近日,筆者來到位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市大唐國源礦業(yè)龍王溝礦,近距離感受全國首批智能化示范煤礦在水害預(yù)防和精準(zhǔn)治理方面的成效。
筆者走進礦井水害防治研究中心,該礦總工程師王玉國介紹,他們與華北科技學(xué)院合作,共同建立這個中心,并聘請國家級專家提供技術(shù)支持,建設(shè)了以定向鉆機為主體的智能化鉆場、以地面注漿為依托的智能注漿站、以水源快速識別為核心的水質(zhì)化驗中心,并制定了符合該礦實際的水害防治管理制度。
在龍王溝礦61607工作面,筆者看到該礦防治水技術(shù)員楊晉語正帶著職工觀測巷道水情,查看頂板、底板是否有異常出水情況。
“目前,我們開采的61盤區(qū)全區(qū)帶壓,底板隔水層平均厚度42.6米,存在突水風(fēng)險。為此,我們建立了從地面到井下、從區(qū)域到工作面的底板灰?guī)r水害‘五張網(wǎng)’防治體系?!痹摰V地測管理部主管李云鵬表示。
何為“五張網(wǎng)”防治體系?地測管理部副部長王雄介紹,第一張網(wǎng)是開展三維地震勘探及二次精細(xì)處理,目的是查找垂向構(gòu)造,篩查陷落柱。第二張網(wǎng)是巷道內(nèi)采用“定向鉆+槽波、音頻電透視”手段開展異常探測,采取注漿手段進行異常治理,進行區(qū)域全覆蓋探測與注漿治理。第三張網(wǎng)采取“U型孔長距離定向疏放+常規(guī)鉆探、物探驗證”方式疏放老空水。第四張網(wǎng)采用“微震、電法和水文監(jiān)測”的方法,對富水異常區(qū)進行耦合監(jiān)測,有利于及時發(fā)現(xiàn)突水風(fēng)險。第五張網(wǎng)是針對地面塌陷區(qū),采用鉆探實測和數(shù)值模擬確定“三帶”發(fā)育高度,采用無人機航測和視頻監(jiān)控方式進行巡查。
與此同時,該礦建設(shè)了以微震監(jiān)測、水動態(tài)實時監(jiān)測、電法智能監(jiān)測和水源快速識別為基礎(chǔ)的水害信息感知平臺,以四維地理信息系統(tǒng)、水文地質(zhì)保障系統(tǒng)和真三維組態(tài)地質(zhì)模型為核心的數(shù)據(jù)決策平臺,以千米定向鉆機、智能鉆機和智能注漿站為主體的工程治理平臺,形成礦井水害智能監(jiān)測與精準(zhǔn)治理體系。
在該礦61609工作面2號鉆場內(nèi),筆者看到防治水工區(qū)班長王震和其他員工正在使用該礦最新引進的千米定向鉆機對掘進迎頭前方異常區(qū)頂板、底板富水性進行超前鉆探和驗證。
“我們在快速掘進工作面創(chuàng)新應(yīng)用定向鉆超前探查,開展定向鉆快速封固工藝和分支造斜技術(shù)研究,實現(xiàn)‘一孔多用、長掘長探’的目標(biāo)。同時在超過1000米的定向鉆探查孔中進行孔中物探,形成直徑60米的物探成果,從根本上解決了常規(guī)鉆探盲區(qū)大、鉆孔偏斜、停掘探查影響掘進效率的弊端。目前,這項技術(shù)已經(jīng)取代常規(guī)探查,成為我礦巷道掘進超前探測的主要手段?!痹摰V地測副總工程師張義安告訴筆者。
近5年來,該礦在水害防治方面投入2.88億元,累計施工井下鉆孔290公里、物探面積7.3平方公里,將1.8平方公里威脅區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩珔^(qū),共釋放煤炭資源6000多萬噸。