”的抽采模式。在鞏固現(xiàn)有“沙曲模式”的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外瓦斯治理新技術(shù)、新方法，逐步取消極薄煤層保護層開采和瓦斯治理底板專用抽采巷，實現(xiàn)以“井下鉆孔抽采為主，地面鉆井抽采為輔”逐步向以“地面鉆井抽采為主，井下鉆孔抽采為輔”轉(zhuǎn)變，最終構(gòu)建瓦斯治理“三區(qū)聯(lián)動”新模式，實現(xiàn)沙曲瓦斯治理模式升級版。利用地面鉆井預(yù)抽煤層瓦斯，降低煤層瓦斯含量，減小突出威脅程度。可以提前8～10年或更長時間在地面布置大規(guī)模井群，進行大面積抽采，形成煤層氣開采產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

3.抽采是重點，防突是關(guān)鍵，監(jiān)控是保障，通風(fēng)系統(tǒng)是基礎(chǔ)。

（1）抽采是重點。

我們采用本煤層、鄰近層、采空區(qū)、高抽巷、內(nèi)抽巷、上隅角插埋管等瓦斯綜合抽放方法，逐步改變礦井通風(fēng)系統(tǒng)，實現(xiàn)分區(qū)通風(fēng)，工作面從“U+L”型通風(fēng)逐步形成“U”型、“Y”型通風(fēng)型，形成抽放瓦斯為主、風(fēng)排瓦斯為輔的發(fā)展階段，實現(xiàn)了“以抽定產(chǎn)、以風(fēng)定產(chǎn)”的格局。建立了以高濃瓦斯利用系統(tǒng)，瓦斯利用率從2004年的28.5%提升了67%。“十三五”期間將達到70%以上。

（2）防突是關(guān)鍵。

“一通三防”的重點是防治瓦斯，防治瓦斯的重點是防突。我們堅定不移地開采保護層，加強抽采和防突效果評價。同時開展大規(guī)模實施區(qū)域預(yù)抽，引進了澳大利亞VLD一1000和德國的DDR一1200、ADR一250大型鉆機，購置了西安ZDY一4000L等國產(chǎn)鉆機取代原有小型設(shè)備，實現(xiàn)了裝備的現(xiàn)代化。

（3）監(jiān)控是保障。

公司現(xiàn)有生產(chǎn)和建設(shè)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)裝備齊全，所有系統(tǒng)均按“AQ1029標準”改造升級，系統(tǒng)裝備率達100%，傳感器安設(shè)率達100%，斷電控制率達100%。“十三五期間”將進一步進行升級改造。

（4）通風(fēng)是基礎(chǔ)。

通風(fēng)是基礎(chǔ)，能力是關(guān)鍵。我們?yōu)榱舜蠓忍嵘V井通風(fēng)能力，“十二五”期間，先后對四對礦井進行了通風(fēng)系統(tǒng)改造，更新風(fēng)機，新建和擴修風(fēng)道，降低了通風(fēng)阻力，建立風(fēng)量充足、系統(tǒng)穩(wěn)定的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井進風(fēng)量為實際需要風(fēng)量的1.1—1.5倍，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定、風(fēng)量充足。礦井采掘工作面實現(xiàn)了分區(qū)通風(fēng)，杜絕了不合理通風(fēng)，采區(qū)風(fēng)量富余系數(shù)達1.3～1.5倍。

4.高投入，高素質(zhì)，強技術(shù)，嚴管理。

（1）高投入。

在瓦斯治理過程中，我們堅持管理、培訓(xùn)和裝備并重的原則，特別是對裝備的投入，及時采用或引進新設(shè)備。按規(guī)定提足、用好安全費用。同時對不符合安全生產(chǎn)要求的工藝、技術(shù)和裝備要及時淘汰，確保系統(tǒng)、裝備處于完好狀態(tài)，發(fā)揮其最大效用。

（2）高素質(zhì)。

著力把握好企業(yè)發(fā)展與人才培養(yǎng)的內(nèi)在聯(lián)系，強化校企合作，在各專業(yè)、各領(lǐng)域引進一批精干高效、一專多能、業(yè)務(wù)素質(zhì)強的復(fù)合型人才，補齊配強關(guān)鍵崗位的技術(shù)力量，建設(shè)一支勇于探索，能打勝仗，素質(zhì)過硬的人才隊伍，為企業(yè)發(fā)展提供堅強的人才保障。

（3）強技術(shù)。

華晉公司與科研院校緊密協(xié)作，積極開展“產(chǎn)、學(xué)、研”合作和技術(shù)交流，全力實施煤礦瓦斯災(zāi)害防治、防治水等重點科研項目的研究，“十二五”期間成果如下：沙曲礦近距離突出煤層群無煤柱開采立體瓦斯抽采關(guān)鍵技術(shù)研究2013年獲中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎一等獎；沙曲礦瓦斯高效安全抽采關(guān)鍵技術(shù)裝備研究與應(yīng)用2013年獲中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎二等獎；4.2m大采高沿空留巷及采空區(qū)瓦斯抽采關(guān)鍵技術(shù)與工程實踐2012年獲山西省科學(xué)技術(shù)獎二等獎；近距離高瓦斯突出煤層群瓦斯綜合治理技術(shù)體系及模式研究2012年獲山西省科學(xué)技術(shù)獎三等獎。煤礦區(qū)煤層氣立體抽采關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化示范2012年獲中華人民共和國國務(wù)院科學(xué)技術(shù)獎二等獎；高瓦斯首采層三巷布置砌塊留巷煤與瓦斯共采技術(shù)2011年獲中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎二等獎； 大孔徑千米定向鉆機抽采卸壓瓦斯關(guān)鍵技術(shù)2011年獲中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎三等獎；煤礦瓦斯地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)2011年獲中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎三等獎；沙曲礦突出煤層實施區(qū)域性瓦斯綜合治理技術(shù)2011年獲國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局三等獎；沙曲礦瓦斯綜合治理技術(shù)研究2011年獲國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局三等獎；“十三五”期間將華晉公司沙曲煤礦十幾年來的經(jīng)驗技術(shù)上升為工程技術(shù)理論，繼續(xù)推動技術(shù)發(fā)展和進步。

（4）嚴管理。

基礎(chǔ)不牢，地動山搖。我們突出瓦斯治理這個核心，落實“高標準、高素質(zhì)、嚴管理”措施，從標準、政策、規(guī)范和制度等方面構(gòu)建礦井安全生產(chǎn)嚴管體系，長期堅持，筑牢基礎(chǔ)。

一是明確了行政一把手負總責(zé)，總工程師為行政二把手，通風(fēng)礦長主抓現(xiàn)場，通風(fēng)科科長兼任礦長助理，通風(fēng)科全面負責(zé)“一通三防”工作，分工明確，責(zé)任落實。

二是成立防突科，負責(zé)礦井瓦斯抽放系統(tǒng)管理、抽采設(shè)計和礦井防突工作；成立抽采公司，專門負責(zé)瓦斯抽采鉆孔和地質(zhì)鉆孔施工，從干部到職工學(xué)歷全部在中專以上。三個機構(gòu)分工明確，相互監(jiān)督，相互促進，并實行以鉆孔進尺和瓦斯抽采量計算工資的分配形式，多鉆、多抽、多得，少鉆、少抽、少得，這一政策的實行，收到了很好的效果。

三是加強專業(yè)培訓(xùn)力度，通過“每日一題”向職工傳授瓦斯抽采知識，“每月一考”強化培訓(xùn)效果，開展“手指口述”工作，規(guī)范管理人員管理行為和員工操作行為。制訂了《手指口述實施方案》，要求全體員工必須強制性掌握和執(zhí)行。切實提高了井下電工、監(jiān)測工、瓦斯員、安全員、五管要害場所等關(guān)鍵人員的責(zé)任心和操作技術(shù)水平。

四是進一步加大瓦斯監(jiān)管標準，制定了高于國家標準的瓦斯監(jiān)控措施，在井下瓦斯易積聚、人員較集中、生產(chǎn)活動較多等地段全部安設(shè)瓦斯探頭，所有工作面及臨時工作地點全部實現(xiàn)了24小時監(jiān)測。如在4#煤綜采工作面支架間安設(shè)5個探頭、5#煤安裝2個探頭；在打鉆地點的下風(fēng)側(cè)10-15m處安設(shè)瓦斯探頭。并且對采掘工作面風(fēng)流、回風(fēng)流及打鉆地點全部實行0.8%斷電管理。

五是堅持每周召開一次“一通三防”例會，總工程師主持會議，協(xié)調(diào)解決通風(fēng)、抽采、防突、生產(chǎn)各專業(yè)之間的問題和困難，強化了“一通三防”管理。

5.瓦斯超限就是事故。執(zhí)行瓦斯?jié)舛?.5%預(yù)警，0.8%斷電，實現(xiàn)瓦斯“零”超限。

堅持瓦斯超限就是事故的理念，強化企業(yè)和煤礦日常行政管理、技術(shù)管理和工作作風(fēng)管理。按照“通風(fēng)可靠，抽采達標，監(jiān)控有效，管理到位”的煤礦瓦斯綜合治理工作體系要求，以防突為核心，深化瓦斯治理 工作。嚴格執(zhí)行集團公司制定和核準的“一礦一策、一面一策”、井巷揭煤等一系列瓦斯綜合治理的措施和規(guī)定。通過瓦斯綜合治理工作實踐中，將工作面由高瓦斯狀態(tài)卸壓抽采到低瓦斯狀態(tài)后，再進行采掘作業(yè)。嚴格執(zhí)行斯?jié)舛冗_到0.5%預(yù)警、達到0.8%自動斷電理念，“十三五”期間將實現(xiàn)瓦斯“零”超限。

6.可保盡保，應(yīng)抽盡抽，以抽定產(chǎn)。

華晉公司經(jīng)過多年實踐證明：堅持以“應(yīng)抽必抽、能保盡保、區(qū)域治理、一面一策”的瓦斯綜合治理工作方針，“治理瓦斯就是解放生產(chǎn)力，治好瓦斯就是發(fā)展生產(chǎn)力”等瓦斯治理理念已經(jīng)成為指導(dǎo)礦井瓦斯防治工作的安全文化。瓦斯防治逐步實現(xiàn)了 “三個轉(zhuǎn)變”，即：從“局部治理”向“區(qū)域治理”的轉(zhuǎn)變，從“生產(chǎn)過程治理”向“超前治理”轉(zhuǎn)變，從“措施型”向“工程型”轉(zhuǎn)變，進一步確立了煤礦瓦斯防治的重中之重地位。特別是《近距離突出煤層群稀缺資源安全開發(fā)與利用》項目于2016年獲得中國工業(yè)大獎，對全國相似條件礦區(qū)的開發(fā)具有極強的示范作用。

7.瓦斯是害也是寶，煤與瓦斯共采，治理與利用并重。

我們實施地面鉆采，提前5年以上抽采瓦斯，具有技術(shù)的先進性、手段的超前性和巨大的商業(yè)價值。我公司和中聯(lián)煤層氣等機構(gòu)進行合作，沙曲井田范圍內(nèi)共施工各類鉆井359口。目前部分鉆井進入穩(wěn)產(chǎn)采氣及利用階段。

與寧夏煤田地質(zhì)局礦井災(zāi)害治理研究院合作開展“地面多分支水平井與煤礦井下鉆孔對接抽采煤層瓦斯技術(shù)研究”項目，現(xiàn)已成功施工一口多分支水平對接井（24307水平井），從2012年12月17日至2017年6月18日累計產(chǎn)氣量1559萬m3，平均濃度86.1%，抽采效果良好。

基于24307多分支水平井的良好抽采效果，公司進一步組織施工一口多分支水平井井上下對接井下抽采井，此項目仍采用地面多分支水平井與井下抽采鉆孔對接技術(shù)，井下采用3+4#及5#煤層同時進行瓦斯抽采的新方式“十三五”期間將投入運行。

建設(shè)了瓦斯發(fā)電廠，一期、二期總裝機容量為45MW，低濃瓦斯發(fā)電項目24MW，形成了“煤氣電”循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)循環(huán)、綠色發(fā)展。

六、結(jié)語

我們緊緊抓住山西省作為國家資源型經(jīng)濟轉(zhuǎn)型綜合配套改革試驗區(qū)的有利契機，以煤為基、轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展、綠色循環(huán)發(fā)展。針對沙曲礦煤與瓦斯雙突礦井的實際情況，探索出了“沙曲瓦斯治理模式”，建成了國家工程中心華晉焦煤瓦斯防治實驗室，建成了國家級瓦斯治理示范礦井。從而形成了瓦斯治理十二條理念，有力促進了企業(yè)安全文化的發(fā)展。