兖矿能源：探寻深部矿井重大灾害“智”理新路

黄河奔涌不息，于山东西南部冲刷出一片乌金沃土——巨野煤田。这里深藏的稀缺焦煤、肥煤等，是工业血脉的珍贵馈赠，却也伴生着深井开采下冲击地压、瓦斯、水害与热浪交织的严峻考验。坐落于此的山东能源集团兖矿能源赵楼煤矿、万福能源，以“智”为擎，用科技创新锁住风险，让沉睡的“宝藏”得以安全采掘。

把脉冲击地压 践行主动防治

大埋深形成煤岩高应力，所带来的冲击地压成为深地开采迎头“首害”。兖矿能源打出“监测+预防”组合拳，主动出击，双向发力。

在赵楼煤矿深井之下，STI新型监测矩阵全天候精准捕捉应力变化、实时传输数据、智能分析风险。这套系统由应力监测、微震监测与烈度监测三大系统模块化集成，功能互补，从源头感知到微震事件定位，再到损害量化评估，构建起全链条监测屏障。

该系统由山东能源集团主导研发。其中，STI微震监测系统首次采用力平衡反馈式传感器等多项国产技术，建立国内首个矿山微震标准化震级体系，实现微震事件自动触发、震相标注到定位发布全流程智能化，一举破解“标校无标准、解析靠人工、数据难统一、部件靠进口”四大难题。应力监测系统革新后采用“六花形油囊”结构，全向精准感知，无需人工校准角度即可自动捕捉钻孔内最大应力值。STI烈度监测系统更首度将地震行业“烈度”概念引入矿山，与微震数据融合，对每一事件生成对应烈度等级，结合现场破坏情况形成井上下一体化评估报告，让灾害影响有“数”可依，告别被动停产困局。

监测先行，预防跟进。在万福能源1305轨道顺槽外段，矿用巷道锯切机正以3分钟每米的速度驶过。锋利的切割齿在底煤留下1.5米深的沟壑，通过破坏留底煤整体结构实现应力释放。

相比传统置换法、钻孔爆破法等效率低、影响掘进的卸压手段，这台由该矿技术人员参与联合研发的“卸压利器”，既能远程遥控，又能自动记忆切槽深度与功率参数，大幅提升安全性与作业效率。

“以往3名工人耗时3小时在底板钻孔施工，如今一键按下，半小时完工，为掘进争取了宝贵时间。”万福能源防冲办公室主任孔祥安介绍。

从搭建“大数据+多系统”智能监测预警体系到创新技术手段精准卸压，兖矿能源变被动防控为主动设防，让冲击地压风险可防、可控、可治。

升级瓦斯治理 源头化解风险

在万福能源地面瓦斯抽采泵站，4台水环真空泵日夜不息交替运转，总长3公里的抽采管路如同钢铁动脉，一路延伸至井下-950米深处。依托400余个孔深145米的顺层钻孔和10个孔深超过500米的定向长钻孔，这套系统持续对本煤层和采空区瓦斯实施强力抽采。

作为兖矿能源本部唯一的瓦斯突出矿井，万福能源在没有现成经验可以照搬的情况下，靠着主动出击、聚力攻坚，从首采工作面贯通至今未发生过瓦斯超限事件，趟出了一条安全高效的瓦斯治理新路。

泵站是瓦斯治理的“心脏”，智能化的“神经末梢”让其健康跳动。今年7月1日，地面瓦斯抽采泵站智能瓦斯抽采监控系统上线运行，通过大量传感器对抽采流量、瓦斯浓度、设备温度和泵体振动等核心运行参数实施24小时不间断监测。这套系统不仅把职工从繁重的人工巡检中解放出来，更是让设备隐患能够早发现、早预判、早处置，风险预警和抗灾能力大幅提升。

当前，矿井瓦斯日抽采量稳定达到10000m³。在定向长钻孔与隅角插管综合治理作用下，工作面回风隅角平均瓦斯浓度稳定控制在0.2%以下，有效避免了采空区瓦斯异常涌出。经顺层钻孔预抽治理，本煤层瓦斯含量降幅达25.93%，大大降低了回采过程中的落煤瓦斯涌出量。

掘进工作面是瓦斯管控的重要环节。万福能源在迎头超前施工瓦斯排放钻孔，提前一个班次为煤层“卸压放气”。同时严控截割速率，规范作业流程，严格执行“一排一支护”工艺，从源头削减截割产生的瓦斯涌出，确保掘进工作面的瓦斯浓度始终稳定在安全线内。

在瓦斯预警方面，万福能源将风险管控细化为阶梯式“警戒线”。依托安全监控系统，在掘进工作面，当瓦斯浓度达到0.2%时，便自动发出警报并同步降低掘进机截割速度。采煤工作面T1甲烷浓度一旦升至0.3%，系统立即自动预警，同时降低采煤机截割速度，提前干预瓦斯积聚苗头；若浓度攀升至0.6%，设备断电保护机制随即触发，从源头上杜绝作业风险。

现下，兖矿能源正以万福能源1305工作面为试验田，开展“高突煤层开采瓦斯涌出精准预测预警及调控关键技术研究”，力图将瓦斯涌出预测结果与采煤机作业动态调控、抽采系统智能联动深度绑定，在保障安全的前提下进一步提高割煤效率。这项研究将为我国煤矿智能化发展积累宝贵经验，推动瓦斯治理迈出更坚实的一步。

攻坚热害难题 守护职工健康

矿井开采每往下深挖100米，温度约升高2-3℃，深井巷道围岩自身温度可达35℃以上，向作业空间散发灼人的热气。高温叠加潮湿，让赵楼煤矿的采掘工作面常年如同“桑拿房”。这是职工每天面临的现实困境，也是兖矿能源持续关注的攻坚重点。

向热害宣战，赵楼人从未止步。早在建矿初期，该矿就引进国内首套联合制冷降温系统。此后，通过科学规划新增制冷硐室，持续增加制冷机组、冷却塔及冷却水循环泵等核心设备，持续扩大供冷覆盖范围，为职工筑起坚实的清凉防线。

“以往职工在井下作业，不一会儿工作服就全部湿透黏在身上，如今从巷道到迎头，都有了明显凉意，工作环境实打实得到了改善，职工再也不用‘蒸桑拿’了。”该矿综掘二区区长李怀珠说。

“制冷就是生产力”“先制冷后生产”……赵楼煤矿始终将工作面降温视为保障安全生产、提升作业效能的关键环节，予以高度重视。今年更是组建专职制冷队伍，全面打响制冷攻坚战，对井下制冷降温系统进行深度优化与升级。

在推进过程中，该矿坚持建管并重，一方面不断细化制冷运行规章制度，强化设备全生命周期管理；另一方面做实现场精细化管控，确保冷量输送高效畅通。如今，七采区、五采区及中部采区均已实现冷风精准直达，工作面实测降温幅度稳定达到3℃-5℃，为职工营造了更加舒适、安全的作业环境，真正将“清凉”转化为推动矿井高质量发展的强劲动能。

深部开采，是一场与复杂地质和多重灾害间的艰难博弈。严峻考验面前，兖矿能源始终将安全置于高于一切、重于一切的位置，坚决抓实各项灾害防治举措，牢牢守住安全生产底线。

如今，万福能源已成功建成千米深井多重灾害智能示范采煤工作面，赵楼煤矿正高质量推进深部矿井冲击地压与围岩控制工程试验，通过优化22项子课题的落地应用，不断攻克深部开采技术壁垒。兖矿能源正以敢啃硬骨头的决心和干劲，全力打造深部开采的“兖矿样板”，在煤海深处挺起能源保供的坚实脊梁。

（山东国资记者  徐天宝  通讯员  张悦）