
●无人机辅助吊装。
■ 刘天狐 张一杰 唐军 熊取取
滇东喀斯特腹地,灰岩陡崖如壁、溶洞纵横如网。滇东煤田作为我国西南地区重要的整装煤田,典型的喀斯特地貌给勘探工作带来巨大挑战。这里地表岩性变化大、地层倾角陡,加上多期次构造运动影响,煤层赋存稳定性差,瓦斯、水害等地质灾害隐患突出,是西南煤层物探公认的“死亡区”,更是复杂地质条件下瓦斯区域治理的攻坚核心场。作为国家能源局首批推广项目、国家级瓦斯治理示范工程,白龙山煤矿井地联合压裂抽采项目的物探环节,直接决定“地面—井下”钻井网络精准贯通,是筑牢瓦斯治理“新防线”的地质数据底座,对云南地区煤层安全开采与能源保障具有标杆意义。
12月2日,经过65天昼夜鏖战,11322个物探激发点核心工序稳步推进,东方物探西南物探分公司物探203-213联队携不服输的山地物探韧劲开始野外采集,以“三化管理”撕开复杂地貌勘探困局,以精准物探为这片国家级示范工程的瓦斯区域治理筑牢根基。
重大意义:啃下“行业空白”的物探硬骨头
“这不是普通的物探项目,是给云南煤层物探立标杆。”203队队经理冉晓川拿着矿区物探部署图,指尖划过密密麻麻的激发点标记。作为国家级瓦斯治理示范工程的前置性关键环节,物探技术的深度应用为瓦斯精准治理提供了核心支撑,彰显了“预防为主、源头管控”的安全理念。按照《煤矿安全规程》要求,煤矿建设前必须查清隐蔽致灾因素,而物探技术正是实现这一要求的核心手段。
白龙山—雨汪矿区作为滇东重要煤炭基地,99.36%的灰岩地层导致地震波衰减快,雨汪矿区50—700米埋深的煤层,白龙山矿区500—980米埋深的煤层被断裂带、陷落柱交织切割,传统物探误差超20%,直接威胁巷道突水、瓦斯超限等开采安全。
云南地区喀斯特地貌覆盖的煤矿区占全国18%,长期缺乏可复制的煤层高精度物探方案。项目肩负七大核心地质任务,重点查明落差≥5米的断层、直径>20米的陷落柱,煤层埋深解释误差需控制在1.5%以内。“精准数据能帮矿区减少无效掘进成本,资源回收率提升12%。”西南物探分公司班子成员吴建军在战前动员会上强调,这场首战不仅是完成14.223km2的勘探任务,更要为云南同类矿区煤层勘探“破冰”。
技术破局:激发试验+智能联动破解“信号困局”
“灰岩吸波、障碍挡波,常规参数根本行不通!”副队经理郭俊的桌上,24张激发参数试验记录见证攻坚轨迹。技术组于11月20日完成24炮试验,通过不同井深、不同药量的反复调试,敲定最适配方案,使单炮有效波能量提升60%,面波干扰降低25%。
针对矿区2083个易垮塌激发点,第三钻井工程队副队长杨财带领团队优化工艺说:“钻进1米就下放1米PVC套管。”配合高压空气喷射洗孔,成孔率从初期72%跃升至100%,井深误差≤0.2米的占比超97%,完全满足炸药精准安放的物探要求。
智能技术成为避障关键。技术组运用GMShot软件,整合工区高清航拍影像,构建“障碍矢量化数据包”,对两个工区7492个落在陡崖、溶洞、高附加值作物区等障碍附近的激发点实现智能避障。针对白龙山风景区423个激发点、750个接收点无法准入的难题,“测量+技术+安全+协调”四方联动,采取“就近偏移+加密接收线”策略,累计偏移423炮、加密1380道,确保目的层覆盖均匀。
经过不懈努力,达到了煤田地震勘探规范的要求,覆盖均匀度较人工布点提升了30%。
施工组织:资源投入+严格质控跑出“山地物探效率”
“11月雨季、白龙山煤矿压裂节点在前,必须抢进度!”冉晓川在生产会上定调。队伍加大施工设备的投入力度。技术、安全、测量、钻井、民爆和排列各班组紧密连接,后勤组加强保障补给,实现工序无缝衔接。
测量组长梁华带领员工在连续雨天展开作业,截至11月底,累计完成11322个激发点测量(占比100%)、49658个接收点测量(占比100.00%),钻井工序完成11219(占比99.09%)个井位的施钻作业。钻井组自检100%、物探队现场验证32.81%(3715个)。2083个易垮塌井100%套管保井。
“项目推行PDCA质控流程,物探队每日随机抽检钻井,发现问题立即通知整改。物探质量不打折,这是山地物探队伍的规矩。”冉晓川说道。
现场攻坚:无人机+巧协调闯过“多重关卡”
喀斯特地貌的挑战远超预期:雨汪工区37个陡崖(最长2.6km,倾角70-80°),白龙山工区49个陡崖(最长2.1km)对激发点的布设造成了严重影响。同时工区内跨云南、贵州两省,涉及8个民族、21个乡村,108栋/km2的房屋密度与烟草、生姜等高附加值作物,给协调工作带来巨大压力。
无人机成为“陡崖运输利器”。技术组长任思远现场规划航线,143台次无人机精准吊运50公斤重的设备与配件,零失误、零损耗,破解“设备上不去、人员下不来”的困境。
协调工作靠真诚破局。队伍组建“4+1联合定井小组”(即:测量员+技术员+安全员+协调员+村民),范丹丹带着协调员召开43次村社交流会,提前为448间房屋、10处水源取证,逐户沟通调整激发点位置,实现施工零纠纷。针对3个煤矿、3条县乡道的重车干扰,成立两个干扰摸排小组,4天内摸清干扰源,分类制定管控方案:可协停的小型厂矿全时段协停,煤矿尽力降低工作负荷,最大限度降低噪声影响。
截至12月2日,项目交出扎实答卷。65天安全生产零事故,安全行车达到了65635.2公里,综合进度超计划2.18个百分点;民爆工序已完成开工验证,民爆物品已入库,21000道智能检波器陆续进场调试,野外采集顺利开始。
“现在打下的每一个点,都是后续数据采集的基石。”冉晓川指着图纸上的激发点说,持续优化物理点分布,强化钻井质量管控,确保地质建模提供“毫米级”数据。
“物探先行+精准治理”模式,契合国家级瓦斯治理示范工程 “精细化、精准化”管理要求。勘探成果直接指导瓦斯抽采钻孔优化布设,实现煤田精准管控,是保障从业人员人身安全与健康的关键技术支撑,为示范工程实现“瓦斯零超限”目标筑牢技术根基。
山风掠过灰岩峭壁,物探203-213联队员工们仍在忙碌。这支山地物探铁军以专业与韧劲,在云南喀斯特山间书写着攻坚故事,也为中国煤层精细勘探与瓦斯安全治理积蓄着力量。