為煤礦安全開采撐起一把防治水“保護傘”

呂騰波

水害是煤礦開采五大災害之一，水患爆發造成的人員傷亡與社會影響不容小覷。作為世界上礦井水文地質條件最為復雜的國家，我國煤礦水害類型也最為多樣，無論是“治水”抑或是“保水”，都面臨艱巨挑戰。幸運的是有這樣一群人，矢志不移地堅守在煤礦水患防治工作一線，用勤奮與汗水攻克行業眾多技術難關，用心血與智慧維護著煤礦從業者的生命安全。

在行業知名、礦山水害防治專家云集的中煤科工西安研究院（集團）有限公司西北礦井水文地質研究院，擔任常務副院長兼總工程師的黃選明研究員是其中的佼佼者。他堅守崗位30余年，任勞任怨、不畏艱險、主動擔當、身先士卒，長期奮戰在礦山水害防治工作一線，從廣袤的內蒙古草原到崎嶇的云貴高原，從百米深露天礦到千米深井工礦，從石炭二疊系煤田到侏羅白堊系煤田，從煤礦到金屬礦山都留下了他挺拔堅毅的身影、辛勤奔波的足跡。他年平均出差達270天以上，解決了一個又一個水害防治難題，排除了一項又一項水害隱患，經他開展過防治水工作的礦井至今未發生過水害事故，為我國煤炭工業安全健康發展作出了突出貢獻。

緣起·來自鮮活生命的沖擊

20世紀80年代，剛剛邁入蘭州大學水文地質專業的黃選明其實并不知道自己將來會做些什么，“填報志愿時相關的參考資料太少了，我們大多都是受老師影響報考院校的”。因為黃選明的高中班主任畢業于蘭州大學，所以他自然對這所高校多了幾分向往，“水文地質”這一專業的選擇也是緣起于班主任的推薦。即便懷揣懵懂，也并不妨礙黃選明對知識的拳拳求索之心。

蘭州大學的夕陽暮風與黎明天光，鐫刻著他4年的青澀時光。爬滿圖書館外墻的藤蔓與館內手不釋卷的有志青年一起，構成了一幅奮學篤思的青春畫卷。黃選明就在如此的青蔥歲月中，一步步走向了礦山水害防治事業，也走近了自己的理想。但迎接他的，卻并不是歲月靜好。

1984年，河北唐山開灤礦務局所屬的范各莊煤礦發生了一場世界采礦史上罕見的特大透水災害，這座年產300萬噸原煤的大型機械化礦井被淹沒，范各莊2171工作面奧陶系灰巖強含水層承壓水突入礦井，最大涌水量竟高達每分鐘2053立方米。在短短21個小時后，與之相鄰的呂家坨礦也遭了殃。但水患卻遠沒有停下來的趨勢，相鄰的林西礦、趙各莊礦、唐家莊礦很快受波及而停產，同時因區域奧灰水位大幅下降，周圍幾十平方公里內供水全部中斷，約20萬居民的生活與工農業生產均受到重大影響。且不提造成的巨大經濟損失，單是搶險治理工作就持續了兩年之久。而黃選明的師父，便是彼時主導搶險救援與水害治理項目的水文地質學家沈昌熾。跟隨師父，黃選明得以參與到此次搶險工作之中，但由于他經驗匱乏，且已接近搶險工作尾聲，只能承擔一些基礎、輔助型的工作，即便如此，也足以讓黃選明快速成長。面對慘痛的災難現場與無數工作人員舍生忘死地日夜奔波，他有感而發：“那一刻我明白了，我以后的工作就是避免讓這種場面再次上演?！?/p>

“小伙子，好好干，遏制水患威脅、保護礦工安全，這可是咱們的責任呀！”師父在搶險現場隨口而出的一句家常話，也自此成了黃選明一生的使命和追求。

砥柱·撐起保水采煤的脊梁

錘煉黃選明科研意志的第一份壓力，來源于社會環境。20世紀末至21世紀初，煤炭行業曾迎來至暗時刻，小煤礦過多過濫，導致煤炭總量過剩，行業逐漸走向無序發展，整個行業滑入低谷。而這一時期正是國家大力推行“科教興國”戰略、推動科技創新的關鍵時期，國家科技政策變為“穩住一頭，放開一片”，希望穩住基礎研究工作和科技人員這支隊伍，同時放開面向社會、面向經濟建設這一方面，大力推進行業類科研院所整體轉制為企業。黃選明所在的西安研究院作為第一批轉制單位，于1999年轉制為國有全民所有制企業。行業低谷疊加企業轉制、國家下達項目銳減疊加煤炭企業無力開展項目，從旱澇保收到自負盈虧，彼時實在是步履維艱。在困難面前，黃選明沒有退縮，秉承著西北人堅毅的性格，憑借扎實的業務能力，他帶領團隊轉戰公路、鐵路、隧道、橋梁、工民建等多個行業，順利度過煤炭行業低谷期的同時，也掌握了更加豐富多樣的水文地質工程地質災害防治技術、工藝，為他后來推動行業發展奠定了更加堅實的基礎。

其中一項技術就是現今在建筑界被廣泛應用的高壓旋噴注漿，黃選明及其團隊是西北地區第一批應用這項技術進行工程施工的，解決大量工程地質問題的同時也為企業創造了豐厚的效益。高壓旋噴只需在建筑的地基中鉆一個孔徑為50～90毫米的小孔，便可在土層中噴射成直徑為0.6～2.5米的水泥-土固結體。由于固結體的強度明顯提高，這一技術既可用于新建建筑物軟弱地基處理，又可用于已有建筑物地基病害加固，不會損壞建筑物的上部結構。彼時，在風雨中屹立千百年且聲名遠播的古城墻、大雁塔等文物建筑都經歷過這樣的“治療”，這一技術之后還被運用于多個國防工程。也正因其普適性，黃選明得以順理成章地將陜西省煤炭工業科學進步獎二等獎收入囊中?！斑@是我工作之后收獲的首個獎項，說不高興是假的，但更重要的是，我很清楚這蘊含著更大的責任與動力?！?/p>

千禧年新年的鐘聲混合著舉國上下的雀躍與歡騰，標志著人類邁入了全新世紀，而低迷的煤炭行業也迎來嶄新氣象，焰火點燃了夜空，也同時照亮了煤炭行業的未來。2002年，隨著政府的高效調控，煤炭行業正式進入公認的“黃金十年”。但是，持續高漲的行業態勢讓黃選明在驕傲之余也產生了對防治水工作的種種憂慮。

2010年，噩耗突襲。

“我記得很清楚，就在3月初某日下午臨下班時，突然接到了緊急通知，駱駝山煤礦發生透水事故，要求相關人員迅速整裝以待?！蔽靼惭芯吭旱姆乐嗡畬＜覉F隊幾乎是整建制趕赴駱駝山救援現場，采用最先進的堵水工藝、最強大的施工設備、最頑強的戰斗意志、最有力的組織協調，頂著常人難以承受的超強壓力，以最快的速度完成了這一幾乎不可能完成的搶險任務。黃選明作為團隊的一員，對災害造成的巨大人員傷亡固然是感同身受，但是他面臨的更大挑戰卻是在救援結束之后。

“開采同一煤層的臨近礦井是否也受到威脅？”“桌子山煤田的16煤還能不能繼續采？”這是黃選明團隊需要回答的問題。于是，搶險救援結束后，他受國家能源集團烏海能源有限公司（原神華集團烏海能源）的委托，身先士卒，帶領團隊第一時間開展了桌子山煤田奧陶系灰巖含水層水文地質條件勘探與評價工作。地面調查、物探、水文地質鉆探、地面抽水試驗、井下放水試驗，每一步勘探都穩扎穩打，“雖然心里急，但是工作必須嚴謹細致，要對后續開采安全問題負責”。最終，他們查明了桌子山煤田底板奧灰含水層水文地質條件，對煤層帶壓開采可行性進行了綜合評價，依據受奧灰水威脅程度對桌子山煤田水文地質單元進行重新劃分。針對礦區的主要水害隱患，黃選明團隊提出了桌子山煤田奧灰水綜合防治的總體方案，不僅使主采9#煤層的礦井陸續恢復生產，還解放了部分受底板奧灰水威脅的16#煤層，合計解放煤炭資源約4億噸。

2011年，黃選明再擔重任，主導西北礦井水文地質研究院（以下簡稱“西北院”）的組建工作，并出任常務副院長兼總工程師。這一機構由西安研究院與國家能源集團（原神華集團）共同組建，旨在充分利用西安研究院的技術優勢，全面構建本質安全型、質量效益型、科技創新型、資源節約型、和諧發展型的“五型工業體系”，力求實現煤礦生產零傷亡的安全生產奮斗目標，在礦井水害綜合防治等方面開展安全技術研究，將“探、防、堵、疏、排、截、監”的綜合防治水措施落到實處。西北院成立十余年來，通過開展煤礦災害風險評估、疑難問題技術攻關、日常跟蹤技術指導等，杜絕了所服務礦井的水害傷亡事故，實現了水害超前防控，構建了水災防控技術體系，豐富了重大災害管控經驗，攻克了大量水災治理技術難題，培養了大批技術專家，成為我國煤礦水害防治領域院企合作的典范。

作為西北院的總工程師，黃選明在治水過程中遇到了層出不窮的技術難題，解決位于呼倫貝爾大草原海拉爾河附近的扎尼河露天礦的水害問題防治就是典型事例。扎尼河露天礦毗鄰海拉爾河濕地。露天礦剝采前需通過地面大口徑鉆孔疏排降水將地下水位控制在煤層底板標高以下。生產伊始，疏降效果還比較理想，但是隨著開采范圍、深度的不斷加大，持續疏排降水導致區域地下水系統原始平衡被打破，地下水流向發生反轉，海拉爾河水通過煤層隱伏露頭反向滲入采坑，礦坑疏排水量急劇增加，傳統的疏降方式已經無法保障礦井正常生產。更為嚴重的是，疏排降水引起的水位持續下降，影響到露天礦周圍地表植被的正常生長，礦井周邊農牧民生活、生產用水也成了問題。礦井要生存、生態要保護，而疏排降水的傳統防治水手段又難以為繼，那就要開拓創新、另辟蹊徑，走出一條地下水控制的新路子，由“治水”向“治?！鞭D變。

黃選明在煤炭行業低谷期被迫轉戰公路、鐵路、隧道、橋梁、工民建等領域時練就的本領，在露天礦地下水“治?！苯Y合上擦出了絢麗的火花，團隊創造性地將深基坑支護中常用的地下連續墻建造工藝應用到露天礦截水帷幕研究設計中。隨著2015年截水帷幕截水減排試驗段的成功，證明了在呼倫貝爾地區特有的地層條件下建造地下連續墻帷幕的可行性，堅定了大家的信心。通過5年的努力，在扎尼河露天礦建造了一座長度近6千米，最大深度近60米，有效厚度大于0.6米，墻體滲透系數小于0.001米/天的綜合截水帷幕。此“龐然大物”一經問世，便成功使礦坑疏排總水量減少73%，其中海拉爾河的動態補給量減少了89%，截水效果顯著。不僅如此，帷幕墻外圍約20平方千米范圍內地下水位迅速回升至生態水位，解決了當地牧民取水困難的問題;同時，帷幕外圍植被多樣性增加15%以上，生態環境得以改善;在節能降碳方面，自2019年以來，扎尼河露天煤礦結余電量7108.63萬千瓦時，結余疏排水電費7800萬元以上，相當于減排約1933.5×104千克“碳”，2021年度后預計平均每年結余電量約3175萬千瓦時，平均每年減排約863.6×104千克“碳”，真正實現了經濟效益、社會效益、生態效益共贏，也使黃選明團隊成為草原上煤炭資源綠色開采的守護者。

但黃選明還遠未止步于此。隨著“一帶一路”建設的穩步推進，他攜帶著我國領跑世界的一系列煤礦防治水技術穩步走向國際，足跡涉及沿線許多國家。早在2007年，他就主持完成了孟加拉國巴拉普庫利亞電廠水源地的勘察與施工，而今即便已過十數載，回訪時仍能收獲當地業主與政府的一致好評。不僅如此，黃選明還陸續主持了巴基斯坦、土耳其礦井水文地質補充勘探設計及防治水技術服務等多個國際項目，也會定期作為技術專家前往各國進行技術支援，致力于在世界民族之林中撐起“中國煤炭”的脊梁。

傳承·展望綠色煤炭的未來

歲月悠然，彈指經年。如今已逾耳順之年的黃選明仍然堅守在崗位第一線，著力普及防治水工程的相關標準與規范?！拔覀儠ㄆ趯γ禾科髽I進行培訓，旨在提升其對礦山水害的認識。過去發生的災害已經無法挽回，但今后要最大限度地進行規避，這也是在實現我當初開展搶險救援工作時萌生的一個理想?！?/p>

雖是壯心未已，但時間卻奔流不息?！拔荫R上就要正式辦理退休手續了，是時候將維護礦山安全的接力棒交接給年輕人了?！秉S選明說，腦海中同時回閃過西北院的23張年輕面孔。盡管平均年齡只有32歲，但那卻是一支由2名專家、5名研究員、10名副研究員、5名博士及7名碩士組成的“科技強軍”，經由黃選明數年“潤物細無聲”的言傳身教，必將延續水害防治之華章，“我對他們非常有信心”。

再回首，縱觀西北院成立后的十余年，煤礦水害傷亡事故得到了有效控制，黃選明連同團隊成員，聯手開發出了針對我國不同礦區、不同水害特點的技術防控體系，共同為我國煤炭行業撐起了一把堅實的防治水“保護傘”。

（責編：關弋）