1、塔山煤矿:煤海巨舰塑典范 持续发展新塔山 唐琳 在山西大同古城以南 30 公里、巍巍七峰山下, 现代煤企与禅房古寺交相辉映, 工业文明与宗教遗迹和谐共生, 闻名遐迩的同煤大唐塔山煤矿就坐落在这片人杰地灵、物华天宝的土地之上。2003 年 2 月 6 日, 由大同煤矿集团有限责任公司、大同煤业股份有限公司以及大唐国际发电股份有限公司共同投资兴建的全球设计能力最大的单井口井工矿井同煤大唐塔山煤矿正式开工建设。经过 3 年多的建设, 2006 年 7 月 19 日, 塔山煤矿首次试产告捷, 满怀豪情的塔山人凭着自己的胆识和智慧, 在世界煤炭工业史上书写下建井速度的中国纪录。2008 年 12 月,
2、塔山煤矿通过了国家发改委组织的竣工验收;2009 年, 矿井生产达到了设计能力。塔山煤矿一举登上了煤炭工业的巅峰, 由此掀开了中国煤炭工业史上崭新的一页。十多年来, 塔山煤矿紧紧围绕“建设新同煤, 打造新生活”的发展战略, 瞄准建设“平安、效益、绿色、幸福”新塔山这一目标, 全面巩固大安全格局和大经营格局。特别是近几年, 在推进煤炭科学产能的过程中, 不仅在建设现代化煤炭企业的征途上创造了辉煌的业绩, 更铸就了煤矿企业安全、高效、绿色的可持续发展新典范。煤海巨舰塔山煤矿是国家“十一五”期间建设的第一个千万吨级矿井, 同时也是目前全国煤炭行业建成的第一个规划最完整、建设速度最快、效果体现最明显的
3、塔山循环经济工业园区的龙头企业。塔山煤矿位于山西大同煤田东翼中东部边缘地带, 口泉河两侧, 鹅毛口河以北, 七峰山西侧, 距大同市约 30 公里。开采范围内的地面地形为低缓丘陵, 地势东南高、西北低, 大部分地带为山区且被黄土覆盖, 仅沟谷及山脊地区有岩层出露。塔山煤矿包括两个工程项目, 分别是塔山矿井以及配套选煤厂。其中塔山矿井设计概算 30.34 亿元, 井田面积 170.8 平方公里, 年产 1500 万吨, 服务年限 140 年, 地质储量 50.7 亿吨, 可采储量 30 亿吨。煤质为特低硫、特低磷、中高发热量的优质动力煤, 洗选后精煤发热量可达 5600 大卡/千克以上。目前, 矿
4、井已形成两个综采低位放顶煤工作面, 自主研发的石炭系特厚煤层综放开采成套技术代表了国内特厚煤层开采技术最新发展方向, 被称为是“石炭二叠纪煤炭开采的试验田”。此外, 煤矿单井口产量、工作面单产、人均效率、煤炭回收率、成本利税率等均已跨入一流水平行列, 属于现代化的安全绿色高产高效矿井。选煤厂设计概算 5.2 亿元, 年入选量 1500 万吨, 采用重介浅槽分选块煤、重介旋流器分选末煤、煤泥分选机回收煤泥的联合洗选工艺, 小时处理能力可达3000 吨。主要生产精煤和中煤两种产品, 实现原煤全部入洗, 各产品质量指标可根据市场需求的变化进行调节。安全是煤矿发展永恒的主题。伴随着煤炭开采行业装备水平
5、的不断提升, 开采强度的不断加大, 开采范围的不断延伸, 煤炭企业面临的安全挑战愈加突显。塔山煤矿作为同煤集团第一个进入石炭系开采的特大型矿井, 自 2006 年投产以来, 不断探索特厚煤层开采的技术难题, 初步形成了一套适合同煤石炭二叠系特厚煤层条件的综放高效安全开采的技术管理体系, 即夯实基础、综合治理、不懈创新、谋划长远。夯实基础强化管理夯实基础, 就是要立足基础设施系统建设, 强化基础管理流程控制。多年来, 塔山煤矿依托国内外煤炭开采装备、开采技术的最新成果, 建立起特大型现代化矿井完善可靠的安全保障系统;抓住制约矿井安全生产的关键因素, 探索出一套保障矿井安全生产的技术体系;突出细节
6、管理, 规范流程设计, 保证各项技术措施得以全面落实;力求基础设施、基础措施可靠, 重在现场实效, 让员工切实受益。在建立强大安全保障硬件系统的前提下, 近年来, 塔山煤矿格外注重强化基础技术管理体系。比如, 在通风管理上形成了以优化通风系统为基础、以做实通风设施为保障、以强化现场管理为手段的通风管理思路;在瓦斯治理上, 确立了采用顶板高抽巷封闭机械抽放治理特厚煤层上隅角瓦斯超限的手段;在防火问题上, 确立了以24 小时不间断注氮为主要手段、并结合其他辅助手段的防灭火技术体系;在防尘问题上, 确立了坚持以煤体注水、化学降尘为主要源头治理技术手段的综合防尘措施;在地质防治水方面, 确立了当前以侏
7、罗系老空积水为治理重点, 长远以奥陶系灰岩承压水的研究和治理为工作重点的思路。通过长期的摸索总结, 塔山煤矿一方面基本确定了在石炭系煤层条件下的一通三防和地质防治水安全工作的基础技术手段和基础安全保障措施;另一方面通过对整个技术管理流程细节精益求精的把控, 保证了现有技术管理措施的切实落实, 从而为塔山煤矿的进一步探索和突破奠定了坚实的基础。综合治理统筹兼顾综合治理, 就是要统筹兼顾, 构建大安全的技术保障体系。一方面, 着重大安全跨学科的瓦斯综合治理;另一方面, 注重跨区域立体式的地质防治水综合治理。在瓦斯治理方面, 在不断的探索中, 塔山人分析了瓦斯治理与回采工艺、矿压管理、防灭火、防尘、
8、地质、回收率六个因素之间的相互关系, 继而总结出一套瓦斯治理的综合治理手段与思路, 并将其成功应用于塔山煤矿 8212 工作面初采期的瓦斯治理。通过现场实践, 8212 工作面在推进 230 多米后初采结束, 整个初采期没有出现瓦斯超限现象, 瓦斯得以均匀缓慢释放;而且在初采面临过两条 5 米大断层的情况下, 顶板来压的控制也较为理想, 没有出现明显来压现象, 并在初采期间 20米范围内比以往多回收顶煤 6 万吨。而在地质防治水综合治理方面, 塔山煤矿更是确立了一个时间、空间上的立体综合治理概念。从宏观层面上, 积极配合、支持、参与集团公司开展的大同煤田奥灰水研究, 汲取学术上、理论上、资料上
9、的支持;从塔山井田区域层次上, 进行了一、二盘区奥灰水突水危险性评价;从塔山矿井目前具体的防治水层面上, 紧盯虎龙沟老井越界开采造成的防治水隐患和上覆侏罗系采空积水隐患;从治理手段上, 从地面全覆盖物探、重点区域钻探验证, 到井下掘进工作面全流程超前物探及钻探验证、综采工作面坑道透视, 立体网络化地对整个采场空间、采场环境实现了防治水手段全覆盖, 形成了一个隐患不留死角、手段多重支撑的防治水体系。不懈创新与时俱进创新是一种工作思路, 更是一种工作作风, 这一点在塔山人身上得到了完美的呈现。塔山煤矿通过在发展过程中不断的总结和自省, 深感煤矿技术工作既要勤于创新、勇于创新, 又要善于创新、慎于创
10、新。勤于创新就是要有一种不满足、不懈怠的精神, 就是要在技术管理的点点滴滴、技术细节的方方面面保持一个“勤”字, 促进一个“变”字, 推进一个“新”字, 不断追求完美。勇于创新就是在创新的问题上要有强烈的责任感, 需要有对煤矿安全工作的不懈追求精神和承担责任风险的勇于担当精神。无论是在瓦斯治理上投资 1.3 亿元建设地面瓦斯抽放站, 还是在防灭火管理上引入光纤测温技术;无论是在防尘上合理控制顶板管理的风险, 下决心通过加大煤体注水彻底解决粉尘问题, 还是在掘进地质防治水措施上引入井下日常物探, 这些都需要敢为人先的勇气。善于创新就是要抓住事物的本质规律, 找到问题的关键所在和突破的切入点。比如
11、, 在地质预报体系上, 塔山人抓住地质条件这一核心基础, 以地质预测预报为纽带, 形成了从采掘工作面地质及水文地质预报, 到以其为基础的放煤预报、矿压预报、地质瓦斯预报的一整套闭合式网络化矿井安全预测预报体系。慎于创新就是对事业要谨慎负责, 既要创新, 又要稳妥, 坚持创新要先论证、后试验、再实践的原则。例如对裂隙带瓦斯抽放效果拿不准, 就先进行地面打孔抽放方案论证, 同时在井下进行千米钻机裂隙带打孔的工程试验, 然后再根据研究成果决定下一步的具体实施方案。正是有了勤于、勇于、善于、慎于创新的理念, 塔山煤矿逐步营造出“流水不腐, 户枢不蠹”的工作氛围, 从而有力促进了煤矿技术保障体系的良性健
12、康发展。谋划长远展望未来人无远虑, 必有近忧。站在企业长远发展的高度上, 近年来塔山煤矿建立了企业技术储备体系, 把眼下的技术手段、技术难题、技术体系与企业长远发展方向相联系、相沟通、相延伸;同时注重人才的储备与培养。通过研究集团公司的科研计划, 塔山煤矿确立了初步的技术储备体系, 石炭二叠纪地质构造特征及成因规律研究, 小煤柱留设、工作面跳采研究, 特厚煤层综放开采采场应力控制研究, 特厚煤层综放开采瓦斯综合治理技术体系研究, 电厂烟道气注入矿井替代注氮防灭火技术研究等九方面内容暂列其中。企业的底蕴来源于人才的储备和培养, 企业长远的可持续发展与人才的培养和人才结构的梯队建设紧密相连。为此,
13、 塔山煤矿立足通过事业培养技术队伍, 并提出了“传承助成才, 创新育领军”的技术培养思路。近年来, 通过专项的技术课题攻关研究, 塔山煤矿形成了多支以相关专业技术人员为核心的攻关团队。比如, 在瓦斯治理上, 形成了以通风区长为核心的瓦斯综合治理技术研究团队;在矿压管理上, 形成了以技术科长为核心的综放开采矿压控制研究团队;在基础地质方面, 形成了以地质科长为核心的石炭二叠纪地质构造特征及成因研究团队;在防尘治理上, 形成了以防尘区长为核心的煤体注水研究团队等等。可以说, 这些核心技术团队正是塔山煤矿今后发展的技术底蕴和希望。中华民族有一个“中国梦”, 每一个塔山人也有一个“塔山梦”, 即把塔山煤矿建成世界一流的矿井, 引领中国煤炭行业的发展方向。而这个梦的实现, 需要“煤炭科学产能”这一新理念的引领。“我们的理念是求非战之功, 立本质安全之业。这一梦想的实现, 建立在集团公司几十年开采形成的技术体系上, 建立在集团公司各级领导高瞻远瞩、筹谋全局上, 建立在诸多职能部门无私严谨的技术支持上, 建立在兄弟单位的互相交流、互相支持的良好大环境上。”塔山矿总工程师匡铁军表示。
