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    科技创新
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    我院煤矿水患治理取得新突破

    时间:2020-01-08作者:管理员点击:

        近年来,水勘院在局统一部署下,紧跟我省各大矿业集团安全发展需求,积极引进先进钻探施工工艺,大力提升煤矿防治水钻探施工能力,取得了一系列技术突破,特别是在2019年完成了一项省内仅见、国内罕见的高水压突水事故抢险救援任务,实现了全局首创,为水勘院主业转型乃至全局产业转型贡献了积极的力量。

        煤矿水害是与瓦斯、煤尘、顶板、火灾等并列的五大灾害之一,其严重程度仅次于瓦斯位列第二,已成为影响煤矿安全生产的重大问题。充分发挥水文地质专业优势,为煤矿安全生产保驾护航。水勘院领导班子按照省局产业新布局,对院属钻探实体做出“一企一特色”的“特色品牌”转型战略安排。在细分市场、精准促转的战略部署下,以开发公司为主体,瞄准煤矿防治水主战场,自我加压,深挖内潜,积极转型。依靠学习引领,不断加强防治水核心技艺研究。开发公司派技术人员积极走出去,到相关科研院所进行煤矿防治水技术加强学习和交流,大力引进并掌握煤矿顶、底板加固等技术工艺,切实提升防治水综合治理专业能力。通过实践积累,不断在项目实践中锤炼实战能力。先后在古交、潞安、霍煤等大口径电缆孔、通风孔项目中运用螺杆钻定向钻进技术,并顺利完成西山煤电、霍煤等井下钻孔封堵、井下渗水处理等多个项目。面向市场需求,变客户上门为上门找客户,在服务模式上大胆创新和延伸,为客户提供一站式服务,全面展现专业队伍的技术优势,竭力打造水勘院煤矿防治水品牌。这些均为开发公司在煤矿水害封堵中“快、准、稳”地开展全方位、多手段的抢险救灾工作提供了有力的支撑。

        2018年底,我省某煤矿发生底板透水事故。事故发生时突水点水压近7MPa,突水流量巨大,为省内仅见、国内罕见的高水压突水事故。面对这一险情重,时间急,难度大的抢险重任,水勘院顶住压力,本着急客户所急、为客户负责的原则,积极承担起了抢险重任。立即调派院部、防治水技术中心及开发公司相关技术人员和施工人员到达现场了解情况,研究封堵方案。经过充分的分析论证,大家迅速梳理出这次透水封堵的难度在于:出水水源原始水位高程约为+905m,因矿方需要在高程+630m设置水位控制线,必须进行高水位差动水条件封堵;需要封堵的巷道为2煤煤层巷道,煤岩强度较低;出水水量稳定,说明水量受构造控制,不宜在水源方向直接封堵,以免水量加大,难以控制;出水点邻近有几条未关闭的管道,对后期巷道堵水造成一定的困难。

        在全面分析险情并充分咨询国内知名突水治理专家、做好技术准备的基础上,水勘院提出了通过地面钻孔筑建巷道封堵体的方案。即通过地面钻孔对运输顺槽距离从迎头开始进行数个钻孔施工,打通后首先对运输顺槽距离(平距)迎头约250m位置实施投掷保浆袋囊,初步封堵该巷道较大范围空间,提高巷道水流速度;然后通过钻孔进行骨料充填及注浆固结,将出水点水源通过巷道进入矿井的途径进行封堵;通过地面预留观察钻孔对封堵质量进行验证,并在必要时进行补充注浆。

        方案一经确定,水勘院立即组织开发公司两台钻机开始紧锣密鼓的施工。院领导定期督查,公司经理、副经理沉在一线带队,干部职工拧成一股绳,以咬定青山不放松的精神,拼时间、抢速度,硬是在15天内打通了两个700多米的投料孔,大大超越了原先需要45天的计划进度;在40天内完成4个直孔和多个分支孔共3413.08米的钻探工作量,最快时间打通了封堵通道,创造了我院同类型钻机钻效的记录。

        整个注浆工程按照充填、升压、截流、加固四个阶段渐次推进。其中,截流是整个堵水施工的关键点。进入该阶段后,随着巷道过水断面的减小,水流、水压大幅度提高,给骨料滞留、接顶带来了极大困难。在施工过程中,虽然经历了多次井下溃坝考验,但在技术人员精准研判和快速决断下,都一一得到解决,顺利完成巷道堵水段阻水墙骨架的建造,成功截流。之后经加固,形成坚固的阻水墙。至此,巷道封堵施工顺利完成。通过对注浆结束标准、观测孔水位恢复情况、出水巷道残余水量等指标的分析,综合评判此次突水灾害治理效果良好,堵水效果达到100%。

        这是水勘院乃至全局首次成功完成的高水位差条件下动水封堵奥灰突水工程。这次抢险累计施工注浆孔、填料孔8个,总进尺7982m,各定向钻孔均准确钻透巷道;注入各类骨料、浆液2万余方。实施过程中还成功应用了大角度定向钻进、填充骨料和双浆液交替注浆封堵技术,获得了宝贵的全过程、全环节突水封堵工程实践经验,打造了一支过硬的施工队伍。

        这次煤矿堵水工程,是对开发公司煤矿水害防治专业能力的一次成功检验,也是对水勘院在防治水领域转型拓展、打造防治水品牌的一次充分验证,具有里程碑式的意义。我院将以此为新的起点,以省委经济工作会议为指导,坚持新发展理念,坚持“以水为基、多元发展”既定方针,以高质量发展为引领,凝聚职工力量,深入推进改革,为全局转型升级发展做出新的更大的贡献。