來到安源煤礦迄今122年歷史的總平巷,斑駁的井口,紅磚砌成的牌坊訴說著歷史的滄桑,運煤車來往穿梭,生產緊張而有條不紊……這是安源煤礦日復一日開采的畫面,可就在18個月前,這所百年煤礦遭遇了前所未有的危機。
2019年6月,安源煤礦378復采工作面切眼貫通后出現煤自燃隱患,頂板頂管持續(xù)涌出大量乙炔和一氧化碳氣體,工作面瓦斯?jié)舛雀哌_20%以上。通風區(qū)組織注漿治理未果,隨即封閉工作面,導致500余萬元采煤設備和20余萬噸優(yōu)質煤炭資源凍結,煤自燃極易引發(fā)瓦斯爆炸伴生災害,滅火任務異常艱巨。
一接到求助,湖南科技大學資源環(huán)境與安全工程學院副教授魯義連夜趕到礦上,隨技術人員一同下井,為這座危惙之際的煤礦“問診”。
鉆巷道、測數據、做方案……“問診”講究望、聞、問、切,井下條件十分復雜,為找到復采工作面的癥結所在,魯義步履蹣跚行走在近40℃高溫、100%濕度的泥濘巷道中,任憑汗水浸透他的衣服,泥漿灌滿膠鞋,每天升井時經常是弄得渾身黢黑。
經過一周的下井“診斷”,并基于現場基本模型,采用計算機軟件輔助模擬驗證,基本圈定兩處工作面采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域,魯義終于給出了自己的“診斷書”和祛疾的“處方”。
“煤火治理常見的滅火方法如下:遇地表明火就直接剝離用挖掘機挖出火源,或用黃土覆蓋;有地下暗火則打孔注水灌漿,注水是為了降溫滅火,灌漿是填充地下裂隙?!濒斄x透露。
如何利用最少的資源來解決這個問題。在分析前期監(jiān)測結果后,魯義憑借多年礦山防滅火材料研發(fā)的經驗,創(chuàng)新性地提出“定點注漿和區(qū)域封堵”相結合的稠化漿體防滅火技術。
“井下電動設備使用受限,我們只能研發(fā)專門的氣動攪拌裝置來混合稠化漿體材料。”魯義隨即開展了滅火注漿鉆孔設計、攪拌裝置設計,長期蹲守在機械加工車間同工人師傅一起反復修改圖紙。經過3個月的苦干,他們設計的礦井防滅火注漿系統(tǒng)方案獲得成功,并順利完成了現場施工。
礦井啟封,如同精準的外科手術,是一項細致而危險的工作,一旦失敗就會危及生命和財產安全,所以要做足啟封前的準備工作,針對監(jiān)測儀器反饋的情況做出及時而正確的調整。
由于地下煤層起火的特殊性,火情熄滅需要較長的周期,在事無巨細地指導完礦山處理方案后,魯義暫時返校,靜待云開見日、工作面啟封。
2020年2月,因為啟封日期快要到了,在新冠疫情最嚴重的時候,腿傷未愈的魯義不得不提前結束休息,前往安源煤礦。經過近一個月的密集監(jiān)測,工作面一氧化碳含量持續(xù)降低,在工作面環(huán)境穩(wěn)定后,終于迎來了啟封的日子。3月9日,安源煤礦終于將積壓在井下長達數月,價值200余萬元的采煤設備撤出,成功解放了40余萬噸的煤炭儲量,減少經濟損失約1.4億元,378工作面的火情風險順利解除,工作面于4月25日正常回采。
安源整個礦區(qū)洋溢著歡樂的氛圍,通風副總工程師甘建軍稱贊道:“魯教授現場經驗豐富,打了一個漂亮仗,不僅治理了安源煤礦一大難題,還收獲了豐碩的經濟效益。”
《中國教育報》2020年12月07日第7版
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