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出煤不见煤,千米之下绿色开采

发布时间: 2013-01-28 打印本页

      煤矿越挖越深,开采越来越难!多年来,随着埋藏条件较好的煤炭被逐一开采完毕,我省很多煤矿不得不把目光放在开采难度大的深矿资源。
四成多煤炭埋千米以下
     “山东能源集团的有些矿井,在明清时期就开始开采了,矿老井深、构造复杂。全国煤矿千米深井共有47处,其中我省有21处,为全国首位。”山东能源集团董事长、总经理卜昌森介绍说。
      深井开采,这是一个世界性难题。孙村煤矿,采深已达1501米,是亚洲最深的矿井,也是国内受高温热害影响最严重的矿井之一,在许多采掘工作地点,岩石温度达到45摄氏度以上。
      井下高温有多大危害?山东能源新矿集团国家级技术中心主任李明国告诉记者:“长期在高温高湿环境中劳动的职工,比在正常环境中作业的职工发病率平均高1.83倍,最高达3.61倍;矿井内温度每增加1摄氏度,井下机电设备故障率增加1倍以上。”
据了解,目前我省千米深井煤炭资源储量已经占到总储量的四成多,随着浅层资源的日趋减少,千米深井将成为山东煤炭行业未来主力军,急需破解难题,提高安全保障水平。
深井开采走在前列
      开采难度大,但我省下一步煤炭开采的潜力就在这些深井中。我省专门邀请中科院院士宋振骐及各专业的专家教授论证深井安全开采可行性,并建立了超千米煤矿施工、开采论证把关备案审查机制,从源头上杜绝了安全无保障的采掘工程。同时,加强技术管理制度、专业技术队伍、技术责任体系建设,重点破解冲击地压、高地温、瓦斯、水害重点难题。
井深温度高,但并非不能克服。山东能源在世界上首家自主研发并成功投用了冰冷低温辐射降温技术,使采掘地点温度下降5至10摄氏度,能够控制在26摄氏度以下。目前,已建成国内最大的矿井降温技术研发基地,承担了国内31个矿井的降温工程。
2011年9月1日,由山东能源新矿集团参与起草制订的“矿井降温技术规范”,作为行业标准由国家安全生产监督管理总局发布实施。
为防范冲击地压,山东能源采用世界最先进的冲击地压防治技术和设备,结合煤层注水、坚硬顶板断顶卸压、大孔径钻孔卸压、放炮卸压等综合防冲措施,达到了“有震无灾”的防治效果。一批新型工艺和支护材料,包括“鸟巢”锚索、阻尼螺母和快速锚固剂等相继研发成功,解除了深井软岩支护困扰。
深井开采,设备是关键。“山东能源集团探索形成了一套符合实际的深井开采理念,那就是‘装备换人',宁花百万上装备,不花一万用一人。”卜昌森说。
过硬的深井开采技术,保证了矿井安全生产,也延长了老矿区服务年限。山东省内老矿区60%以上的煤矿达到了国家级安全质量标准化矿井和安全高效矿井标准,山东能源的鄂庄煤矿安全周期超过20周年。作为深井集中省份,山东煤炭生产保持着百万吨死亡率0.098的极低水平(全国为0.35%),煤矿深井开采技术全国领先。
科技助推绿色转型
      为实现“出煤不见煤”的绿色开采,山东能源集团研发首创了多种可以高效充填的机械设备,通过推行置换开采、充填开采等工艺,将数十年煤矿开采过程中堆积成山的煤矸石充填到煤层中,置换出煤炭,解决了深井开采带来的地面沉降和矸石占地、污染问题,成为全国煤炭行业绿色开采的先锋。曾经是煤矿标志物之一的矸石山,正悄悄地淡出人们的视线。
      目前,山东能源集团绝大多数省内老矿井都实施了充填开采,去年一年以矸换煤超过了400万吨。
      深井开采,绿色转型,离不开科技的支撑。近几年来,山东能源集团相继建成了国家绿色开采研发中心、省冲击地压工程研究中心、深部岩体工程与灾害控制实验室、矿压与水害监测国家工程技术研究中心以及国家级技术中心、院士工作站等10个创新平台。
我省煤矿深井安全开采技术不断获得突破,有43项成果获得省部级以上奖励、34项成果为省政府科技进步奖。其中“千米埋深矿井建设技术与应用”、“煤矿冲击地压预测与防治成套技术”等9项成果获国家科技进步二等奖。