宁煤清水营矿:从变形记到降伏记
在煤矿采煤、出煤,就像人饿了要吃饭、困了要睡觉一样司空见惯,但在宁夏煤业,由于清水营矿软岩地质困扰,让顺理成章成为现实的情景曾一度变成了奢望。
“可采煤层顶、底板岩性以粉砂质、泥岩、粗砂岩为主,遇水成泥、遇风成砂。”清水营煤矿矿长赵志志说:“巷道开挖后,高地应力与围岩低强度之间的矛盾突出,表现为锚杆拔断、锚索切断、喷层开裂、顶板下沉、帮鼓和底鼓等大变形特征。”
自2004年开工建设以来,软岩治理成为该矿挥之不去的阴霾,极其复杂的地质构造让其经历了从建设到投产,从投产到停产缓建,从复产到投产,再从停产到全面建设的一波三折。
2023年12月5日,时间在这一刻定格。随着采煤机在110207工作面徐徐开转,这座现代化矿井恢复了其应有的生机、彻底步入了正规。不仅如此,依靠自身力量,清水营煤矿不仅攻克了软岩治理这一行业性乃至世界性难题,还实现了软岩地质条件下沿空留巷技术行业创新。
临近退休的尹发忠,主动担当起了矿软岩治理小组负责人。“学的是采煤专业,干了一辈子采煤工作。这样的地质条件之前属实没有见过,但就这样退了,自己过不了心里这道坎。”
尹发忠说,井工采煤掘出规整巷道是先决条件,但在软岩地质条件下,掘出的巷道只要遇水就会膨胀变形,尤其底鼓非常严重,前面掘进,后面只能专门组织一支队伍不停维护,频繁起底。掘进维修、维修掘进,清水营煤矿似乎陷入了无尽的死循环。
从变形到降伏,与尹发忠一起参与矿井软岩治理后期总结工作的,来自中煤科工开采研究院的郭罡业博士说,即使在学界,清水营煤矿软岩地质条件也属罕见的复合型极复杂案例,它的有效治理将对全行业同类型地质条件治理提供重要参考和系统范本。
先天缺陷,出生只能蠕行前进!
清水营煤矿地质储量13.58亿吨,可采储量7.59亿吨,设计产能500万吨/年,服务年限118年。如此的赋存,理应拥有不错的发展前景,可事与愿违。
“从建矿之日起,巷道遇水变形就是我们挥之不去的阴霾。”现任矿副总工程师、生产技术科科长的黎劲东做了个形象的比喻,要想站在“面团”上把煤采出来,难度着实不小。
如此的难题,不仅难住了黎劲东和他的同事们,甚至也难住了业界和学界的专家学者,历次的尝试都收效甚微。“有资源采不出,对煤矿人来说,这是最苦闷的。每次外出开会学习,与同行相比,自己总觉着矮人三分。”
时间持续到2015年5月,由于受煤炭市场和地质条件的影响,宁夏煤业公司对清水营煤矿做出了停产缓建的决定。
停产缓建,意味着职工队伍划转。2015年5月18日,现任运输一队党支部书记的马占华至今还清晰地记着这个时间。作为最后一批离开清水营煤矿的一员,那一天他和所有的同事一样,心情五味杂陈,有不舍但更多的是无奈。
与马占华不同的是现任矿运输二队党支部书记的吕广辉,因为后续工作需要,他选择留守。“每送走一批同事,自己就掉一次泪。”吕广辉说,谁也不知道这里的未来究竟在哪里,留守期限有多长。
即使这样,宁夏煤业公司对软岩治理工作始终笃定。答案就在问题中找,一茬接着一茬干。2016年年底,宁夏煤业公司立足于整体长远发展现实,对清水营煤矿做出恢复建设决定。
“建设矿井,采掘队伍是关键。尽管当时公司从各矿抽调了队伍支援恢复生产,尽管大家铆足了干劲,但面对现实状况,大家感觉还是不容乐观。”黎劲东说,在软岩地质条件下,恢复建设的难度不亚于重新建设一座矿井。
毫无成熟经验可依,清水营煤矿历届领导班子带领广大职工不断探索、不断实验,先后摸索形成了关于软岩巷道支护优化方案,虽取得了一些成效,但系统性难题依然未能得到彻底根治,矿井未来发展在干部职工心里是一个大大的问号。
究竟该怎么办?面对软岩治理难题,放眼全世界,没有好的解决办法,但这个“卡脖子”难题必须得解决,这一次是被逼上了绝路。绝路或许就是唯一的出路。
绝路就是出路,答案就在难题之中!
2022年初,清水营煤矿新班子组建。对于长期制约矿井发展的软岩难题解决,谁也没有一个万无一失的万全之策。但面对职工的渴盼、面对企业的发展、面对能源保供的使命,在三重压力的叠加中,矿领导班子只能把绝路当出路来走!
“所有压力,领导班子来扛……”“凝心铸魂干、动真碰硬干、攻坚克难干、众志成城干、统筹谋划干、苦练内功干、精打细算干、厚植情怀干……”一向寡言少语的综采队队长杜亮,新班子的亮相与履职,一个“扛”字、八个“干”字激发了全员的干劲与血性。
矿党委书记吴占雄说,只有彻底解决了软岩治理难题,煤矿才能步入正轨,安全才能有保障,生产接续才能正常,煤矿保供使命才能有效履行,从而为公司煤炭板块高质量发展注入活力和可持续性。
指着案头的一摞关于软岩治理的经验材料,尹发忠感慨万千,这是矿领导带着大家从井下软岩治理中一个字一个字抠出来的、从实践中一句一句验证出来的、从一次一次试错中总结得来的。老尹一口气说了三个“太不容易”。
据尹发忠介绍,在软岩治理过程中,矿领导班子主动领题、系统调研会诊,针对不同区域、不同环节分别开出了具体解决方案,并派技术人员现场盯控,及时发现问题、及时总结修正,由点及面逐步推开,最后在不断优化中系统集成进而行了解决方案。
出渣联络巷道实验成功了!110207工作面机巷成功了!煤巷成功了、岩巷成功了,上山巷成功了、平巷成功了……
杜亮形象地说,过去大家就像是直接站在“面团”上进行采掘作业,现在软岩治理成功后,在井下巷道顶、底、帮都筑起了坚固的铜墙铁壁,设备安装、行人、采煤就如履平地,难度降低了太多。
技术方案一次次迭代,从问题中最终找到了答案。
“在总结以往经验基础上,确定了‘强帮、固顶、治底’的全封闭承压环软岩治理系统方案,提出了“全断面高强预应力锚索基本支护+锚索桁架加强支护+喷浆封闭+注浆全锚+反底拱治理底鼓”的全新支护方式并全面应用。”
赵志志说,通过深化软岩治理技术攻关与实践应用,矿自行研发锚索全锚抗剪装置实现了锚索的全长锚固,研发了基于“微纳米水泥+添加剂”的清水营1号、2号注浆材料,替代市面上同类高分子有机、无机材料,提出“顶帮高压渗透,底板低压充填、原位固结”注浆理念,并已全面推广应用。
综合施策、系统治理、攻坚克难,清水营煤矿井下巷道由于软岩地质带来的变形得到了有效治理,掘进单进稳步提升,采掘接续恢复了正常。
黎劲东说,软岩治理的成功,不仅矿井未来五年接续、十五年规划清楚清晰,软岩治理条件下的沿空留巷也在摸索中进行着。从绝路中走出了出路,清水营煤矿越变越好。在110207工作面生产的同时,110803工作面也在做着设备安装前的准备,届时,两个工作面配采,产量可达到300万吨/年。
回望来时路,信心是最大的财富!
软岩治理,对清水营煤矿意味着什么?
是难题、是话题、也是课题。从难题到话题、从话题到课题、从课题到结题,一路走来无疑是一场信念的接力。赵志志说,一路的磨砺我们收获了比赋存资源更为宝贵的还有战胜困难的精气神。
如此感触是清水营煤矿领导班子切身的共同体验。“清水营煤矿的干部职工是最可爱的人,是甘于奉献,懂得感恩的人。在困难任务面前、在组织需要面前,他们明白孰轻孰重、事大事小。”
吴占雄说,发展是最大的政治、也是最大的民生。走出泥沼回望来路,软岩治理成功最大的动力是职工,这是全矿领导干部职工之间责任与情感双向奔赴的结果。
在矿党委举办的“清水营煤矿对谁最好?”形势任务大教育大讨论、思想大整顿大反思大实践活动中,杜亮说,对这样的话题以前没有过多地想过,但静下来想,企业对职工是真的好。
以前由于软岩地质条件限制,井下一直无法使用胶轮车运输人员和物料到工作面,特别是一线职工进出工作面有近5公里的路程,全靠两条腿走,既消耗体力又影响工作效率,还存在安全风险隐患。
为解决这一难题,矿里采用全新的支护方式和注浆理念,110207、110208、110803工作面实现无轨胶轮车运输人员和物料,降低了职工体力消耗,提高了作业效率。
“以前每天上下班全靠走,现在坐车省时又省力。”杜亮说,前不久有职工提出,鱼塘周边的灯不亮,上夜班的职工行走不方便,意见刚提,矿长就在早会上做了强调。灯亮了,职工的心也就亮了。
在清水营煤矿,类似的小事不胜枚举,日积月累,最终汇集起全员干事、谋事的合力。
每月为职工举办一次集体生日和免费理发活动;组织职工开展趣味运动会、“安康杯”球类比赛;为职工定制西装、配发保温水壶和生日蛋糕卡;在矿区新建井口爱心超市、心理解压室和机动车洗车设施。
修建停车棚,改造职工洗浴设施,为宿舍配备鞋柜、洗衣机;矿长、书记办公室门敞开,常态化了解和掌握职工思想动态,倾听职工的意见,解决职工反映强烈的难点、热点问题;深入实施“送温暖、献爱心”活动,“金秋助学”“两节”慰问和党员与职工群众“1+N”传帮带结对……
一家人一生到底、一家亲一举到底、一盘棋一干到底。“不来清水营煤矿遗憾,来了清水营煤矿此生无憾”,杜亮以前不理解吴占雄经常说的这句话,但现在他理解了,也感受到了。杜亮说,在清水营煤矿每天都在挑战、都在突破,我们干了别人没有干过也干不了的事。接下来,我和综采队的全体职工要把煤安全采出来,干出大矿该有的气象,挺起胸膛自豪地说我们是清水营煤矿人。
本网通讯员:马卷 王学明
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