治灾铸安向未来

陕煤集团雷竞技矿业奋力打造全国多元灾害耦合协同治理示范矿区

“陕煤雷竞技矿业立异理念要领，不绝富厚多元灾害同防同治技术路径，探索形成耦合因素分源治、区域局部协同治、井上井下立体治灾害防治新花样，重大灾害防治能力显著提升，走出了一条具有雷竞技特色的多元灾害协同治理新路子
。”8月11日，在全国煤矿瓦斯和攻击地压重大灾害防治现场会上，与会代表纷纷为雷竞技矿业灾害精准防治点赞
。

“在跻身世界一流煤炭企业的竞技场上，宁静是横亘在雷竞技矿业眼前的一座大山
。唯有跨过宁静这道非过不可的难关，企业才华迎来高质量生长的新气象
。”雷竞技矿业公司党委书记、董事长白永明说
。

雷竞技矿区地质条件庞大、多元灾害耦合叠加，被认定为全国煤矿灾害最重、治理难度最大、宁静危害最高、有效防备和停止重特大事故任务最沉重的矿区之一
。

今年以来，在国家矿山宁静监察局、省市县各级政府的大力支持和陕煤集团、陕西煤业的坚强领导下，雷竞技矿业围绕强宁静、精治灾、优接续的事情主线，增强重大灾害防治顶层设计，加速各矿井灾害治理3年至5年计划落地实施，坚持一矿一策、一面一策、一段一策，做到超前、综合、科学、精准治灾
。1月至8月，雷竞技矿业顺利实现宁静“六零”目标
。

在全国煤矿率先宣布多元灾害治理企业标准

“11533”新体系，树起瓦斯防治样板

雷竞技矿业5对矿井均属高瓦斯矿井，其中大梵宇矿绝对瓦斯涌出量最大曾抵达每分钟210立方米，是陕西瓦斯涌出量最大的矿井
。今年以来，雷竞技矿业经过不懈探索和实践，构建形成了“11533”瓦斯治理新体系
。

围绕一个目标，即精准治理零盲区、严格管控零超限、综合利用零排放瓦斯多元治理
。

推行一种模式，即井上下抽采相协同、三区递进相协调、预抽与卸压抽采相结合的“三区联动”瓦斯治理模式
。

雷竞技矿业在8年以上计划区安排地面钻井，解决井下未开拓区域的瓦斯治理难题
。累计施工82组地面抽采井，包括生产直井、多分支水平井、远端对接“U”型井、丛式定向井等井型；其中，水平井单井日产气量最高达3万立方米，笔直井单井日产气量最高达4000立方米，地面累计抽采瓦斯量1.4亿立方米，地面抽采预抽率抵达20%
。在3年至8年准备区开拓大巷或灾害治理专用巷道，应用大功率、大扭矩定向钻机，施工长距离定向钻孔，孔深抵达1000米左右，可同时笼罩6个至8个事情面区段，实现准备区瓦斯超前治理
。将采煤事情面（生产区）划分为3个至5个单位，凭据一面一策、一段一策原则和一单位一设计、一钻孔一工程标准，实现瓦斯抽采达标
。

“三区联动”立体抽采在空间上体现为井上下相结合，在时间上体现为中久远计划与短期生产准备相结合，在方法上体现为预抽与卸压抽采相结合
。

深耕五项技术
。“2—111”瓦斯高效抽采技术，即在单孔内开展2种技术作业，用水力割缝和液态二氧化碳驱替，实现钻孔内1次割缝卸压、1次气相脱附驱替以及1次导向扩冲驱气
。

特厚煤层长钻孔水力压裂技术，即凭据煤层坚固性系数较高的特点，在定向长钻孔内分段压裂扩张煤体裂隙+整体压裂相同网络，实现煤层大规模区域性增透革新，测试压裂影响规模46米至58米，百米抽采流量提高3倍至5倍
。

邻近层立体掩护式抽采技术，即针对近距离煤层赋存特点，优先开采上覆煤层，提前对主采煤层进行卸压；利用开拓大巷或盘区专用灾害治理巷施工密集长距离定向钻孔，拦截主采煤层瓦斯涌出，实现立体掩护式抽采
。上覆煤层开采后，主采煤层瓦斯涌出量减少40%至55%
。

高位定向钻孔“以孔代巷”技术，即接纳大功率、大扭矩定向钻机，在事情面回风巷向顶板裂隙带沿事情面走向施工长距离高位定向大直径钻孔，精准抽采采空区卸压瓦斯，卸压瓦斯治理量占事情面瓦斯涌出量的50%以上
。

本煤层网格化采前预抽技术，即事情面沿倾向安排通例预抽钻孔，沿走向对上分层煤层增补安排长距离定向钻孔，实现本煤层差别层位全笼罩、全面达标，瓦斯精准治理零盲区
。

提升三个包管
。超前地质包管，即地质前期预判与后期采掘相互验证，接纳地面钻孔补勘、瞬变电磁法、三维地动勘探、直流电法等手段，有效掌握采掘运动与瓦斯治理的空间关系
。

历程控制包管，即推行装备智能化升级，引进了智能钻机群组；打钻监控系统、随钻轨迹测定装置，实现打钻历程智能验收、远程纠违等以及一孔一工程、一孔一视频；采掘事情面引进瓦斯抽采效果智能分元评价系统，实现分单位煤层瓦斯抽采各参数精准计量，实现对各单位的抽采效果动态评价、动态达标
。

供电可靠包管，即在矿井原有双回路供电基础上，实现矿井三回路供电，确保主通风机、抽采泵、提升系统、排水系统正常运行
。

立异三条途径
。低浓度、乏风瓦斯发电方面，建玉成国装机容量最大的低浓度瓦斯发电厂，装置36台低浓度瓦斯发电机组，总装机容量抵达2.16万千瓦，实现井下抽采浓度8%以上的瓦斯全部利用，年发电能力1亿千瓦时，已累计发电8亿千瓦时
。建玉成国首个煤矿通风瓦斯利用示范工程，将通风瓦斯与浓度8%以下抽采瓦斯掺混利用，通风瓦斯处理能力抵达39万Nm3/h（标准立方米/小时），实现浓度8%以下抽采瓦斯和通风瓦斯有效利用
。

地面煤层气开发及集输利用方面，建成日处理能力5万立方米的提纯压缩输送站，建设了21.79千米集输管网，完成29组煤层气井输气管道对接及提纯压缩输送站连接
。与地方天然气公司相助开展煤层气销售事情，日产气量5万立方米
。

余热综合利用方面，在大梵宇矿井，利用瓦斯电厂余热作为热源，建设6台余热锅炉，满足了职工洗浴热水常态化供应和冬季井口供暖用热
。

“去年，雷竞技矿业在全国煤矿首创‘2—111’高效瓦斯抽采技术工艺，利用高压水射流割缝卸压和液态二氧化碳气相驱替原理，在钻孔内开展2种技术作业，实现1次割缝卸压、1次气相脱附驱替及1次导向扩冲驱气
。瓦斯抽采影响半径最远可达26米，瓦斯抽采浓度和抽采纯量增加1倍以上
。”雷竞技矿业副总经理、总工程师原德胜说
。

“今年上半年，公司累计完成种种瓦斯抽采钻孔66.8万米，抽采瓦斯量3457.77万立方米，完成年计划54%
。”该公司副总工程师、通风部经理郭魏虎说
。

通过大力实施瓦斯综合防治步伐，矿井瓦斯防治由局部治理向区域治理、由生产历程治理向超前治理彻底转变，实现了瓦斯抽采量、抽采率、钻孔抽采浓度显著提高，煤层瓦斯含量、压力、采掘事情面回风瓦斯浓度显著下降
。雷竞技矿业连续8年实现瓦斯“零超限”目标
。

公司党委书记、董事长白永明（左一）在井下查宁静

   “1155”新模式，彰显攻击地压防治继续

攻击地压是煤矿井巷或事情面周围煤（岩）体由于弹性变形能的瞬时释放而爆发的突然、剧烈破坏的动力现象
。2013年以来，攻击地压在雷竞技矿区显现，威胁矿井宁静生产
。

雷竞技矿业5对矿井中，强攻击矿井2对、中等攻击矿井2对、弱攻击矿井1对
。

“去年以来，雷竞技矿业凭据‘地质先行、超前探查，分级治理、立体实施，精准监测、效果达标’的总体思路，探索形成了以地面区域压裂为主、井下局部治理为辅的井上下立体防冲‘1155’新模式
。”该公司副总工程师、防冲部经理付田田说
。

今年以来，雷竞技矿业围绕煤岩“零攻击”一个目标，坚持攻击地压“可预、可防、可控”一个理念，立足立体联合监测五种要领，夯实立体协同卸压五项技术
。

井上下立体联合监测五种要领，即装置地面ARP微震监测系统，对高位岩层破断爆发的微震事件进行实时监测；装置井下微震监测系统，与地面微震监测系统有机融合，形建立体微震监测台网，对煤岩体破裂爆发的微震事件进行实时监测；装置地音监测系统，对采掘事情面地音事件进行实时监测；装置应力在线监测系统，对采掘事情面近场围岩集中静载荷及变革进行实时监测；装置矿压、顶板离层等监测系统，对液压支架事情阻力、顶板离层量等进行实时监测
。

以此为基础，雷竞技矿业形成以全天时、全笼罩、全频段、全要素为特点的立体监测网络，实现由点、局部、单参量监测至区域多场多参量综合预警转变，有效提高了攻击地压监测预警精度
。

井上下立体协同卸压五项技术，即对高位坚硬顶板接纳地面“L型”水平井分段压裂技术进行革新，形成“人造解放层”；对中位坚硬顶板接纳定向长钻孔水力压裂技术进行压裂；对低位坚硬顶板接纳爆破、磨砂射流轴向精准切顶等技术进行预裂，高、中、低位顶板爆发的裂缝在垂向上实现贯串，将顶板切割成相对规则的块状结构；对煤层接纳大直径钻孔和煤层爆破等技术进行卸压，使得煤体内应力集中水平降低，高应力区向煤体深部转移；对煤层接纳水射流旋切等技术，进一步提高卸压效果
。

“三区联动”开采模式
。雷竞技矿业下辖煤矿依据顶层设计，立足源头治理，构建了一井三区、一区一面、交替开采的“三区联动”开采模式
。计划区着力于巷道开拓及准备，为生产接续夯实基础，以地面“L型”水平井分段压裂技术为主进行超前区域治理；准备区接纳井下定向长钻孔水力压裂、顶板预裂爆破、磨砂射流轴向精准切顶等技术，对备采事情面煤层上覆中、低位坚硬顶板进行弱化；生产区接纳煤层爆破、大直径钻孔、水射流旋切等卸压手段，对煤层进行卸压
。在空间上体现为井上下相结合，在时间上体现为中久远计划与短期生产准备相结合，在方法上体现为区域与局部相结合，从设计源头解决采掘、卸压等运动在时空上相互扰动的倒运因素
。

今年1月至6月，雷竞技矿业完成种种防冲卸压钻孔60.29万米，完成年计划58.36%
。通过实施区域与局部相结合的卸压技术，有效降低了采掘事情面攻击危险水平
。

海内外学术界普遍认为，防治攻击地压是采矿工程和岩石力学领域面临的一项世界性难题，其致灾机理尚未研究清楚，相关防治技术手段仍需完善
。

“现阶段和今后一个时期，雷竞技矿业将加速产学研用深度融合，连续致力于增进攻击地压防治理论与技术的突破
。”雷竞技矿业党委副书记、总经理焦小年说
。

公司党委副书记、总经理焦小年（左二）在井下查宁静

“11235”新机制，提供防治水计划

雷竞技矿区5对矿井地质及水文地质条件均为庞大型，水害问题突出、防治水事情难度大
。雷竞技矿业始终坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的防治水原则，贯彻执行立体探查、精准预报、主动疏放、综合治理防治水治理理念，超前开展区域洛河组含水层精细探查剖析，积极探索顶板水、离层水、老空水、断层水、井筒水5种典范水害防治技术路线，逐渐形成了以地质透明、科技引领、系统包管为支撑的“11235”井上下立体防治水新机制，连续多年实现水害“零事故”目标
。

围绕“有水无灾”水害零事故一个宁静目标；坚持立体探查、精准预报、主动疏放、综合治理一个治理理念；探索清污疏散、污水过滤的高效排水和减水开采、综合利用的绿色减排两条治水路径；筑牢透明地质、排水系统、科研技术三项基础包管；致力巨厚洛河砂岩水综合防治、典范离层水害立体防治、采空区积水精准探放、断层水害超前防治五种防治技术、井筒冻结孔水害立异治理
。

巨厚洛河砂岩水综合防治技术
。巨厚洛河组含水层是雷竞技矿区煤层开采的主要涌水来源
。洛河砂岩水防治事情方面，针对洛河组漫衍规模广、厚度大的特点，接纳多孔安排和分层抽水试验等要领，对其平面和垂向两个维度的富水差别性进行精细探查，立异接纳双packer（栓）分层抽水试验装置开展单孔抽水10条理以上，凭据垂向上的富水性差别、岩性差别和沉积特征差别，首次将洛河组含水层划分为“上中下”三段；凭据矿井煤层赋存情况设计区域集中泄水巷，最大限度减少洛河砂岩水对矿井开采影响；优化事情面防治水设计，调解采煤工艺，通过留设挡水梁、砌筑拦水坝、构筑鱼脊梁等方法，实现事情面涌水有序疏排
。

典范离层水害立体防治技术
。离层水是雷竞技矿区的典范水害类型，具有瞬时水量大、连续时间短、出水位置以实时间纪律不明显等特点，防治难度大
。近年来，雷竞技矿业与相关科研院所相助，逐渐掌握了离层水害特点及形成机理，确定了本区“上硬下软”互层型地层组合是形成离层水的要害地质因素
。通过接纳地下水水位动态监测和施工井上下大孔径抽泄钻孔，实现了离层水害超前预警和降低涌水峰值目标，并利用事情面泄水巷消除了离层水威胁，实践形成了综合监测预警、井上下联合疏排、采场涌水自泄的离层水害井上下立体防治新模式
。

采空区积水定向探放技术
。随着矿区连续开发建设，矿井自身采空区积水已成为日常防治水事情重点，雷竞技矿业坚持查全、探清、放净、验准采空水“四步事情法”，实行老空水害“三区”治理
。所属矿井均建立了专职探放水步队，凭据探放水“三专”要求，配备了钻探距离凌驾千米的探放水专用定向钻机
。针对自身采空区积水规模和积水量清楚的特点，雷竞技矿业通过施工定向长距离分支钻孔，解决了通例钻机探禁绝、放不净的难题，在减少钻探工程量的同时，增大了探放水面积，实现了采空区积水靶向式精准疏放
。

断层水害超前防治技术
。雷竞技矿业凭据查清规模、超前治理、增强支护、限高开采的思路开展断层水害防治，杜绝了断层水害对采掘事情面宁静生产的影响
。

以孟村矿401101事情面防治DF29断层水害为例：该矿通过井上下物探+钻探相结合的方法，查明了DF29断层的产状、含（导）水性及影响宽度，超前500米在两顺槽对断层影响区域进行注浆加固，并在断层面两侧各75米规模内执行限高开采，坚持匀速推进，减小采动对断层的扰动，确保过断层前后未爆发突水现象，实现了事情面宁静回采
。

井筒冻结孔水害立异治理技术
。胡家河煤矿主、副立井井筒接纳全深冻结法施工
。地层解冻后，冻结管与周围地层接触面四周形成环形裂隙，洛河组承压水沿环形空间下泄，造成井筒马头门涌水
。雷竞技矿业创立性运用“环形步伐巷+注浆”工艺要领，在直罗组底部地层内沿冻结管外侧施工环形步伐巷，接纳插管引流注浆技术封堵冻结管外环形空间高压涌水，施工耳硐揭露冻结管并进行割管、注浆，封堵涌水通道，并构筑人工阻水塞，乐成治理了冻结孔水害
。

该项技术要领乐成解决了立井全深冻结法施工后的水害问题，推动了煤炭行业深井井筒水害治理技术生长，被评为陕西省科学技术一等奖，并获得国家发明专利
。

“上半年，雷竞技矿业累计完成种种地质勘探进尺2.55万米、勘探面积8.0平方公里，完成种种疏放水钻孔1.6万米、疏放水量3.4万立方米，逾额完成计划指标
。”该公司副总工程师、地测防治水部经理张联队说
。

    协同治理，打造全国多元灾害治理示范矿区

今年以来，雷竞技矿业坚持多元灾害协同治理，制定了“盘区准备期—巷道掘进前—事情面回采前”三阶段的灾害协同治理计划，创立了多元灾害协同治理模式
。

盘区准备期通过实施“一级网格建设+灾害治理步伐巷+区域预抽钻孔+水力压裂技术”，超前开展盘区内攻击地压防治、瓦斯预抽、地质探查、探放水等事情
。

巷道掘进前通过实施“二级网格建设+超前掘进灾害治理孔+水力压裂+高压水射流割缝”，超前开展攻击地压防治、瓦斯预抽、地质探查、探放水等事情
。

事情面回采前通过实施“ 三级网格建设+地面水平井压裂+高位定向钻孔+集中泄水巷+‘2—111’瓦斯高效抽采技术”，超前开展瓦斯、攻击地压、水、火、煤尘、地热等灾害治理事情
。

今年3月，雷竞技矿业宣布实施“煤矿攻击地压防治、地面‘L型’水平井分段压裂防治煤矿攻击地压、煤矿瓦斯抽采、煤矿防灭火、煤矿防治水”5项企业标准
。这是既基于国家行业标准、又严于国家行业标准的灾害治理企业标准，填补了全国煤炭行业多元灾害治理企业标准的空白
。今年6月，率先出台实施灾害治理“五超前”验收标准，不绝完善灾害防治技术体系，包管矿井宁静生产
。雷竞技矿业全面进入标准引领、体系推进、本安治灾新阶段，全面迈上打造全国多元灾害耦合协同治理示范矿区新征程
。（弯桂清）