“無形的瓦斯讓礦工們如同與‘魔鬼’同處一室,我的責任就是要做好煤礦安全的‘守護人’,煤礦瓦斯地質圖就是找到‘魔鬼’的法寶。”
1990年編製完成的《1:200萬中國煤層瓦斯地質圖》懸掛在張子敏辦公室的牆壁上。這張圖為我國煤炭、煤層氣資源開發規劃和利用、指導安全生產做出了重大貢獻,國家的一些煤層氣開發基地就是根據這張圖確定的。
瓦斯和地質本是兩個本不相幹的學科,它們是如何緊密聯係起來的?什麼是瓦斯地質圖?為此,我們專訪了瓦斯地質重要創始人之一、河南理工大學張子敏教授。
從1到6帶來的思考
記者:瓦斯地質圖編製之前中國的煤礦生產狀況是什麼樣的?
張子敏:我們在80年代做瓦斯地質圖,當時趙全福任國家煤炭部總工程師。那時候生產百萬噸煤的死亡率都在1以下。2000年以後死亡率最高達到6。80年代煤礦生產很正規,當時煤炭產量沒有超過10億噸,現在一年煤炭產量是29億噸。
我國瓦斯災害比較嚴重,尤其是南方,如湖南、江西、四川、貴州這些地方地質條件複雜,這樣就逼著他們研究瓦斯地質,當時瓦斯地質圖南方做得就比較好。2000年之前煤炭市場不景氣,煤礦肯定不能投入太大精力去研究瓦斯地質了。所以瓦斯地質與瓦斯地質圖在一個階段沒有得到發展。
記者:編製瓦斯地質圖是誰提出來的?
張子敏:編製瓦斯地質圖是瓦斯地質創始人楊力生教授提出來的,我是他的助手。他是我國煤礦通風方麵的權威專家。通風是一個很重要的專業,煤礦隻要開采就會出瓦斯。過去用通風的辦法把它吹走,讓瓦斯濃度降到1%以下。
楊老1936年畢業於焦作工學院。1948年從美國回來,回國後就到國家煤炭部搞通風。楊老經常下礦,處理過我國很多重大瓦斯事故。楊老說:“搞通風必須搞瓦斯,搞瓦斯就得搞瓦斯地質”。1983年楊老牽頭,楊力生、張子敏、陳名強、張克樹向煤炭部申請了“全國煤礦瓦斯地質編圖”重大項目。
瓦斯地質圖是我國首創
記者:瓦斯地質學是交叉學科,瓦斯地質圖更是多學科交叉的結合體,編製瓦斯地質圖最大的困難是什麼?
張子敏:80年代第一輪全國煤礦瓦斯地質編圖,編製了500多幅礦井瓦斯地質圖,125幅礦區瓦斯地質圖,還有25幅省(區)瓦斯地質圖。由於缺乏理論指導,沒有像現在這樣有係統性和理論性。
現在形成了“瓦斯地質規律、瓦斯賦存構造逐級控製理論”,為煤礦編好瓦斯地質圖提供了理論指導。但之前我們是沒有明確的理論指導的,國外同樣沒有。瓦斯地質圖是我們國家首創,是完全擁有自主知識產權的,國外到目前依然沒有。所以當時最大的困難就是缺乏理論指導。
再者,瓦斯地質因素很多,但是要把這些因素搞成像數學公式一樣,這很難。不同礦區、礦井,甚至不同的區域等都存在著主控因素,抓住主控因素,才能揭示出瓦斯地質規律,才能建立好預測模型。理論還要服務於生產,生產應用越簡化越好。同時,需要做好普及工作,因為瓦斯地質圖編出來不是給專家看的,目的是指導安全生產。
記者:編製瓦斯地質圖的目的是什麼?
張子敏:楊老在多年的工作經驗中發現瓦斯和地質有著密切的關係。1964年,楊老就經常到焦作焦西礦等礦井觀察瓦斯湧出量大小與斷層等因素之間的關係。他發現不同的地質構造條件瓦斯湧出量會有變化。瓦斯突出碰到斷層就容易發生,這更加驗證了楊老的看法。
楊老經常想,在煤礦生產過程中,搞采礦有采掘工程平麵圖,搞地質有煤層底板等高線圖和構造綱要圖,搞瓦斯為什麼不搞個瓦斯地質圖呢?
瓦斯本身是氣體,在井下也看不見、摸不著,它很抽象。瓦斯的無形導致人們對它的忽視。如果是井下的煤層頂板,上麵的石頭要掉了,工人在采掘活動中的時候可以看到。水要出來了也能看見,但是瓦斯看不見。隻要開采煤礦,瓦斯肯定無孔不入,所以說瓦斯是最難治理的。這就體現出瓦斯地質圖的必要性和緊迫性了。有了瓦斯地質圖,就可以把無形變成有形,大家就有共同語言,瓦斯和地質之間的關係也可以搞清楚。當時有這種想法,但是沒有形成理論。
新鮮帶來的興趣
記者:第一張瓦斯地質圖是什麼時候編製的?
張子敏:1983年~1984年,我在貴州呆了11個月,我國第一張省級瓦斯地質圖《1:50萬貴州省瓦斯地質圖》就是我編的。當時我每天最多睡5個小時,查閱了大量資料。資料都是靠人工整理的,工作量非常大。目的隻有一個,就是盡快編出瓦斯地質圖。生活條件艱苦都不算什麼,主要是缺乏瓦斯地質理論指導。
這個圖編好以後,楊老我們一起到北京向趙全福總工程師彙報。當時楊老讓我給他們講,至今印象還非常深刻。趙全福總工程師把一些主管司長、處長都叫去,目的就是讓他們重視瓦斯地質研究。趙全福總工程師非常認可,後來煤炭部連續下發了幾次文件支持瓦斯地質圖的編製工作。當時已經立項叫“全國煤礦瓦斯地質編圖”。
記者:您提到瓦斯地質圖要做好普及工作,這個普及工作是怎麼做的?