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从“瓦斯漏了吹一吹”到灾害防治智能化

——山西依靠科技夯实煤矿安全基础

中国应急管理报 作者:记者 贾虎瑞 2019-09-10 10:28:04

即便到了新能源产业如火如荼发展的当下,燃煤发电仍是我国最主要的发电方式。作为煤炭大省的山西,在我国煤炭工业发展中的地位举足轻重。据统计,新中国成立以来,山西累计生产煤炭约210亿吨,占全国总产量的四分之一左右,为保障国家能源安全、促进国民经济和社会各项事业发展作出了巨大贡献。

新中国成立70年来,尤其是改革开放以来,山西煤炭人以科技为引领,在煤矿机械化、自动化、信息化、智能化技术等方面不断探索应用,山西煤炭产业由粗放型向集约型转变,由劳动密集型向技术密集型转变。

科技,已经成为山西煤炭产业安全发展的重要支撑。2018年,山西煤矿百万吨死亡率为0.033,创历史最好成绩,这与不断提升的科技水平是分不开的。

从手工工具刨到智能化开采

新中国成立后很长一段时间,受限于经济与科技发展水平,我国煤炭生产方式落后,山西也不例外。据统计,1978年,山西90%以上的煤矿采用落后的用手工工具刨或炮采方式开采,以掘代采现象普遍。落后的生产方式无法更好地保障矿工的生命安全,煤矿事故多发、频发。

改革开放后,随着经济发展、科技进步和以人为本理念的确立,山西煤炭生产逐渐机械化,以机械设备来代替人工作业,既提高了工作效率,也有效保障了煤矿工人的安全与健康。

2004年,山西省政府出台《关于推进全省煤矿采煤方法改革的实施意见》,对采煤方法改革进行了全面部署,明确2004年对2200个煤矿、2005年对1000个煤矿进行采煤方法改革的具体工作目标。

“当时,山西积极推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,坚决淘汰落后生产力,提高全省煤炭工业整体发展水平。2005年底,全省所有具备采煤方法改革条件的矿井全部实现采煤方法改革,安全保障能力明显提高。”原山西省煤炭工业厅厅长王守祯说。

目前,山西煤矿采掘机械化程度达99.97%,其中采煤机械化率达100%,掘进机械化率达99%。

2016年,山西省煤炭工业厅进一步推进“机械化换人、自动化减人”。在推进机械化建设的基础上,山西大力推动企业实施“一优三减”(系统优化,减少生产水平、采区、工作面和作业人员),提高集约化、智能化水平。

“几年来,山西省属五大煤炭集团均不同程度地开展了智能化工作面建设应用工作,有单机智能化应用,也有综合集成智能化应用,并取得了较为明显的成效。”山西省应急管理厅总工程师王义成说。

截至目前,山西五大煤炭集团172个生产矿井的317个工作面,共计有32个综采工作面进行了智能化和电液控改造,其中应用过智能化集成的工作面有13个,还有部分矿井正在建设智能化综采工作面。

目前,在山西煤矿,实现远程监测、故障诊断的智能化变电所,已经达到了无人值守的技术水平;运用了视频监视与图像识别技术的水泵房,实现了水泵轮换工作、自动根据水仓水位启停泵、根据用电峰谷实现避峰填谷运行;矿井主要通风机、压风机智能化技术的应用,实现了自动调速、节能控制、远程在线监测,技术上达到了无人值守的控制水平。

智能化工作面的建设,让“矿工动一动手指,成千上万吨的煤炭就被顺利开采出来”的愿景成为现实,矿工生命安全保障程度得到大大加强。

“智能化技术的应用,实现了设备的自动化运行,减少了人员的操作失误,降低了故障率,提高了系统运行的可靠性、安全性。”王义成说。

随着“智慧矿山”建设,“互联网+”、5G通信技术等普遍运用于山西煤矿各大系统,危险作业地点、自动化和智能化程度高的设备控制机房实现了无人值守,山西煤炭企业逐步从劳动密集型企业向技术密集型企业转变。

从被动防灾到主动治理

煤炭生产是与大自然打交道的工作。煤炭开采过程中,瓦斯、水、顶板等灾害威胁着矿工的生命安全。新中国成立初期,煤炭企业对灾害治理的认识不深,只是被动防灾,防御措施也极其粗放:瓦斯漏了吹一吹,出现透水排一排,发生火灾闭一闭,顶板破碎支一支,可以说有防无治。

很长一段时间,我国煤矿的瓦斯治理方式主要靠通风,对瓦斯进行抽放。改革开放后,煤炭行业提出了瓦斯抽采的概念,山西开始了对瓦斯的主动治理。上世纪80年代,山西阳泉矿务局的瓦斯治理经验被推广到全国煤炭企业。

从2001年开始,山西各级各部门和煤炭企业进一步加大安全投入,到2004年9月底,全省建立瓦斯监测监控系统的煤矿达到2841个,并实现了矿、县、市、省四级联网。矿井安全装备水平逐年提高,安全防范能力进一步增强。

“以瓦斯抽采‘量’的渐进,推动实现瓦斯防治‘质’的飞跃,这为山西煤矿安全生产形势显著好转提供了保障。”王义成说。

水害防治、顶板防治等方面从理念到技术也发生了明显的变化。新中国成立初期,煤矿企业防治水害只靠排水,透水事故多了后才慢慢开始治水。上世纪80年代以来,山西省推广应用钻探、物探、注浆、保水等技术,引进了国际和国内先进的探放水理论、技术和探察手段,集成创新,建立了计算机分析评价系统。在采煤工作面,山西省采用了支撑式、掩护式、支撑掩护式液压支架,使顶板事故大大减少。近20年来,山西省在矿井巷道支护方面不断进行探索,推广了锚索锚网支护技术。

“新时代呼唤新作为,要想实现本质安全,煤炭行业必须紧紧依靠科技,走安全高效现代化之路。推进‘科技强安’是减少各类事故的重要手段,是实现安全发展的重要保障,更是推进山西打造全国能源革命排头兵的需要。”山西省应急管理厅厅长薛军正说。

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