水平钻井工艺技术在晋城煤层气中应用实践
张正修1 郭丙政2 商敬秋1 孙建平2 黄尊灵1 卢忠良1 钟明1
(1.山东省煤田地质局第二勘探队 山东嘉祥 272400)
(2.中联煤层气有限责任公司 北京 100011)
作者简介:张正修,1956年生,男,山东省嘉祥县人,工程师,山东省煤田地质局二队队长,从事钻探施工管理工作。
摘要 煤层气水平井是增加煤层气井产量及降低开采成本的有效途径。在中联煤层气有限责任公司山西晋城煤层气项目开发中,采用车载钻机,引用无线随钻(MWD)技术、综合地质录井方法成功实施了国内第一批15#煤层水平井。煤层气水平井技术主要包括轨迹设计与控制、目标煤层着陆、储层保护、完井技术等。
关键词 水平井 煤层气 轨迹控制 钻井液
Practice for Application of Horizontal Drilling Technique in Jinche ng CBM Field
Zhang Zhengxiu1,Guo Bingzheng2,Shang Jingqiu1,Sun JianPing2,Huang Zunling1,Lu Zhongliang1,Zhong Ming1
(1.Team No.2,Shandong Bureau of Coal Geology,Jiaxiang 272400;2.China United Coalbed Methane CorP.Ltd.,Beijing 100011)
Abstract:Horizontal drilling in coalbed methane field provides an effective technique to both increase gas production rate for single well and decrease the cost of development.Using truck-mounted drilling rig,together with the advanced wireless Measure-While-Drilling(MWD)tools and comprehensive geological logging methods,CUCBMsuccessfully drilled several horizontal wells,which is the first group of wells drilled in China and they kept hole extending within coal 15#.CBM Horizontal drilling technique mainly consists of well design,wellbore extending track inspection and control,landing in the goal coal seam,formation protection and completion method,etc.
Keywords:Horizontal drilling;CBM;extending track control;drilling fluid
1 概述
1.1 煤层气钻井的现状
据预测,我国煤层气的资源量居世界第三位,是煤层气资源大国。近两年,随着石油价格的上涨,油气及煤层气的开发利用显得越来越重要;同时,煤矿重大安全事故的接连发生使地面开采煤层气的呼声日益高涨。鉴于上述情况,国家政策对煤层气开采的支持力度明显增强,煤层气的勘探开发也因之得到了迅速发展。2002年前的10年时间内,全国共完成216口各类煤层气井,全部采用常规直井钻井技术。而2005年一年完成的工程量已超过了2002年前10年的总和,钻井类型也已向丛式井、造穴井及水平井、多分支水平井发展。
1.2 水平井是增加煤层气井产量的必然方向
在美国煤层气的开发中,水平井的施工及完井技术的成功使煤层气的产量大大提高,使美国的煤层气产业得到了空前发展。分析我国煤层气的具体赋存条件,我国煤层普遍存在低压、低渗和低饱和的特性,一般采用直井压裂技术,单井产量在1000~3500m3/d。利用直井开发煤层气,存在占地多、投资大、投资回收期长、经济效益低等缺点,严重制约了我国煤层气开发速度。近两年,我国的煤层气钻井领域采用石油部门的钻井设备及石油水平井的钻井技术,利用美国先进的仪器设备及人员服务,成功地施工了多分支水平井,取得了较好的效果。但由于工程造价较高,在我国快速推广有一定难度。
中联煤层气有限责任公司在实施潘河示范项目一期工程和端氏项目多分支水平井的基础上,深入总结沁南地区钻井完井技术、压裂增产技术,针对15号煤层单井产能低的问题,按照由简单到复杂的原则,提出了在潘河示范项目区内利用水平井技术开发15煤的试验,以期掌握并拥有自主知识产权的煤层气水平井技术。因此,在中联煤层气有限责任公司和山东煤田地质局二队的共同努力下,由山东煤田地质局二队负责关键设备的配套并组织施工,在晋城潘河示范项目区内15#煤层中成功地实施了两口水平井(PHH-001,PHH-002),取得了一定的经验,达到了钻井设计目标。
2 设备选择
2.1 钻机选择
我国煤层气水平井主井眼井深一般在2000m以内。水平段一般不超过1500m。水平段超过1500m时,对设备要求高,施工难度加大,施工成本会大大增加。施工水平井,一般要选用顶驱能力在100t以上的钻机。国内目前施工水平井的顶驱钻机,最小能力250t,施工成本高。晋城地区煤层埋深较浅,3#煤层埋深一般在300~350m左右,15#煤层在400~450m范围内。根据我队现有设备的情况,选择了T130XD钻机。
T130XD顶驱车载钻机主动力760马力,名义钻井深度1900m(311mm井径,114mm钻杆)。提升能力60t,顶驱给进能力14.5t,扭矩12kN·m,车载空压机2.4MPa,排量38m3/min。钻台可升起2.41m,因此能够直接安装防喷器。
该钻机搬迁安装极为方便,提升、回转能力均能满足煤层气水平井施工的需要。该钻机既可使用常规钻井液钻进,也可使用空气钻井。特别是该钻机接单根用时很短,一般不超过1分钟,有效地减少了接单根时因停泵造成的井下复杂的几率。
2.2 随钻仪器选择
在实际施工中,采用不同角度的弯接头或弯螺杆钻进,RST-48型无线随钻系统的电子探管将井底参数通过泥浆传输至地面,远程计算机系统将泥浆脉冲进行解析后反馈给轨迹控制人员,轨迹控制人员通过采用滑动钻进、复合钻进、调整工具面、选择钻具造斜率等手段进行钻井轨迹控制。
2.3 专用钻具选择
根据设计要求,选择了两种规格的单弯马达4根、两种规格的无磁钻铤4根、稳定器2根、随钻震击器1件以及加重钻杆4根。
3 水平井工艺技术
3.1 水平井的井眼轨迹设计
根据国内外施工水平井的经验,设计的基本原则是:在充分了解地质资料的情况下,设计剖面应尽量避开可能的复杂地层,缩短增斜井段的水平位移,缩短增斜井段的长度,减少增斜及水平段扭矩的摩阻。为了确保在预计深度进入靶区,增加可调节的稳斜段。
3.1.1 增斜段设计
15号煤层薄,结构相对复杂,轨迹控制中调整频繁、难度大,设计中要求做到:
(1)详细了解地质构造、地层倾角、可钻性等情况,结合邻井地质、钻井、测井资料、卡准煤层位置、准确地设计靶区。
(2)设计造斜率应适当低于动力钻具结合的造斜能力,缩短动力钻具定向钻井井段,增长导向钻进井段,确保井眼的平滑、安全。
(3)优化剖面结构,最大限度减少摩阻和扭矩,为后期水平段施工提供安全基础。
3.1.2 水平段的设计
掌握煤层的厚度、倾角、走向及煤层顶底板的岩性和地层的构造情况,尽量减少调整段。
对水平井的长度的设计,从理论上讲,水平段的长度越长越好,水平段长度的增加受到工程技术及煤层地质条件、煤质等多因素的限制,一般根据预测的施工长度及施工中遇到的具体情况决定水平井的最佳长度。
3.2 钻具组合
(1)直井段:一般选用塔式钻具组合。
(2)造斜增斜段:采用了单弯螺杆造斜。
(3)水平段:优化钻具组合,使用短无磁钻铤及无磁扶正器,缩短随钻测量仪器与钻头的位置距离,尽量选择造斜能力强的钻具组合,以便及时调整钻井轨迹。
在施工中,为保证井壁圆滑规则,减少工程风险,尽量增大复合钻进的比例。
通过两口水平井的实践,钻头+导向马达+无磁钻铤+MWD短节+抗压缩钻杆+钻杆的钻具组合,应用效果较好。
3.3 动力钻具选择
为了适合软及中硬地层,选择了中转速中扭矩马达。
3.4 钻头的选择
二开造斜段选择HJ517L钻头,三开水平段选择PDC钻头。
3.5 钻井液的选择
煤层气井施工时,煤储层保护极为关键。在本次钻井中,主要采用清水钻进,严格控制钻井液固相含量、比重,井内岩粉较多时,通过泵入高粘无污染钻井液排出岩粉,既保证了井内安全,又防止了储层污染。
3.6 轨迹控制技术
水平井的井眼轨迹控制技术是水平钻井成套技术中的关键环节,总的要求是具有一定的控制精度,具有较强的应变能力,具有较高的预测准确度,达到较稳、较快的施工水平。
3.6.1 弯马达的选择
根据轨迹全角变化率选择相对应的弯马达,见下表:
单弯马达造斜率
单弯马达的造斜率与地质构造及现场施工参数有关,不同的地层和施工参数造斜率不同,在实际施工中,选择马达的造斜率应大于设计造斜率。
3.6.2 着陆轨道控制
(1)着陆点应在水平预计点前部小于20m。
(2)着陆前下入LWD,对钻进地层进行自然伽马跟踪,通过气测录井、钻时录井、地质录井,确保着陆准确,并在煤层中钻进。
4 工程成果
PHH-001水平井共完成主井眼一个、分支井眼2个,完成钻井总进尺1678m,其中6寸井眼进尺1056m,15#煤层段进尺1050m,现场评定煤层钻遇率93.1%。主井眼轨迹控制达到设计要求,分支井轨迹控制较差,但通过增加进尺,确保了该井控制面积。实际建井周期46.42d。
PHH-002水平井共完成主井眼一个、分支井眼5个,完成钻井总进尺2624m,其中6寸井眼进尺2047m,15#煤层段进尺2030m,现场评定煤层钻遇率80.7%。实际建井周期33.67d。
5 经验与建议
通过两口水平井的施工,取得了以下经验:
(1)及时测斜、准确计算、跟踪作图是保证井身轨迹的关键。使用MWD能准确掌握井身轨迹的变化情况,使轨迹得到有效控制。
(2)在钻井过程中,随时观察扭矩、泵压的变化,发现问题及时分析、解决。
(3)根据马达的使用特性和钻井要求,确保马达的排量和使用要求。按照马达的水平推力和钻压平衡图,选择最优的钻压,确保马达在平衡状态下工作。
(4)使用柔性钻具组合,以加重钻杆替代钻铤。
(5)正常钻进时,密切关注拉力变化,发现问题及时上提钻具或短起下。
(6)为保证在煤层中钻进,采用伽马值监测、气测录井、钻时及岩屑录井的综合分析手段,及时进行轨迹调整。
(7)15#煤平均厚度只有3m左右,遇到地层突变时很容易穿到顶底板,由于水平井施工的特殊性,钻井轨迹不能很快调整到煤层中,会导致煤层穿透率降低,影响产能。因此合理布置井位、优化主井眼及分支井眼方位是水平井成功的关键。
在完井技术方面应尽快推广筛管完井技术,以保证水平井的稳定产能。
山东煤矸石产值达两亿 提前三年达规划目标
( 2008-03-31 08:07 ) 来源:大众日报
山东省煤炭工业局30日发布的最新统计显示,截至2007年底,我省煤矿煤矸石综合利用总产值达到2亿元,煤矸石利用率达到96.5%,提前三年达到了“十一五”末的规划目标。其中省属煤炭企业的煤矸石综合利用率达到了121.3%,不但当年的煤矸石全部利用,还消耗了一部分以前产生的煤矸石。
我省现有256处在生产煤矿。煤炭生产和加工过程中产生的煤矸石,既占用大量土地,又造成自燃,污染大气和地下水质,为此,山东煤炭行业把煤矸石综合利用作为节能减排的重要工作。来自省煤炭局的统计显示,目前全省已建成的以燃烧煤矸石、煤泥为主的低热值综合利用电厂装机容量达到193.59万千瓦,发电量120亿千瓦时,年利用煤矸石、煤泥1411万吨。
煤矸石不仅能发电、制砖,我省还将其用于置换开采,下井充填换得大量优质煤炭升井。我省煤炭系统大力推广以煤矸石充填开采为主的绿色采煤新技术,目前在新矿集团、枣矿集团、兖矿集团、淄矿集团、临矿集团以及济宁市、枣庄市等煤矿实现了充填开采,年产煤炭300万吨,充填矸石500万吨,部分煤矿实现了矸石不上井或地面矸石下井回填,减少了地面煤矸石堆放和对环境的污染,保护和改善了生态环境。同时,大力实施采煤塌陷区域煤矸石充填复垦和土地再造工程,部分煤矿利用矸石充填塌陷区复垦造田,已占采煤沉陷面积的85%以上。
2007年,山东70个村庄的10万人将搬迁,为2.4亿吨煤炭让出地方。这一行动,将缓解日趋紧张的煤炭需求压力。但另一方面,从长远看,产业升级和经济结构调整必须加快推进
鲁西南平原村庄稠密。这一次,一个涉及近10万人的搬迁行动将要进行,目的是为这些稠密村庄下埋藏的煤炭资源让路。
与山西的富煤地多为山区不同,山东煤集聚在平原,其中有一半被村庄压占。许多煤矿已面临无煤可采的窘境,这个煤炭生产量在过去排名第二的省份,近两年产量不断降低。
煤对山东至关重要。“十五”期间,山东的钢铁、冶金产量和发电量全都保持了两位数以上的增长,有的年份增长速度甚至高达40%。目前,山东的GDP总量已跃居全国第二,这之中,做为主要能源的煤炭功不可没。
为了更多地开采,搬走煤层之上的村庄成为不得不为的选择。2007年,山东省宣布要“解放”2.4亿吨煤炭资源,为此需要搬迁70个村庄,近10万人。
在此之前,建国至今的57年中,山东共有一座县城和近150个村庄因此搬了家。目前全省仍有压煤村庄400多个,他们中的许多将在今后次第搬家。因采煤而动迁的人口总数在当地并没有确切统计数据,但许多人估计至少有七八十万,仅次于三峡移民。
“这是一个浩大工程,一头系着山东的发展,一头系着山东的稳定,任务之重难以想象。”山东省压煤村庄搬迁办公室副主任陈文根说。这一办公室设立已有20多年历史,从省、市、县一直设到乡与镇,是山东独有的机构。
人为煤让路
在山东济宁市十里营村,上千村民亲眼见证了“桑田沧海”———离村庄几百米开外,他们种了一辈子的地在两三年前渐渐下沉,变成一个巨大的湖,据说有好几千亩,面积仍在继续扩大。
“看着地裂缝,看着水就冒出来。”樊老汉的两亩菜地正在湖中。腊月初八,他缩在湖边一堆柴火旁,一根一根努力烤弯竹竿做鱼网。
60岁的樊老汉世代在此种地为生,日子一直平静,直到1990年代末兖州矿业集团2号井在这里开采。从这块庄稼地下每年掏出400多万吨煤,地表很快出现裂缝,波及不远处的村庄。
两年多前,地下煤层掘尽后,煤矿撤出。随着矿井顶部的支护被拆除,樊老汉们的菜地就向着地下600多米处的空洞跌落,地下水涌成了湖。
济宁过去只有微山湖等少数湖泊,而现在,新的大湖正不断出现———平均每年产生近3万亩塌陷地。而在1949-2000年的50年里,山东全省土地塌陷的总和不过37万亩。
济宁城周边,煤矿越来越多。这个城市的煤炭储量,占了全省的一半,目前聚集着8个煤矿集团。人们传说,倘若这些矿全部采完塌陷,济宁城将变成一座四面环水的孤岛。
随着煤炭的大规模开采,全市将有437个村庄受到不同程度的影响,有317个需要搬迁,60万人将因此搬家。
十里营村正是其中之一。庄稼地里的煤炭采完了,接下来便轮到了地下同样埋着煤的村子。2005年春节前,济宁政府和兖矿集团的人员一起出现,宣布全村将整体搬迁,并马上挨家挨户丈量完了所有房屋面积。
“国家搞建设,我们应该让路。”樊老汉说,“再说人家还赔了钱。”
这似乎是山东含煤村庄共同的命运。
应对煤荒
他们的命运与煤矿的命运紧紧相连。如果村庄不搬迁,许多煤矿将无煤可采,数以万计煤矿工人面临失业。
在山东的历史上,煤一直有着重要地位。这个以资源著称的省份,自明朝开始煤业兴盛。19世纪末引来德国殖民局局长三次入鲁,写出《山东的煤矿》等调查报告。后来德国出兵强占胶州湾,并大肆开矿。
洋务派随后意识到“船炮机器之用,非铁不成,非煤不济”,于是继河北开平矿务局之后,在山东枣庄创建官督商办中兴矿局,不久后成为当时中国最大的民族资本煤矿。
建国初期,山东煤炭产量几乎每两年翻一番。除了1990年代末(当时经济紧缩、关闭小煤窑)产量有所下降,其他年份大多都维持着近两位数的增长幅度。
全速开掘多年,煤层渐现衰竭,山东煤矿普遍手中无粮。年鉴记载,仅仅从1976年到1990年,全省统配矿就报废矿井40对,年生产能力1000多万吨。目前,全省七大矿业集团大多都已接续紧张,其中新汶集团的储量只能开采17年。
“以前总以为煤多,”一位在煤炭系统多年的人士说,“其实甚至干不了一代人。”按现有储量和产能计算,山东的煤炭只能开采不足40年,其中50%都被压在村庄之下。
即使全部完成搬迁,开采成本也将异常高昂———由于深埋在几百米甚至上千米的地下,每一吨山东煤炭的开采成本原来就已经比山西高出上百元。
发展非煤产业已经被视为煤矿的共同出路。在1990年代,当兖州矿业集团高层去东北一个资源枯竭的矿务局开会时,见到煤矿职工的孩子衣着破烂,靠捡矿渣为生,回来后就决心发展非煤产业。
那以后山东煤矿有的做衬衫,有的做皮带,“副业”五花八门。直到本世纪初,煤矿才发现只有围绕着煤才有优势,“副业”渐渐回归煤炭的中间产品———煤化工、煤电铝。现在,兖矿集团的非煤产业已占收入的一半,而投资依然持续增加,仅煤制油一项,投资将超过1000亿。
中间产品能带来丰厚利润,却也带来对煤炭更为迫切的需求,尽管这些中间产品中许多利用的是煤矸石、高硫煤等过去难以利用的资源。然而山东煤矿的产量却在连年下降:以兖矿集团为例,连续3年以来,这个全国第四大煤炭企业在本省的产量以每年几百万吨的速度下降,旗下上市公司的利润深受影响。
找矿,于是成为新世纪里所有山东煤矿的主题词,他们的足迹甚至远至澳大利亚、印度尼西亚。目前7大矿业集团已取得省外煤炭资源探矿权或采矿权32处,可采储量约164亿吨,按现有产能计算能开采101年。
位于烟台的龙矿集团,在资源压力中被逼下了海。去年夏天,他们从渤海海面下350米深的海底采出了煤炭。
未雨绸缪
煤荒,并非仅关乎煤矿,整个山东都为此担忧。此时,山东的工业正在以前所未有的速度增长,而煤炭是其“黑色血液”。
两个世纪前,在英格兰斯塔福德郡,一个债台高筑的工程师通过燃烧煤炭来带动活塞,抽出了深井里的水。那是人类第一次自由地驾驭能源,也是这种肮脏的冒着浓烟的黑色燃料头一次展示它的魔力。
工业革命由此起源,世界自此翻天覆地。此后煤炭一直占据着工业世界的舞台中心,直到20世纪初石油世纪来临。
在富煤少油的中国,“煤炭世纪”延续至今。
随着新世纪以来新一轮经济周期崛起,煤炭越来越成为硬通货。在前两年的“电荒”中,缺电省份纷纷由省长书记带队前往煤炭大省“找煤”,甚至出现过发改委下令截留铁路上的煤炭,直接送进地方电厂的事情。
在24个缺电省市的一片焦灼之中,山东却气定神闲———它既不缺煤也不缺电。底子厚实,帮助山东成为增长周期中耀眼的明星。从1980年代到现在,山东的GDP排名从全国的十几位跃升到第二,过去五年里年均增长率高达13%。
经济列车飞驰多年,却突然在2004年发现燃料不足。省统计局发布统计报告,全省能源消费总量已超过生产总量,从能源输出省变为能源输入省。这一年,山东煤炭净调入量比上年猛增21.6%,达到3816万吨,接近全省煤炭产量的1/3。2005年,山东消耗了2.37亿吨标准煤,为全国之最。
对资源饥渴的经济体依然在以两位数的速度膨胀着,保证能源的充足供应,关系着这个省的命脉。省长韩寓群在《政府工作报告》中明确将“能源资源供需矛盾”视为制约未来发展的因素之一。
当山东越来越依赖于外部能源时,运输成为难以逾越的瓶颈。煤炭运力的高度紧张历来是全国通病,以致每年的煤炭订货会往往被称为“车皮会”,铁路上的每一个事件,都会使得脆弱的链条绷紧几圈,受到惊吓的价格上蹿下跳。
在电荒期间,山东少有的一次拉闸,便是因为铁路运力不足导致省内东部以山西煤为主要燃料的电厂缺煤停机,烟台、潍坊、青岛限电数日,省经贸委官员赶赴铁道部请求支援。
这场小小的停电对普通山东人来说不值一提,然而却让有识之士前所未有地感到担忧,节约能源的呼声由此日强。现在山东已成为最重视太阳能的省份之一,齐鲁大地放眼望去几乎每个居民区顶楼都密布着吸收阳光的转换器,在德州市甚至连路灯都用上了太阳能。
但太阳能毕竟只能替代能源需求中极为微小的一部分,面对日益增长的需求,更为现实的疗法显然是“造血”———加快开采深埋在村庄底下的那些煤炭。
搬迁的日子,便一天天近了。
生活在别处
在山东,采煤的历史几乎就是搬迁和争吵的历史,不过以前通常是宗族力量的谈判。到1900年,山东巡抚袁世凯与德国铁路公司签订矿务公司章程,是山东最早的关于采矿引起地面建筑物损害赔偿的地方法规。
30年后,第二次《山东矿业报告》记载了峄县中兴公司开矿后“居民如燕巢幕上岌骸自危”,村人申请诉讼,并第一次由县、省两级政府出面解决。
建国以来,村庄搬迁在大跃进中起步并不断加速。自1975开始的21年里,国家投入资金1.38亿,搬走了肥城县整个县城和周围7座村庄,解放煤炭1922万吨。
正是在山东历史上最大规模的这次迁移中,省政府制定了压煤村庄搬迁的补偿标准,并于1999年进行修订,提高了补偿价格,楼房最高可以达到300元/平方米。
尽管按规定标准可以依据物价上涨水平上浮,但记者走访的三个县级压煤搬迁办公室都承认,这一指数的变动并不多。其中邹城所属的济宁市去年上浮了近17%,已是全省最高。
在离邹平市平阳寺镇(搬迁镇)不远的一个村子里,尽管没有任何要搬迁的音讯,村民们还是赶着盖起了楼房,每层只有一人高,有的楼板是用稀稀疏疏的木板搭成的。据说附近村子里还有人盖了四层楼,好几千平方米,按照面积补偿应该拿到上百万。
这些问题让煤矿和政府都头疼不已。这些年来煤矿开采带来的摩擦引起矛盾重重,甚至有村民扒火车偷煤。
至于采煤引起的斑裂、塌陷赔偿,更是纠纷不断,以致有压煤村庄搬迁办公室的人自嘲为“第二信访局”。
不过并非所有人都不愿搬迁,在肥城王瓜店镇东大封村,村民们都很高兴因此住进了“新农村”。村支书杨仁庚觉得这是他这些年来做的最大的一件事,“如果不是搬迁,我们现在还住在坑坑洼洼的旧村里,连一条直路都没有。”
十年前,在采煤造成村里一条两里多长的路出现裂缝后,这个千年老村就希望能整体搬迁,却由于那时候煤炭企业困难到工资都发不出而搁浅,直到几年后当地肥城矿业集团的大封煤矿采完了除村庄之外所有的煤。
抓住这个机会,村子底下含煤并不多的东大封村主动要求搬迁。为了省钱,他们将村子搬到一块没有多少地下水的采煤塌陷地上,这能让煤矿少掏近3000万。不过就在决定建房的那天,因为一则地基不稳的传言,一夜之间有300多户原打算盖楼房的人家改成了平房。
尽管如此,新的东大封村依然让村民们感到“很漂亮,过去可不敢想”。别墅、楼房、平房区统一规划,下水道等设施统一施工,学校、敬老院、广场全都是新盖的,“连整个村的门槛都是统一修的”。
这些漂亮的新村常常修建在离乡镇更近、交通更便利的地方,让那些地下没有煤炭的村子无比羡慕。在邹城市平阳寺镇附近的一个村子里,几位村民懊恼不已,他们村庄的四周都有煤,惟独村子底下没有,“真倒霉,只怕是几十年也赶不上隔壁村(搬迁新建村)那水平了。”
去年年底,山东省发改委主任倪永康总结说:“(2005年以来全省搬迁工作解放可采煤炭资源7000多万吨),既有效缓解了部分煤炭企业开采连续紧张的局面,又有利于加快矿区建设社会主义新农村步伐。”
另一方面,就在宏观调控不断加强的这两年,土地政策越收越紧,这让山东的压煤村庄搬迁一度陷于停滞,因为批不到建设新村的土地指标。“一边是越来越严的国家政策,一边是越来越紧张的煤炭产量,中间还要平衡煤矿和村庄之间复杂的利益纠葛,”一位压煤村庄搬迁办公室负责人说,“我们天天都在踩钢丝。”
踩着钢丝的并不只是他们,一位在山东煤炭业浸淫数十年的人士也深有同感。
在东大封村,旧村尚未搬迁完,迫不及待的煤矿已经开始开采。到现在搬迁完毕,村下并不富裕的煤炭也已被开采殆尽,大封煤矿随之关闭。
不过这并不是一件糟糕的事情。恰恰相反,山东省社科院经济研究所所长张国强认为能源紧张是件好事,“对山东来说,那一天迟早要来,早来一天就会逼着山东经济早一天升级。”新华网山东频道5月15日电 四川汶川发生地震后,深深牵动着煤矿职工的心,山东新汶矿业集团立即组织了一次向灾区人民献爱心捐款活动,据初步统计,本次活动共捐款近300万元。
灾情传来,新矿集团召开专门会议,对捐款活动进行安排部署,全集团干部职工捐款达到了局级领导每人不少于1000元,矿处级每人不秒于500元,科级每人不少于200元。离退休职工和家属们纷纷主动捐款。天下矿工是一家。新矿集团董事长郎庆田希望尽快将这批捐款用于灾区煤矿恢复生产和救助受灾矿工。
此外,新矿集团已经成立了两个救灾小分队,抽调身体素质好、实战经验丰富的救护队员待命,随时听候上级指示奔赴救灾一线。干部职工们表示,把对灾区人民的牵挂转化为力量,立足本职岗位,抓好安全生产,保证煤炭调运和资源供给
井田位于兖州煤田的西北部,东以17层煤-400底板等高线垂直下切与鲍店矿井、兴隆庄矿井为界,西至18层煤层露头,北至第九勘探线与地方矿杨庄矿井为界,南至马家楼支二断层与田庄矿井为界,南北走向长9公里,东西倾斜平均宽3.4公里,井田面积30.6平方公里。 矿井可采煤层4层,均属太原群煤层,有15上、16上、17、18层煤。 其中稳定可采2层 (16上、 17层煤) , 可采煤层总厚度3.75米,核定地质储量9241.6万吨, 核定可采储量59344.7万吨。其中第一水平核定地质储量5921.4万吨,核定可采储量3456.8万吨,煤质属高发热量、高挥发分、高硫、低灰的气肥煤,煤层均有煤尘爆炸危险和自燃发火的可能,属低沼气矿井。矿井由兖州煤炭建设指挥部设计室设计, 矿井生产能力为60万吨,日产煤2000吨,年设计工作日300天,矿井服务年限71年,其中第一水平41年。
杨村矿井属煤代油的建设项目,为兖州矿务局向国家包建的第一对矿井。1983年前由兖州煤炭基本建设公司管理(1984年代管)。1984年11月,兖州矿务局与兖州煤炭基建公司对杨村矿井建设工程进行划线,1985年2月6日,矿务局(甲方)与兖州煤炭基建公司(乙方) 签订了《杨村矿井包建合同》,包建资金计8360.16万元。矿井建设采用系统工程网络技术指导施工。参加施工的单位有兖州煤炭基建公司冻结地质施工队、第六工程处和第三十二工程处。矿井建设划分两个阶段:第一个阶段1984年建设井筒阶段,提出当年开工,当年三个井筒到底,主副井短路贯通,风井改绞的奋斗目标;第二阶段1985年开始,抓井下井底车场开拓及大巷与风井贯通,同时抓副井提升系统的形成,为主井提升系统开工赢得时间,并促进其他系统形成。施工方法、工艺采用常规方法。三个井筒表土段采用差异冻结法,人工挖掘,外壁混凝土用溜灰管下料,下放金属刃脚模板的施工方法。基岩段治水采用地面予注浆,井壁结构为素混凝土,使用液压滑模施工。人工钻爆掘进,用网喷作临时支护。巷道施工采用钻眼爆破,耙装机装岩, 锚喷支护的常规工艺。1988年7月,兖州矿务局成立杨村矿井交接验收办公室,对矿井三类工程进行检查验收,验收270项,评级265项,合格率100%,其中优良品率58.49%。同年11月,由山东煤炭局质量监督中心站,对杨村矿井质量进行认证,三类工程计219项, 全部合格,其中优良品127项,优良品率58%,三类工程按规定综合评分为84.2分,定为甲级工程。该工程符合《煤矿安全规程》和设计质量要求,同意交付生产使用。 1989年6月,国家成立杨村矿井验收委员会,认真审查了杨村矿井验收办公室提交的《杨村矿井建设竣工验收报告》,同意矿井正式投产。矿井自开工到投产,矿建工程完成18660.5米,占设计总量的99.89%,土建工程竣工面积69818.1平方米(工业建筑8505.1平方米,民用建筑47996平方米),占设计总量的76.2%,安装机电设备4799台件,井下安装完两个采区的两个工作面,另两个工作面已完成井巷工程。1990年,矿井生产原煤49万吨,达设计生产能力的81.67%。
众所周知,人在一切生产活动中是最关键因素,作为直接从事现场工作的各操作人员是进行生产活动的主体,操作规范与否直接影响到安全生产,规范其操作行为、提高其操作技能是搞好安全生产一项长期的基础性工作。分析多年来的煤矿生产事故可以看出,多数事故并不是由不可抗拒的自然因素造成,而是由于操作人员的不安全行为造成。煤矿生产的特点决定着煤矿各岗位必须杜绝“三违”、实现正规化、规范化操作,这对有效防止伤亡事故、保障人民群众的生命财产、促进煤矿安全生产状况的稳定好转具有十分重要的意义。我们为实现煤矿生产的持续稳定,必须结合生产实际,认真学习煤矿安全技术操作规程[《煤矿工人技术操作规程》(煤炭工业部编1996年版)、《煤矿安全技术操作规程》(山东煤矿安全监察局编2003年版)]。在学习中我们发现煤矿安全技术操作规程中存有诸多不严谨之处:在事故处理和个别条文规定上存在缺陷,个别条文规定甚至与国家某些规定相违背,不能很好地适应、指导日常的煤矿安全生产。本文联系当今我国煤矿安全技术操作规程之现状,在此予以探讨。
一、在事故处理中的缺陷
2002年5月31日,某监狱煤矿通防监区罪犯李某私自动用木工多用机床在对木料进行刨光处理时,刨刀碰及木料节疤处,造成木料跳起,致使右手碰及木工多用机床锯片上,由于锯片未上防护罩,伤及右手食指末节1/3处,尚有皮肉相连。经医生诊断及与本人协商,截去右手食指末节。在事故处理中,参照《煤矿工人技术操作规程》(煤炭工业出版社1996版)通风安全部分、《监狱煤矿安全技术操作规程》(1995版)、《山东煤矿安全技术操作规程》有关部分,查李某是否违反操作规程。经查,发现这三部煤矿安全操作规程对木工多用机车工种解释较模糊,套用其中有关规定处理时,又显得不合适。处理时,只能按照李某违反劳动纪律进行处理。
二、煤矿安全技术操作规程中的不足之处
1、通防方面
1.1、《煤矿工人操作规程》(原煤炭部编)采煤部分“电钻打眼工”操作规程,有如下规定:第9条:打眼工作顺序:准备(领取工具—携带工具—敷设电缆)—检查—处理—打眼操作(试转—开眼—钻进—排煤粉)—工作结束。第13条第3款规定:用铁丝把钻头固定在钻杆上,钎尾套在电钻卡套内,要紧密结合,起动电钻检查旋转方向是否正确。第16条:钻头钻进煤体后,根据爆破说明书的规定,调整打眼的方向和角度。推进时要均匀使劲,不可用力过猛,要顺势推进,每隔一段时间要来回拉动钻杆,排除煤粉。第17条:打够眼深后,必须将钻杆来回拉动几次,把眼内煤粉排净。底眼要用木楔、大块煤掩盖好以防煤粉堵塞。该规定有明显干打眼之嫌疑。
当今,煤电钻湿式打眼主要采用两种方式供水进行湿式打眼,一为侧式供水,即使用煤电钻侧式注水器;二为直式供水。《煤矿工人操作规程》“电钻打眼工”部分通篇未提及使用器具进行湿式打眼。由上述条文不难看出,该操作规程有干打眼之嫌疑,至少不适用于MZ系列煤电钻。《煤矿安全规程》(2001年版)第17条规定:掘进井巷和硐室时,必须采取湿式打眼、冲洗井壁巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等综合防尘措施。第154条第3款规定:炮采工作面应采取湿式打眼、使用水炮泥;爆破前、后应冲洗煤壁,爆破时应喷雾降尘,出煤时洒水。综上所述电钻打眼工操作规程不符合煤矿安全规程要求,并对煤矿的安全生产构成新的威胁。
1.2、《煤矿安全技术操作规程》(山东煤矿安全监察局编,以下称《山东煤矿安全技术操作规程》)采煤爆破工部分,其全篇未提及携带和使用便携式甲烷检测仪;而在掘进爆破工第5条中,规定“下井时必须携带便携式甲烷检测仪”。
《煤矿安全规程》第149条规定,爆破工必须携带便携式甲烷检测仪,山东煤矿安全技术操作规程采煤爆破工部分,与煤矿安全规程显然是不相对应的。
1.3、《山东煤矿安全技术操作规程》采煤打眼工第5条规定,工作面风流中瓦斯浓度达到1.0%时,不准打眼;煤矿安全技术操作规程掘进打眼工第8条规定,掘进工作面附近20米范围内瓦斯浓度达到1.0%或局部积聚瓦斯浓度达到2.0%时,不得钻眼,处理后方可作业。
在实际生产当中,大多数煤矿只是执行了瓦斯巡回检查制度(按照规定低瓦斯矿井每班检查不少于2次、)和一炮三检制度,在采掘工作面尤其是炮采工作面、煤巷掘进工作面,无法实现打眼动态的、全过程的监控,对上述两条不能有效的执行,因此在采掘工作面每班打眼时,应设置一个便携式甲烷检测仪并要求坚持使用。
1.4煤矿安全规程第169条规定采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。目前我国采煤机型号多种多样,有相当一部分采煤机没有设置机载式甲烷断电仪,根据煤矿安全规程规定,这部分采煤机必须设置便携式甲烷检测报警仪,便携式甲烷检测报警仪必须经常性充电,所以只能由采煤机司机随身携带、负责保管使用。而在煤矿安全技术操作规程滚筒采煤机司机部分,对此缺乏相应的具体规定。
1.5在原煤炭部所编写的煤矿安全技术操作规程中,多次提出使用瓦斯检测矿灯来对井下的有害气体进行常规性检测,这在当时是比较先进和科学的。但是随着科学技术的发展,瓦斯检测矿灯已经步入淘汰的行列,便携式甲烷检测报警仪以其轻巧、灵活、易管理、数字显示及报警功能等优点,在大多数煤矿已取代了瓦斯检测矿灯。这就在法规上,为我们提出了一系列问题-----按照原煤炭部的安全技术操作规程,我们现在大多数生产还是属于违章操作、违章指挥,虽然我们使用了先进的仪器,进行了更精确的检测。这值得我们深思。
2、支护方面
2.1《山东在煤矿安全技术操作规程》滚筒采煤机司机操作规程第28条第2款规定:采煤机割底煤至……,上行割顶煤直透上切口后停止,及时追机挂梁。“及时追机挂梁”此说法不确切。
在回采工作面,使用滚筒采煤机的采煤工艺主要有普采、综采和综放三种,“及时追机挂梁”只适用于普采,而综采和综放应为“及时进行前探支护”。在上述条文中“及时追机挂梁”应为“及时支护”比较符合实际。
2.2《山东在煤矿安全技术操作规程》锚喷支护工部分第17条规定,“锚(网)喷支护操作顺序:1.备齐施工机具、材料;2.安全质量检查,处理危岩悬矸;3.初喷;4.打锚杆眼;5.安装锚杆、压网、联网;6.复喷;7.检查、整改支护质量,清理施工现场”。第18条规定,“爆破后处理工作面危岩悬矸立即进行初喷等临时支护。过断层破碎带时,应使用金属前探梁做临时支护。”此操作顺序在过断层破碎带时特别实用有效,能够最大程度的保障安全;但在巷道地质条件较好时,就暴露出其操作程序复杂,多工种交叉作业等缺点。在实际煤矿生产中,爆破后及时处理工作面危岩悬矸,马上使用金属前探梁做临时支护,在临时支护下完成打锚杆眼、压网、联网、安装锚杆等工作,然后拆除前探梁支护,进行初喷、复喷等工作,这种操作顺序在巷道地质条件较好时既能保证安全,又能提高工程进度,在最大程度上适应了煤矿安全生产的需要。
3、煤矿安全操作规程中缺乏对新研发生产工具的操作规定,缺乏对部分地面工种的操作规定。
随着科学技术发展,新式采掘工具不断被研制开发出来,并投入煤矿生产当中。这在相当程度上,促进了煤矿的安全生产,提高了矿井的安全生产系数。但是煤矿安全技术操作规程,并没有对之作出相应的补充和规定。木工多用机床、煤帮打眼机等一些新式工具早已在生产中大显身手,但对其的操作规定,只能套用煤矿安全操作规程中的相应部分,或按照其操作说明书进行操作,在操作上缺乏相应的法律依据。
另外,现行的煤矿安全技术操作规程多侧重于井下操作人员各工种的操作要求,对地面工种涉及不多,如钻床工等一些地面工种甚至没有提及。煤矿的地面工种在所有工种中占有相当比例,现行的煤矿安全技术操作规程在这方面明显存在相当程度的不足。
三、对现行煤矿安全技术操作规程的探讨
1、目前随着科技的进步,各操作工种涉及的内容越来越广泛,与其它专业联系越来越紧密,跨专业现象日益明显,如钻眼工、爆破工操作规程就涉及到瓦斯检测、除尘;锚喷支护就涉及到降尘等。因此,在编制安全技术操作规程时,就要考虑到与本工种相联系的有关内容,充分酝酿,使本工种操作与相关规定成为一个有机整体,以利于便于煤矿操作人员进行综合学习,提高其操作水平,促进煤矿安全生产。
2、当前,在防尘方面主要采用了湿式打眼、水炮泥、喷雾降尘、洒水降尘、个体防护等方式;在防瓦斯方面主要借助于先进的仪器进行检测监控。随着时代发展,新型的、先进的仪器仪表不断被研发出来,投入到煤矿生产,并取得良好效果,如便携式甲烷检测报警仪、除尘机等。这在一定程度上,促进了煤矿的安全生产,有效地抵制了职业病的发生,提高了矿井的安全生产系数。但煤矿安全技术操作规程对此涉及甚少,甚至没有涉及。
四、对现行煤矿安全技术操作规程的深思
随着科技的发展,新式采掘工器具、先进仪器仪表不断被研制开发出来,并投入煤矿生产,有效地促进了煤矿的安全生产,提高了矿井的安全生产系数。但是《煤矿工人操作规程》(原煤炭部编)并没有对之作出相应的规定,它已不能适应煤矿安全生产的需要。山东煤矿安全监察局为认真贯彻关于加强“双基”工作的指示精神,将“关口前移,预防为主”具体落实到位,规范操作人员的操作行为,提高煤矿职工操作水平,结合山东省煤矿实际,编写了《山东煤矿安全技术操作规程》,为山东省各类煤矿各岗位按章操作提供了依据,为提高操作人员的操作技能,实现安全生产与效益的双丰收提供了保证,为实现山东省煤矿安全形势的稳定好转,在制度建设上走在了全国的前列。
但是,我国目前尚没有一部工种齐全、符合现行法律法规和规定要求、具有权威性、贴和实际的煤矿安全技术操作规程,这给煤矿操作人员按章作业、实现正规化操作带来了许多困难,不利于全国煤矿安全生产形势的健康发展、不利于全国煤矿企业安全生产的持续稳定。
五、解决煤矿安全技术操作规程存在问题的思路
1、规范各操作人员行为,实现规范化操作,促进操作人员按章作业,就必须有章可循。目前,单纯地凭借一矿(煤矿)或一局(矿务局或矿业集团公司)的技术力量编写一部高水平、高质量、与生产实际紧密结合、符合现行法律法规的煤矿安全技术操作规程,明显存在技术力量薄弱、工作量大等难题,还不很现实。为实现全国煤矿的安全生产,国家有关部门有必要组织有关专家在充分调研的基础上重新编写一部全国性的、具有权威性、可操作性的煤矿安全技术操作规程,来指导全国煤矿的安全生产,为全国各煤矿的操作人员具体操作提供制度上的依据,实现按章操作,杜绝“三违”,促进煤矿的安全生产。
2、中华人民共和国安全生产法第十七条规定:生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作负有下列职责:…(二)组织制定本单位安全生产规章制度和操作规程…。这条法规为我们解决煤矿单位的操作规程问题提供了法律上的依据。
我们可以在国家有关单位制定的煤矿安全技术操作规程基础之上,在本单位主要负责人的具体组织下,结合本单位的实际情况,制定本单位的操作规程(结合本单位情况制定的操作规程应包含本矿井上、下所有工种的操作规定)。而后,将这部操作规程报国家有关部门备案、审查。这部操作规程既解决了煤矿单位技术力量薄弱难题,结合了煤矿单位的具体实际情况,又便于煤矿安全监察机关进行实时对操作人员的操作行为进行监督、管理。
六、结束语
近几年,煤矿各类重特大安全事故时有发生。其中大多与煤矿职工违章作业有关,国家煤矿安全监察局对此加强了管理,多次下发文件,对煤矿安全生产作出了重要指示。煤矿安全操作技术规程是煤矿生产建设必须遵循的“三大规程”之一,是各工种操作人员进行安全生产的行为准则,随着科技的发展,也应该不断的进行发展、补充和完善,真正作到与时俱进,起到指导生产、适应生产;作为煤矿单位的管理人员、各操作人员更应认真学习煤矿安全技术操作规程及我国的煤炭生产法律法规,有鉴别的吸收、有针对性的操作,在日常的生产中,不说违章话,不干违章活,实行正规操作,提高自身业务管理水平,提高自身操作水平和操作技能。才能达到煤矿生产长治久安的目的!
矿长安全资格证报考方法如下:
(1) 申请:申请矿长资格证的人员,必须向上一级煤炭管理部门领取《山东省煤矿矿长资格证审查表》,按要求填写后,报上一级煤炭管理部门; 初审:区(市)煤炭管理部门收到申请后,按本办法第四条要初审合格的,报市煤炭局。
(2) 审核:市煤炭局对申请人条件审核合格的,统一送交山东省煤炭局指定的培训机构; 培训:经培训机构培训考试合格的颁发合格证书; 取证:申请人持《山东省煤矿矿长资格证审查表》、培训合格证书,向山东省煤炭局申请颁发矿长资格证。
矿长、副矿长任职基本条件:
具有高中以上文化程度,身体健康;从事煤矿井下管理工作5年以上,或煤炭院校毕业生工作3年以上。具有煤矿管理相关专业知识和处理事故的能力,遵纪守法,掌握国家有关煤矿的法律、法规、规章、规程、标准和政策。依法取得山东煤矿安全监察局签发的安全资格证书;其他符合国家有关法律法规和方针政策的规定。
矿长的职责是:按照上级及董事会、矿委会的文件、纪要精神,及时组织有关人员学习、传达并落实到位;主持召开全矿班组长以上的骨干安全生产例会,总结上半月工作,布置下半月工作;做好协调工作,处理好矿区关系,增强环保意识,确保生产、生活的良好环境。
1、在接近破碎带时,必须加密支护,遇冒落较高时应采取特殊支护;
2、钻探眼等;
3、在过破碎带有淋水时,应在工作面设置临时水沟进行排水,防止水在工作面无序的流。
4、现场安全管理员必须自始至终在现场指挥,发现问题应及时在现场处理,不能处理的应及时向有关领导汇报处理;