本刊讯(通讯员梁凤平)瓦斯灾害一直是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一,晋能控股集团阳泉上社公司是阳泉地区典型的煤与瓦斯突出矿井,采掘工作面瓦斯治理难度较大,为有效解决突出矿井综采工作面瓦斯治理技术难题,公司技术团队研究在抽采巷采用超大直径钻孔代替密闭墙压管抽采采空区瓦斯,可极大提高综采工作面采空区瓦斯抽采效率,实现低负压、大流量、连续抽,有效解决了高突矿井综采工作面回风隅角瓦斯难以治理的问题。 该项技术包括超大直径螺旋钻机研发、大直径抽采钻孔施工工艺、大直径钻孔条件下煤柱损伤破坏机理、大直径钻孔瓦斯抽采效果分析等,综合采用理论分析、数值模拟、现场试验相结合的手段,分析了不同钻孔间距、钻孔个数、封孔工艺的瓦斯抽采效果,得到了大直径钻孔最优瓦斯抽采效果。实施过程中,公司结合钻孔施工过程中遇到的不同煤岩性进行了大直径钻孔施工、护孔和封孔工艺研究,确定合理的钻机转矩、钻机转速、给进压力和给进力等参数,确定钻孔护管参数、施工方法和封孔工艺,在9206工作面进行现场试验,426mm与600mm两种不同孔径护管均试验成功,支护、封孔效果良好,可全面推广使用。 公司原先采用在瓦斯抽采巷横贯闭墙埋压抽采管治理采空区瓦斯。回采工作面密闭墙压管平均为30组,每掘进1个联络巷(20m煤巷)成本约为15万元(掘进联络巷10万元,构筑密闭墙2道5万元),需4-5天时间,共计费用450万元;但如果采用大直径钻孔抽采采空区瓦斯技术,施工单个钻孔6万元(钻孔单价3000元/m),综合比两种瓦斯治理技术方案,采用超大直径钻孔抽采采空区瓦斯技术按照30个钻孔进行计算,总投资约为180万元,约节省成本270万元。每个钻孔成本仅需3万元,工期为1-2个班,无论从经济还是时间上,大直径钻孔优于常规横贯。同时,大直径钻孔所具有的快速施工性质,能够加快巷道施工进度,缩短系统形成所需时间,减少施工工序,提高单进水平。大直径钻孔所具有的高效抽采采空区瓦斯能显著降低回风隅角瓦斯浓度,使得回风隅角瓦斯不再成为煤矿生产的瓶颈,能够提高生产效率,在保障安全的前提下,使矿井产量得以增加。 通过螺旋钻杆钻机施工超大直径钻孔抽采采空区瓦斯,其相对于密闭墙插管抽采采空区瓦斯,具有低负压、高流速、高浓度、大流量的技术优势,可解决双巷掘进横贯施工工程量大,通风系统管理困难等难题,为矿井的通风系统稳定、安全生产提供有力的保障,真正实现降本增效高质量发展。 |