1998年以来,淮南矿区已14 年没有发生瓦斯爆炸事故;2006年以来没有发生瓦斯突出事故,瓦斯超限由每年上千次下降到10次以下;百万吨死亡率由4.01下降到0.07。

“从1980年到1997年,瓦斯曾是中国煤矿的第一杀手。”中国工程院院士袁亮在接受记者采访时,语气显得有些激动:“淮南煤矿从1980年到1997年发生瓦斯爆炸17起,牺牲392名工友,至今想来仍有切肤之痛。”

这些惨痛的经历至今都让袁亮刻骨铭心。他认为造成这些悲剧既有管理方面的原因,更是技术落后所致。

时至今日,52岁的袁亮已有与瓦斯二三十年生死较量的生涯,也因此获得了“瓦斯斗士”的称号。

袁亮,安徽金寨人,1978年考入淮南矿业学院采矿工程专业。大学毕业后,推荐分配至煤炭部情报研究所工作,这是当时唯一的一个煤炭部机关的名额。但当时有两名教授希望他能留校任教,母亲也十分希望他能有一个相对稳定的工作生活条件。

然而,倔强的袁亮最终还是违背了母亲的意愿,放弃了留校任教的机会,“我还是希望我所学的东西能服务煤炭第一线”。

袁亮分到当时的淮南矿务局(现淮南矿业集团),随后分配到淮南矿务局地质条件最为复杂的矿井谢一矿工作,担任矿区技术员。

在矿区的日子里,他坚持在采煤工作面和工人一起摸爬滚打,一边劳动,一边熟悉情况,双脚跋涉在谢一矿的万米巷道中,将所学的理论知识应用到采矿现场,每天带着罗盘在井下仔细观察煤层的节理方向,研究思考回采方向的关系,发现了回采方向不利于采煤工作面顶板的安全管理,大胆向矿方提出改变回采方向的建议并得到采纳。

当时,淮南矿务局谢一矿拥有全国综合机械化采煤的先进装备,这种设备全国只有100套。袁亮负责全矿的设计、科研、生产准备,还跟随煤炭院校老一辈科学家和现场工程师学习实践解决煤矿技术难题的方法,在千米井下观测瓦斯和巷道围岩变形参数。

从1984年到1992年,整整8年时间,由于工作出色,袁亮还成为企业的重点培养对象。

1985年,25岁的袁亮被上级指派负责并矿方案和井筒煤柱开采设计,要求井筒在采动中至少保持两年时间,难度极大,没有成功先例可借鉴。最终袁亮提出的设计方案批准通过,在负责项目工程技术和组织实施过程中,他研究攻克了一系列技术难题,使井筒维持到三年时间,安全采出煤炭近2000万吨,成果获得淮南矿务局科技进步奖特等奖。

1987年,27岁时,袁亮工作的矿井主采煤层全部升级为煤与瓦斯突出煤层,安全生产陷入十分被动的局面。袁亮提出,要想让三个因瓦斯升级不能开采的采区恢复生产,只有突破经典采矿和瓦斯治理理论,打破传统的自上而下的开采程序,采用先开采底部的低瓦斯煤层,让煤岩层松动卸压,消除动力灾害和瓦斯威胁。方案最终获得成功,当年矿区多采出50多万吨煤炭。

1990年,30岁的袁亮获得了淮南矿务局“优秀知识分子标兵”的殊荣。1991年,他又获中宣部和国家教委命名的“全国80年代优秀大学毕业生”称号。

1993年,33岁的袁亮提升为淮南矿务局生产处总工程师,负责整个矿务局的生产技术工作。

“现场工作对我来说是非常难得的机会。”袁亮介绍,淮南矿务局煤炭开采条件很复杂,特别是低渗透瓦斯煤层,是世界难题,一线的工作经历使他为日后解决淮南矿区瓦斯难题积累了宝贵的第一手技术资料和现场经验。

时至今日,煤炭仍然是我国主要的能源。根据国家发改委2011年公布的数据,煤炭在我国一次性能源中所占的比重依然高达76%。

袁亮介绍,自20世纪80年代以来,随着经济社会发展对能源需求量急剧增加,煤矿开采深度增加,瓦斯灾害不断升级,瓦斯事故已成为煤矿的“第一杀手”。

淮南矿区是我国具有百年以上历史的五大煤矿之一,也是目前仅存的仍“青春永驻”的煤矿。

淮南矿区探明资源量达500亿吨,煤层气资源近7000亿立方米,是我国东部和南部最大的一块整装煤田,占我国东部煤炭储量的50%,占安徽省煤炭储量的74%。长期以来,淮南矿区都是华东重要的煤电生产基地。

然而,淮南煤炭赋存条件差,为低透气性煤层群开采条件,渗透率极低,地质条件极为复杂,煤层瓦斯含量高,每分钟瓦斯涌出量达1100立方米,居全国前列,是中国开采难度最大的煤田之一,瓦斯事故多发。

“生产100万吨煤死亡率高达4.01。”袁亮说,1997年以前,由于安全开采难题没有解决,矿区瓦斯爆炸事故频繁发生,淮南矿区曾是煤炭部认定的全国瓦斯事故重灾区。

袁亮给记者提供了一组数据,1980年到1997年共发生瓦斯爆炸事故17起,牺牲392人。

“我亲眼目睹了惨状。”袁亮声音哽咽。而他也曾4次在井下指挥和处理瓦斯爆炸事故,经历了生与死的考验,也亲眼目睹了矿工兄弟的生命被瓦斯事故无情吞噬的惨痛场面。

淮南矿区的瓦斯治理犹如泰坦尼克号遇到了冰山。而与此同时,因为瓦斯、水、火、地温、冲击地压等灾害威胁大,有煤采不出,淮南矿区煤炭产量一直徘徊在1000万吨左右,丰富的煤炭资源和良好的区位优势也难以发挥。企业生产经营也十分困难,几乎到了破产的边缘。

“瓦斯不治,矿无宁日。”袁亮向企业领导建议,瓦斯治理必须开展。很快,建议得到了淮南矿业所有人的认同。自1998年起,淮南矿业集团开始了全面的瓦斯综合治理。

10年里,几百条人命炸醒了淮南矿业人,让他们最终下定决心开展瓦斯治理。1998年,企业的销售收入为8000万,其中就拿出了3000万用于瓦斯治理。不仅如此,瓦斯治理费用还逐年上升。

然而,瓦斯治理究竟如何开展?这一难题摆在了淮南矿业人的面前,也让袁亮陷入了深思。

袁亮介绍,对于低透气性煤层瓦斯治理,传统的方法是直接在低透气性高瓦斯、煤与瓦斯突出煤层进行治理措施和采掘活动,对瓦斯是“堵”而不是“疏”。

“这个路子已经证明行不通”,袁亮说,采用这种方法,大量瓦斯仍然存留在煤层之中,治理效果必然很差。

不仅如此,淮南矿区瓦斯地质条件极其复杂,是我国高瓦斯矿区的典型代表,主要特点为:高瓦斯、低透气性煤层群开采条件;瓦斯压力高达6.4MPa,地质构造复杂,煤层埋藏深,煤岩松软;被专家评价为我国煤矿瓦斯治理等开采条件最复杂的矿区。

经过长期的探索研究及工程实践,袁亮发现低透气性高瓦斯煤层群瓦斯治理和巷道围岩控制是困扰此类矿区安全开采的两大技术难题。传统技术在瓦斯治理方面采用风量降低开采中的瓦斯浓度,引进美国地面开采煤层气、大钻机井下煤层直接抽放瓦斯的方法,难以奏效;在巷道围岩控制方面,引进了欧洲新的支护技术,也不能解决问题。

袁亮提出,突破传统技术的关键是增加煤层透气性,开采前把瓦斯抽出来;但煤体是原生裂隙体,在地应力作用下煤体裂隙处于压实状态,必须找到松动煤体、解除应力和增加透气性的方法;必须突破传统巷道围岩控制的被动支。

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