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潞安集团常村矿 从谈“虎”色变到为我所用
新闻作者:通讯员 李文龙  发布时间:2020年09月29日  查看次数:  放大 缩小 默认
  在煤矿企业,瓦斯是井下五大自然灾害之一,被人形象地称为“气老虎”。因此,破解瓦斯治理难题成为煤矿企业的重中之重。
  潞安集团常村矿建矿35周年、投产25年来,从以“通风为主、抽采为辅”的瓦斯治理思路,到 “应抽尽抽、先抽后采”,再到“抽采为主、通风为辅”的新方法,最终提炼出适合矿井发展的“31241”矿井瓦斯治理思路,即“遵循三个原则、构建一个模式、实现两项提升、打造四个标杆、抓好一个关键。”
  
“脉”通全局 升级治理水平
  “瓦斯治理采取的手段,从主要依赖通风逐渐变为抽采为主,抽采手段从主要以单一的顺层预抽钻孔为主,转变为现在的多方向、多角度、多维度的立体化抽采模式。”该矿抽采科副主任师王坤介绍说。常村煤矿从投产初期,各业务单位就派出技术人员对标瓦斯治理先进矿井,学习先进经验和技术。2012年,该矿引进了“澳钻千米定向钻机”,确保了矿井抽、掘、采合理衔接,开启了矿瓦斯超前治理的新篇章。同年,该矿开始推进井田范围的地面排采井工程。截至目前,共完成141口地面抽采井施工,其中48口抽采井仍在持续排采,已超前治理井田面积81万平方米,超前治理煤量685万吨,累计排采瓦斯512万立方米。从采掘工作面瓦斯治理措施来看,该矿推广Y型工作面布置,将综采工作面采前、采中、采后瓦斯治理和减巷提效相结合,科学有效地解决了衔接紧张和瓦斯治理两者互相制约的问题。同时,随着瓦斯治理技术的发展和治理理念的提升,该矿确定了瓦斯巷先行、超前治理的瓦斯治理方法,允许通过瓦斯参数在区域验证合格的情况下掘进。在掘进过程中,采取在边掘边抽、迎头预抽等措施的前提下,提升瓦斯管理级别,按照防突矿井规格,定期检验局部效果,做到了先治理、后掘进,先安全、后生产。
  此外,该矿瓦斯治理QC小组在2017年,凭借《井下打钻喷孔综合防护装置》获得全国优秀质量管理小组称号,同年荣获中国煤炭行业优秀质量管理小组称号。2018年,《井下打钻高压拔杆装置》荣获长治市、山西省优秀质量管理小组一等奖。2019年,《振动式水煤分离装置》荣获长治市、山西省优秀质量管理小组一等奖,同年荣获中国煤炭工业优秀治理管理小组一级称号,瓦斯治理水平不断提升。
  
优化工艺 提高科技含量
  “要摆脱固定思维,适应矿井发展需求,加快换档速度,开发利用瓦斯资源,使之变害为利,提高矿井发展质量。”这是该矿治理瓦斯的总体思路。
  2006年8月,该矿第一个地面永久抽采瓦斯系统中央瓦斯泵站开工建设,2007年建成投运。接下来的两年间,该矿井下陆续建成投运三座移动泵站,初步构建了矿井抽采系统。不仅如此,该矿积极引进瓦斯抽采先进技术装备,2010年,开始使用液压钻机,2014年,引进澳大利亚的千米钻机,用于长距离模块化预抽钻孔,进行高瓦斯区域瓦斯超前治理,实现了高瓦斯区域向低瓦斯区域的转变。2018年,引进水利造穴钻机,用于预抽钻孔水力增透,实现了煤层高效率泄压抽采。
  同时,引进钻孔成像仪、钻孔轨迹测量仪等钻孔施工辅助装置,用于观测、分析钻孔内煤、岩层特性及钻孔偏移情况,摸索出了不同煤层、岩层条件下钻孔偏移规律,为优化钻孔设计提供了依据。引进瓦斯气体综合参数测定仪,实现了地面在线实时监测支管浓度、负压、流量等参数,提升了抽采系统数据自动化、智能化水平。实施封孔并网工艺,2015年全面推广“两堵一注”囊带式无机注浆封孔工艺。这一工艺不仅性价比高,而且抽采效果好,钻孔漏气率明显降低,钻孔万米抽采量提升40%,封孔材料成本投入减少10%。
  截至目前,该矿抽采系统由中央、王村两座地面永久瓦斯泵站和井下S5延伸采区泵站、S3罗茨泵站、N3延伸泵站、22采区泵站6座临时移动泵站等组成,总装机能力14101立方米/分钟,运行能力7540立方米/分钟。

有效利用 实现节能增收
  常村煤矿在低浓度瓦斯利用领域进行了深入探索,从2016年起实施了热源撬低浓度瓦斯供热系统替代燃煤锅炉的可行性实践,可利用浓度不小于5%的瓦斯,填补了低浓度瓦斯利用的空白。2018年,瓦斯利用量达到340万立方米,获得国家瓦斯利用补贴130万元,实现了该矿瓦斯利用零利润的突破。截至今年7月,热源撬全年累计瓦斯利用量为187万立方米。热源撬瓦斯利用项目是一种清洁、环保、无污染的瓦斯利用项目,相比于低浓度瓦斯内燃机发电,热源撬的氮氧化物的排放实现了零排放。该技术是全球首次将低浓度瓦斯利用理论应用在生产现场,填补了国内外超低浓度瓦斯利用的空白,在国际、国内行业均处于领先地位。
  值得一提的是,该矿在2019年高效建成了王村风井地面泵站低浓度发电站。截至今年7月,累计发电1400万千瓦时,年发电量预计达到5000万千瓦时,预计年收益达到千万元,开创了瓦斯利用的新格局。
  “根据南翼曲庄风井和北翼花垴风井服务区域瓦斯赋存情况,我们计划在曲庄风井工业场地建设低浓度瓦斯发电利用项目,在花垴建设乏风氧化瓦斯利用项目,实现地面泵站瓦斯利用100%的目标。”该矿抽采科科长陈五一说。
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