本刊記者 向敏
煤炭是我國的基礎(chǔ)能源和重要工業(yè)原料。我國煤炭資源稟賦復(fù)雜,的煤礦為井工開采(世界其他主要產(chǎn)煤國家井工煤礦僅占,其余為露天開采),瓦斯、水、沖擊地壓等災(zāi)害威脅嚴(yán)重。多年來,我國持續(xù)加大沖擊地壓防治科技攻關(guān)力度,健全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理,具備了一定的技術(shù)裝備基礎(chǔ),積累了較為豐富的現(xiàn)場(chǎng)管理經(jīng)驗(yàn)。但隨著開采深度和開發(fā)強(qiáng)度的增加,沖擊地壓災(zāi)害日益凸顯,且與其他災(zāi)害相互耦合疊加,防治難度進(jìn)一步加大。一方面,近年來,沖擊地壓事故呈上升趨勢(shì)。特別是,年月日,山東能源龍鄆煤礦發(fā)生沖擊地壓事故,造成名礦工遇難,損失慘重、教訓(xùn)深刻。另一方面,全國現(xiàn)有沖擊地壓礦井產(chǎn)能約億噸年,三分之二分布在煤炭凈調(diào)入省份,一半以上屬于冶金與化工用煤,在煤炭供應(yīng)保障中發(fā)揮著重要作用。
晨曦中的煤礦立井。資料圖
有效防治沖擊地壓災(zāi)害,既是煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域亟待解決的當(dāng)務(wù)之急,也是保障能源和原料供應(yīng)必須解決的現(xiàn)實(shí)問題。近日,國家發(fā)展改革委、應(yīng)急管理部、國家能源局、國家煤礦安監(jiān)局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)煤礦沖擊地壓源頭治理的通知》(簡稱《通知》)?!锻ㄖ芬螅瑖?yán)把煤礦建設(shè)關(guān)口,最大限度減少新增沖擊地壓礦井,分類處置存量沖擊地壓礦井,加快推進(jìn)落后產(chǎn)能淘汰退出。
國內(nèi)外學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為,防治沖擊地壓是采礦工程和巖石力學(xué)領(lǐng)域面臨的一項(xiàng)世界性難題,世界上幾乎所有國家都不同程度地受到?jīng)_擊地壓的威脅。1783年英國在世界上首先報(bào)導(dǎo)了煤礦中所發(fā)生的沖擊地壓現(xiàn)象。以后在前蘇聯(lián)、南非、德國、美國、加拿大、印度、英國等幾十個(gè)國家和地區(qū),沖擊地壓現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。其致災(zāi)機(jī)理尚未研究清楚,相關(guān)防治技術(shù)手段仍需完善。沖擊地壓災(zāi)害與礦井開采深度、開發(fā)強(qiáng)度密切相關(guān)。開展沖擊地壓源頭治理工作,必須根據(jù)當(dāng)前科技和管理水平,對(duì)礦井的開采深度、開發(fā)強(qiáng)度作出合理限制。
因此,結(jié)合《煤礦安全規(guī)程》《防治煤礦沖擊地壓細(xì)則》等規(guī)范和近期的相關(guān)要求,《通知》對(duì)下一步?jīng)_擊地壓防治工作作出了安排。一是各級(jí)煤礦項(xiàng)目核準(zhǔn)機(jī)關(guān)要嚴(yán)格執(zhí)行采深限制規(guī)定,不再核準(zhǔn)第一水平采深超過1000 米的新建礦井,采深超過1200 米的改擴(kuò)建大中型礦井,采深超過600 米的新建(改擴(kuò)建)其他礦井。二是煤炭行業(yè)管理部門、煤礦安全監(jiān)管部門、煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)煤礦項(xiàng)目建設(shè)期間沖擊傾向性評(píng)估、鑒定及危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)工作的監(jiān)管,督促落實(shí)相關(guān)強(qiáng)制性管理措施。三是全面排查新建、改擴(kuò)建礦井,各地的排查結(jié)果要及時(shí)向國家有關(guān)部門報(bào)告。四是充分利用在建礦井排查結(jié)果,對(duì)采深超過限制規(guī)定的停止建設(shè),妥善處置停建后相關(guān)事宜。五是新建沖擊地壓礦井,煤礦企業(yè)要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),建成后生產(chǎn)規(guī)模不得超過800 萬噸/年,不得對(duì)沖擊地壓礦井核增產(chǎn)能。
根據(jù)《防治煤礦沖擊地壓細(xì)則》,新建礦井在可行性研究階段應(yīng)當(dāng)根據(jù)地質(zhì)條件和周邊礦井等情況,參照沖擊傾向性鑒定規(guī)定對(duì)可采煤層及其頂?shù)装鍘r層沖擊傾向性進(jìn)行評(píng)估,當(dāng)評(píng)估有沖擊傾向性時(shí),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果作為礦井立項(xiàng)、初步設(shè)計(jì)和指導(dǎo)建井施工的依據(jù),并在建井期間完成煤層(巖層)沖擊傾向性鑒定。
沖擊傾向性評(píng)估是新建礦井在可行性研究階段對(duì)可采煤層沖擊傾向性進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè),為開拓前預(yù)測(cè)。評(píng)估所參照周邊礦井應(yīng)與本礦井具有相似的煤層、埋深、頂?shù)装?、?gòu)造影響等條件。
評(píng)估為有沖擊傾向性煤層的礦井應(yīng)當(dāng)進(jìn)行沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),并在建井期間完成煤層及其頂?shù)装鍘r層沖擊傾向性鑒定。評(píng)價(jià)為有沖擊危險(xiǎn)性的礦井應(yīng)當(dāng)按照沖擊地壓礦井進(jìn)行設(shè)計(jì),新建沖擊地壓礦井應(yīng)當(dāng)分析、排查影響礦井沖擊危險(xiǎn)性的主要原因,制定針對(duì)性區(qū)域防范措施。評(píng)價(jià)為無沖擊危險(xiǎn)性的礦井可以按一般礦井進(jìn)行設(shè)計(jì),但建井期間應(yīng)當(dāng)根據(jù)沖擊傾向性鑒定結(jié)果,重新進(jìn)行沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)為有沖擊危險(xiǎn)性的礦井應(yīng)當(dāng)按照沖擊地壓礦井修改設(shè)計(jì)。
施工中。資料圖
評(píng)估為無沖擊傾向性煤層的礦井在建井期間如果地質(zhì)條件及評(píng)估參數(shù)發(fā)生較大變化、應(yīng)當(dāng)進(jìn)行煤巖沖擊傾向性鑒定。若鑒定為有沖擊傾向性且評(píng)價(jià)為有沖擊危險(xiǎn)性的,應(yīng)當(dāng)按照沖擊地壓礦井修改設(shè)計(jì)。
新建礦井應(yīng)委托具有一定沖擊地壓研究能力的機(jī)構(gòu)開展沖擊傾向性評(píng)估和鑒定工作。
為認(rèn)真貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)同志重要批示精神,深刻汲取煤礦重大事故教訓(xùn),嚴(yán)密防控煤礦重大安全風(fēng)險(xiǎn),國務(wù)院安委會(huì)辦公室于2018年12月印發(fā)了《關(guān)于對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)煤礦開展安全“體檢”的通知》,決定對(duì)正常生產(chǎn)建設(shè)的沖擊地壓等6 類高風(fēng)險(xiǎn)煤礦進(jìn)行安全“體檢”,逐礦開展“體檢”式重點(diǎn)監(jiān)察,對(duì)安全沒有保障的煤礦,無論是國有大礦還是民營煤礦,該限產(chǎn)的要限產(chǎn),該停產(chǎn)的要停產(chǎn),該退出的要退出。要求2019年6月底前完成高風(fēng)險(xiǎn)煤礦安全“體檢”工作。此后,國家煤礦安監(jiān)局印發(fā)了《高風(fēng)險(xiǎn)煤礦安全“體檢”指導(dǎo)意見》,對(duì)“體檢”對(duì)象、工作分工、時(shí)間安排、主要內(nèi)容、工作要求等進(jìn)行了明確和細(xì)化?!兑庖姟芬?,對(duì)每處高風(fēng)險(xiǎn)煤礦開展“體檢”式重點(diǎn)監(jiān)察結(jié)束后,要及時(shí)形成“體檢”報(bào)告,列出問題清單,對(duì)不符合安全生產(chǎn)條件的煤礦,提出限產(chǎn)、停產(chǎn)、關(guān)閉退出等處置意見,并將“體檢”報(bào)告及處置意見通報(bào)地方政府及屬地煤礦安全監(jiān)管部門組織落實(shí)。
一是限產(chǎn)和減人。對(duì)采深超千米的沖擊地壓和煤與瓦斯突出煤礦,經(jīng)省級(jí)政府組織專家進(jìn)行論證,具備災(zāi)害防治能力且治理到位的,在現(xiàn)有產(chǎn)能基礎(chǔ)上要核減20%產(chǎn)能;對(duì)其它采深超千米的礦井,根據(jù)災(zāi)害程度和治理效果,由省級(jí)政府組織專家進(jìn)行論證,嚴(yán)格限制開采深度,適當(dāng)調(diào)減開采強(qiáng)度,合理確定產(chǎn)能;對(duì)單班下井人數(shù)多的礦井,督促煤礦優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng),制定減人方案,減少單班入井人數(shù)。
二是停產(chǎn)整改。對(duì)未按規(guī)定開展瓦斯等級(jí)鑒定、煤層突出危險(xiǎn)性鑒定、煤巖沖擊傾向性鑒定、煤層自燃傾向性鑒定以及未按照規(guī)定查清承壓水體和老空積水情況,未建立防治煤與瓦斯突出、沖擊地壓、水害等專門機(jī)構(gòu)并配齊專業(yè)技術(shù)人員和隊(duì)伍,瓦斯、沖擊地壓、水害、火等災(zāi)害治理措施不能滿足安全生產(chǎn)需要等煤礦,一律責(zé)令停產(chǎn)整改,整改到位具備安全生產(chǎn)條件后方可恢復(fù)。
三是關(guān)閉退出。對(duì)經(jīng)省級(jí)政府組織專家進(jìn)行論證,在現(xiàn)有技術(shù)條件下難以有效治理的采深超千米沖擊地壓和煤與瓦斯突出煤礦,拒不執(zhí)行停產(chǎn)整頓指令仍然冒險(xiǎn)組織生產(chǎn)的煤礦以及被責(zé)令停產(chǎn)整頓后停而不整或整頓后仍達(dá)不到安全生產(chǎn)條件的煤礦,一律列入關(guān)閉退出煤礦名單,依法淘汰退出。
近年來各地加快淘汰安全保障度低、生態(tài)環(huán)境影響大、生產(chǎn)效率低的煤礦,推動(dòng)了煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和開發(fā)布局調(diào)整。截至2018年底,30 萬噸/年以下煤礦數(shù)量減少至約2100 處、產(chǎn)能約2.5 億噸。受開發(fā)規(guī)模、技術(shù)水平等制約,這些煤礦在沖擊地壓等災(zāi)害方面風(fēng)險(xiǎn)較大。為此,有必要將沖擊地壓等災(zāi)害源頭治理工作與淘汰煤炭落后產(chǎn)能工作統(tǒng)籌結(jié)合,進(jìn)一步加大落后產(chǎn)能退出力度。
根據(jù)《通知》內(nèi)容,國家能源局牽頭,會(huì)同國家發(fā)展改革委、國家煤礦安監(jiān)局、自然資源部、生態(tài)環(huán)境部等部門,組織各產(chǎn)煤地區(qū)按照先立后破的原則,通過嚴(yán)格執(zhí)法關(guān)閉一批、實(shí)施產(chǎn)能置換退出一批、改造升級(jí)提升一批,進(jìn)一步壓減30 萬噸/年以下煤礦數(shù)量,力爭到2021年底,全國30 萬噸/年以下煤礦數(shù)量減少至800 處以內(nèi)。一是通過嚴(yán)格安全環(huán)保質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等措施,加快關(guān)閉退出不達(dá)標(biāo)煤礦。其中,2019年基本退出以下煤礦: 晉陜蒙寧等4 個(gè)地區(qū)30 萬噸/年以下、冀遼吉黑蘇皖魯豫甘青新等11 個(gè)地區(qū)15 萬噸/年以下、其它地區(qū)9 萬噸/年及以下的煤礦;長期停產(chǎn)停建的30 萬噸/年以下“僵尸企業(yè)”煤礦;30 萬噸/年以下沖擊地壓、煤與瓦斯突出等災(zāi)害嚴(yán)重煤礦。屬于滿足林區(qū)、邊遠(yuǎn)山區(qū)居民生活用煤需要或承擔(dān)特殊供應(yīng)任務(wù),且符合資源、環(huán)保、安全、技術(shù)、能耗等標(biāo)準(zhǔn)的煤礦,經(jīng)省級(jí)人民政府批準(zhǔn),可以暫時(shí)保留或推遲退出。二是以華北、西北、西南、“兩湖一江”(湖北、湖南和江西)地區(qū)及黑龍江為重點(diǎn),引導(dǎo)退出資源條件差、競(jìng)爭力弱的小煤礦。三是支持剩余資源多、安全保障程度較高的煤礦改造提升至30 萬噸/年及以上。國家能源局繼續(xù)實(shí)施煤炭產(chǎn)能置換,穩(wěn)妥有序核準(zhǔn)建設(shè)先進(jìn)產(chǎn)能煤礦,調(diào)動(dòng)災(zāi)害嚴(yán)重和落后煤礦關(guān)閉退出積極性。
目前,有關(guān)部門正在研究制定《30 萬噸/年以下煤礦分類處置工作方案》,將組織各地通過嚴(yán)格執(zhí)法限期關(guān)閉一批、政策引導(dǎo)主動(dòng)退出一批、具備條件升級(jí)改造一批等方式,繼續(xù)退出30 萬噸/年以下煤礦。
◆鏈接一
沖擊地壓是煤礦開采過程中,井巷和采場(chǎng)周圍煤、巖體在一定高應(yīng)力條件下釋放變形能,而產(chǎn)生的煤巖體突然破壞、垮落或拋出現(xiàn)象,并伴有巨大聲響和巖體震動(dòng),經(jīng)常造成支架折損、片幫冒頂、巷道堵塞、人員傷亡,對(duì)安全生產(chǎn)威脅巨大,它往往造成慘重的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失,是我國煤礦的重大災(zāi)害之一。
在我國,沖擊地壓最早于1933年發(fā)生在撫順勝利煤礦。以后,隨著開采深度的增加和開采范圍的不斷擴(kuò)大,北京、撫順、棗莊、開灤、大同、北票、南桐等礦區(qū)的許多礦井,都先后有沖擊地壓現(xiàn)象發(fā)生。隨著開采深度的不斷增加,沖擊地壓的危害將更加突出。到目前為止,我國煤礦已發(fā)生兩千余次破壞沖擊地壓。
1992年以前,我國有50 余個(gè)煤礦發(fā)生了沖擊地壓。比較突出的有北京礦務(wù)局門頭溝煤礦、撫順礦務(wù)局龍風(fēng)煤礦、棗莊礦務(wù)局陶莊煤礦、大同礦務(wù)局忻州窯煤礦、四川省天池煤礦和新汶礦務(wù)局華豐煤礦等。
煤礦沖擊地壓顯現(xiàn)具有如下特征:
1、突發(fā)性。發(fā)生前一般無明顯前兆,沖擊過程短暫,持續(xù)時(shí)間為幾秒到幾十秒。
2、破壞性。往往造成煤壁片幫、頂板下沉、底鼓、支架折損、巷道堵塞、人員傷亡。
3、復(fù)雜性。在自然地質(zhì)條件上,除褐煤以外的各煤種,采深從200 米~1000 米,地質(zhì)構(gòu)造從簡單到復(fù)雜,煤層厚度從薄層到特厚層,傾角從水平到急斜,頂板包括砂巖、灰?guī)r、油母頁巖等,都發(fā)生過沖擊地壓;在采煤方法和采煤工藝等技術(shù)條件方面,不論水采、炮采、普采或是綜采,采空區(qū)處理采用全部垮落法或是水力充填法,是長壁、短壁、房柱式開采或是柱式開采,都發(fā)生過沖擊地壓。只是無煤柱長壁開采法沖擊次數(shù)較少。
4、一般表現(xiàn)為煤爆(煤壁爆裂、小塊拋射)。淺部沖擊 (發(fā)生在煤壁2 米~6 米范圍內(nèi),破壞性大)和深部沖擊(發(fā)生在煤體深處,聲如悶雷,破壞程度不同)。最常見的是煤層沖擊,也有頂板沖擊和底板沖擊,少數(shù)礦井發(fā)生了巖爆。在煤層沖擊中,多數(shù)表現(xiàn)為煤塊拋出,少數(shù)為數(shù)十平方米煤體整體移動(dòng),并伴有巨大聲響、巖體震動(dòng)和沖擊波。
一是要強(qiáng)化科技支撐。煤礦沖擊地壓災(zāi)害防治是世界性技術(shù)難題,致災(zāi)機(jī)理十分復(fù)雜,與災(zāi)害防治密切相關(guān)的地質(zhì)勘查、檢測(cè)檢驗(yàn)、監(jiān)測(cè)預(yù)警等技術(shù)手段尚不完善,靈敏度和精確度不高的問題有待提高。同時(shí),災(zāi)害防治技術(shù)、工藝、裝備和措施的針對(duì)性、可靠性也有待加強(qiáng)。下一步,有關(guān)部門將支持建立國家級(jí)煤礦深部開采與沖擊地壓防治工程研究中心,匯集相關(guān)科研單位、高校及煤礦企業(yè)優(yōu)秀專業(yè)人才隊(duì)伍,建設(shè)具備技術(shù)研發(fā)、工程化、產(chǎn)業(yè)化和綜合服務(wù)功能的研究開發(fā)實(shí)體。國家將加強(qiáng)對(duì)煤礦沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害理論研究和防治技術(shù)創(chuàng)新的支持,促進(jìn)煤礦深部開采與沖擊地壓防治技術(shù)創(chuàng)新、工程示范和推廣應(yīng)用。
二是要保障治理投入。將強(qiáng)化沖擊地壓等煤礦重大災(zāi)害治理納入煤礦安全改造中央預(yù)算內(nèi)投資的支持重點(diǎn),引導(dǎo)煤礦企業(yè)持續(xù)加大安全生產(chǎn)投入,不斷完善安全生產(chǎn)條件,提升安全保障能力。煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察、煤炭行業(yè)管理等部門將強(qiáng)化煤礦安全生產(chǎn)費(fèi)用提取使用監(jiān)管,監(jiān)督指導(dǎo)煤礦企業(yè)嚴(yán)格按照《安全生產(chǎn)法》《企業(yè)安全生產(chǎn)費(fèi)用提取和使用管理辦法》等法律、規(guī)定,適當(dāng)提高沖擊地壓礦井的安全生產(chǎn)費(fèi)用提取標(biāo)準(zhǔn),保障沖擊地壓防治資金投入。
煤礦企業(yè)是沖擊地壓防治的責(zé)任主體,煤礦企業(yè)要按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范組織生產(chǎn)。一是要加強(qiáng)防沖機(jī)制、組織、人才和投入保障,制定并落實(shí)沖擊地壓危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)預(yù)警、防范治理、效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)、職工培訓(xùn)、應(yīng)急處置等綜合性防治措施。二是要嚴(yán)格控制生產(chǎn)規(guī)模,嚴(yán)格執(zhí)行主動(dòng)防沖措施,合理選擇巷道支護(hù)形式與參數(shù),加強(qiáng)采掘工作面支護(hù),強(qiáng)化防沖監(jiān)測(cè)和措施落實(shí)。三是要合理下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃和利潤考核指標(biāo),合理開拓部署,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),在改善生產(chǎn)組織管理、壓減井下交接班人員與生產(chǎn)輔助作業(yè)人員、逐步減少井下作業(yè)崗位、實(shí)施夜班“瘦身”與逐步取消夜班等方面積極探索,嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定控制入井人數(shù),盡量減少井下作業(yè)人員。四是積極推廣采掘工作面智能化、無人(少人)化開采、輔助運(yùn)輸連續(xù)化與煤礦機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用,大力提升企業(yè)安全生產(chǎn)科技保障能力。五是現(xiàn)有沖擊地壓礦井要加強(qiáng)補(bǔ)充地質(zhì)勘探,摸清地質(zhì)構(gòu)造與地應(yīng)力分布情況,優(yōu)化礦井開拓布局和采掘布置,避免采場(chǎng)應(yīng)力集中。
煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察部門要依法開展安全監(jiān)管監(jiān)察,要認(rèn)真履職盡責(zé),在執(zhí)法檢查、明查暗訪等工作中,將煤礦沖擊地壓防治工作作為重點(diǎn)檢查內(nèi)容,嚴(yán)厲打擊違法違規(guī)行為,既要查生產(chǎn)布局、采掘接續(xù)、防沖設(shè)施設(shè)備等硬件方面內(nèi)容,又要查制度措施、防沖技術(shù)管理、人員專業(yè)素質(zhì)等軟件方面的內(nèi)容。煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察部門發(fā)現(xiàn)煤礦“有沖擊地壓危險(xiǎn),未采取有效措施”的重大安全隱患,應(yīng)當(dāng)依法依規(guī)進(jìn)行處罰,嚴(yán)肅追究相關(guān)責(zé)任人的責(zé)任,倒逼煤礦企業(yè)落實(shí)主體責(zé)任。
◆鏈接二
山東省政府日前批復(fù)了《山東能源龍礦集團(tuán)山東龍鄆煤業(yè)有限公司“10·20”重大沖擊地壓事故調(diào)查報(bào)告》,認(rèn)定該事故是一起沖擊地壓引發(fā)的生產(chǎn)安全事故,并給予24 名責(zé)任人員黨紀(jì)政紀(jì)處分。
2018年10月20日,山東龍鄆煤業(yè)有限公司1303 工作面泄水巷及3 號(hào)聯(lián)絡(luò)巷發(fā)生重大沖擊地壓事故,造成21 人死亡、4 人受傷。山東省政府成立由山東煤礦安全監(jiān)察局牽頭,多個(gè)相關(guān)部門派員組成的事故調(diào)查組,并聘請(qǐng)國內(nèi)知名教授、專家組成專家組參與事故調(diào)查。
調(diào)查組調(diào)查認(rèn)定,事故的直接原因?yàn)椋菏鹿拾l(fā)生區(qū)域,煤層埋藏深度達(dá)1027~1067 米,煤巖體承受的自重應(yīng)力高;受采掘、地質(zhì)構(gòu)造以及巷道臨近貫通等因素影響,事故發(fā)生區(qū)域的地應(yīng)力更加集中;采用的防治沖擊地壓措施沒有有效消除沖擊危險(xiǎn),事故發(fā)生當(dāng)班,在掘進(jìn)、施工卸壓鉆孔擾動(dòng)和附近斷層帶滑移的影響下,誘發(fā)沖擊地壓事故。