晋能控股煤业集团成庄矿作为我省省级绿色开采试点煤矿中唯一的一座煤与瓦斯共采试点矿井,始终致力于瓦斯综合治理、煤炭高效开采的研究与实践,以“瓦斯抽采全覆盖”和“三级瓦斯治理”为指导,逐步构建了“三区联动井上下联合立体式抽采”瓦斯治理体系,建成3座地面永久瓦斯抽采泵站和3座井下临时瓦斯抽采泵站,建设了高浓瓦斯集输利用系统、高浓瓦斯发电厂、低浓瓦斯提浓站、低浓瓦斯发电厂,建立了“三级”地质勘测、三区联动井上下联合立体高效抽采、煤炭高效开采、煤与瓦斯共采信息智能化管控、瓦斯分类梯级利用五大项技术为主的煤与瓦斯共采技术体系,多项技术达到国际先进水平,形成了较为完善的煤与瓦斯共采绿色开采技术体系,于今年11月完成由中煤科工重庆研究院第三方项目评估,顺利通过项目验收。
科学规划 瓦斯治理统筹推进 成庄矿被鉴定为高瓦斯矿井,为了赢得安全生产主动权,该矿响亮提出“举全矿之力,破解瓦斯难题”的口号,全矿上下聚共识、统一步调。面对“低瓦斯建井,高瓦斯开采”、技术人员紧缺等难题,成庄矿超前谋划、统筹推进,积极组建扩充专业队伍,培养了两支高专业水准的抽放队伍。组建了以通风瓦斯为主要研究方向的“大师工作室”,设立了瓦斯研究攻关小组,不间断实践探索,举全矿之力,集全员之智,开展科技攻关和技术研究,做到了瓦斯治理全矿行动“一盘棋”。在总结以往经验的基础上,制定三年工作规划,成立两个专题研究组,引进定向千米钻机,在短短几年时间内基本解决了瓦斯对生产秩序制约的重大难题。积极推广应用千米钻机长钻孔定向施工工艺,初步构建形成“模块递进式抽放、区域抽放、迈步式抽放、高浓度老空区抽放、地面钻井抽放”五种方式相结合的瓦斯抽放体系。
示范引领 试点项目快速推进 按照省委“四为四高两同步”总体思路和要求,紧扣能源综改战略目标,坚定智能化绿色矿山建设发展方向,加快推进煤与瓦斯共采试点项目研究。在省、市和集团的领导下,设立了煤与瓦斯共采办公室,为专项研讨、技术研究、课题攻关组建力量、搭建平台,开展煤炭及瓦斯地质清晰探测、地面钻井“一井多用”、瓦斯治理过程管控自动化、抽采瓦斯“零排放”的技术研究,通过升级改造瓦斯参数测定实验、建设多级瓦斯地质动态分析系统、改造地面预抽井、施工煤层气测试井、开发通风在线监测与智能分析系统等技术实践。在加快煤与瓦斯共采智能化管控技术研究应用上,先后建立了瓦斯抽采管网监测系统、瓦斯抽采管网运行效果分析与诊断模型、多指标叠加预警模型,开发了基于GIS的瓦斯灾害预警系统、矿井通风监测及决策系统等,实现了在线监测、实时动态评价、动态监测预警、信息远程查询等多种智能化功能,形成更加科学完善的煤与瓦斯共采绿色开采成套技术。先后编制完成《煤与瓦斯共采绿色开采技术研究实施方案》《煤与瓦斯共采绿色开采技术研究报告提纲》《煤与瓦斯共采绿色开采技术研究报告》。初步总结提炼了煤炭及瓦斯地质探测、瓦斯高效精准抽采、煤炭高效开采、瓦斯治理过程信息化管控、瓦斯利用等10余项技术实践。特别是“以孔代巷”技术,克服了钻杆接头频繁断裂、扩孔轨迹跑偏等困难,经过多次试验,突破了一次成孔直径300毫米、孔深500米的大直径高位定向钻孔难关,标志着该项技术取得突破性进展,达到了全国领先水平,促进了瓦斯治理效果和瓦斯抽放量的双提升。
成果转化 清洁利用变废为宝 经过摸索实践,成庄矿形成了以“煤炭开采规划区地面井超前预抽、准备区区域递进式模块抽采及条带区域抽采、生产区顺层密集钻孔强化抽采、采空区多层位全时段抽采”五种抽采模式为主的“三区联动”联合立体式瓦斯抽采体系,实现瓦斯抽采全覆盖。通过开发“抽放数据分析平台”,构建工序管理体系,核定工序耗时标准,规范操作流程,确保对瓦斯抽采全流程的精准控制,全面提升了瓦斯抽采效率。坚持“应抽尽抽、以抽促用、以用保抽”的发展思路,结合现有抽采模式和瓦斯利用情况,加大对瓦斯提浓、瓦斯提纯、低浓发电、热能利用等技术研发,建立了高、中、低多系统分源抽采体系,高浓度瓦斯进入国家“西气东输”天然气管网,中浓度瓦斯通过地面管路进入高浓度瓦斯发电站或供给民用,低浓度瓦斯一部分作为低浓度瓦斯发电使用,一部分通过提浓技术成为30%以上浓度瓦斯加以利用,实现了对不同浓度瓦斯最大限度地分类梯级利用,截至10月底,该矿瓦斯抽采量达到1.3亿立方米,瓦斯抽采率达到84%以上,抽采瓦斯实际利用量达7200余万立方米,实现了经济效益和社会效益双赢,为我省高质量转型发展贡献成矿方案、成矿技术、成矿经验。 |