矿井洗选矸石和矿井水处理问题一直是制约煤矿高效生产的重大技术难题。面对这一难题,石拉乌素煤矿成功引进应用了覆岩离层注浆充填技术,借鉴覆岩离层注浆对岩层与地表移动的控制效果,把矸石研磨浆液充填至高位白垩系厚层砂岩组下方的采动离层内,产生“压下托上”作用,将关键层下方碎胀岩体压实形成支撑体,破坏覆岩积能结构、减缓覆岩沉降破断,实现地表减沉的绿色开采,以及矸石、矿井水的无害化处置目的。通过项目的实施,让难题变“课题”,开展覆岩离层注浆充填技术工程项目建设和实践,研究该项工艺技术的实际效果,无害化处置矿井矸石,防止地面堆放导致的环境污染,实现绿色开采,保障矿井安全生产接续和长远发展。
一、迎难而上勇担当
覆岩离层注浆项目管线长、钻孔多、用地涉及农牧民较多,修路、管线敷设、取水用水、林草和征地等手续办理工作繁琐,与地方政府、村民协调难度大。项目工作团队,细化分工,明确任务,从最基础的项目立项和备案工作抓起,积极与政府单位对接,明确报备资料明细,分组、分工进行准备,仅用6天时间完成项目立项备案手续,为后续工作奠定基础、铺平道路。同时,地企协调组夜以继日前往门克庆村委和住户家里进行征地手续办理和价款谈判,一次不行就两次,两次不行就专人常驻,最终用真心和诚意打动农牧民,顺利完成用地手续办理工作。针对取用水、林草地用地手续办理等最大难题,矿井安排专人与鄂尔多斯市政府、市环保局等相关部门人员对接、沟通,掌握资料准备重点和模板,同时委托有能力和经验的单位编制环评报告,与政府相关部门无缝对接,顺利完成全部环评、能评以及水保等手续办理工作并获取批复。
同时,针对集团内部对于覆岩离层注浆充填项目的技术和实践空白,现有人员缺少项目运行专业技能和工作经验,因此矿井超前谋划,积极调研,并按规定流程进行公开招标确定委托运行单位。通过公开招标,最终与具有丰富项目管理经验的中煤地生态环境科技有限公司合作,组织注浆项目日常运营,并提前组织运营单位技术人员入场,全程参与项目建设工作,根据往期注浆项目运营经验,对项目设计进行优化,避免“走弯路、走岔路”现象发生,为减少后期试运行和调试生产周期提供有力保障,实现“建成即投产,投产即达产”的目的。
二、聚力攻关闯新路
针对整个能源集团在覆岩离层注浆充填技术和工程实践方面的空白,由公司主要领导带领的充填项目团队所有工作人员与设计单位、承建单位一道,夜以继日、紧盯现场,加快推进项目建设。首先从优化设计开始,将整个项目投资由1.5亿元最终优化为7978.98万元,节省投资7000余万元。在进行初设优化的同时,加快场平施工、材料进场等前期准备工作,项目土建工程自4月份开工建设,9月底土建工程施工结束,10月初安装工程同期完成,利用仅6个月的时间完成项目全部建设、安装任务。期间受疫情影响,出现了施工工人难以组织、土建建材供应慢、设备制造周期变长等问题,一度成为影响项目建设进程的最大难题和瓶颈。为解决上述难题,项目工作团队按照职责分工积极推进解决,尤其是设备生产,由于原材料供应缺口大、制造厂家被停工等原因,设备供货周期已严重滞后,项目工作组机电小组工作人员立即行动,面对疫情传染风险大、出行严重受限的难题,毅然奔赴设备制造厂家进行驻厂盯守,督促、督导球磨机、破碎机、注浆泵等重点设备的加工生产,经过不懈努力,在疫情特殊时期,全部8大类主要设备均按期到矿,有效保证安装工程施工如期开展。
在项目建设完成后,注浆项目团队便分专业投入到系统调试生产工作中,逐个系统、逐个环节、逐台设备进行调试运转,分析初始设计在正常运转过程中存在的问题瓶颈,制定针对性的解决方案,通过增加设备、优化工艺等方式,在原设计基础上增加了鄂破机上料系统、备用破碎系统、振动出渣系统和渣浆泵送系统,逐步提升系统稳定运行保障能力和矸石处理能力,有效确保系统稳定运行,矸石处理量也由一开始的100-150吨/天逐步增加、稳定至4000吨/天水平。
三、经济社会效益“双丰收”
石拉乌素煤矿煤矸石覆岩离层注浆项目已稳定、高效运行近8个月时间,累计消耗矸石73万吨,累计注入浆液147万m³,日矸石平均处理能力4050吨,最高单日消耗矸石4901吨,成为目前国内首家成功实现项目稳定、高效运行,并在处理能力和充注体量方面最大的实体项目。该项目的实施,为煤矸石综合利用探索出了新方法、提供了新途径,具有良好的环保、社会效益和很大的推广价值。注浆项目团队积极践行社会主义核心价值观和能源集团“安全、创新、绿色、担当、卓越”的核心价值观,在整个项目调研、建设和运行过程中,披荆斩棘、通力合作、迎难而上、众志成城,攻克一个个影响项目建设和后期运行的瓶颈难题,创下一个个注浆工程实践历史的纪录,最终实现了矿井矸石零外排,目前已累计节约矸石外排费用4600余万元,节约矿井水外排费用1100余万元,以实际行动践行山东能源集团核心价值观要求。