——余吾煤業實施潞安化工集團第一口地面U型井抽採工程
山西新聞網長治頻道訊 近年來，余吾煤業不斷探索、研究、試驗瓦斯治理新技術、新工藝，堅持“應抽盡抽、以用促抽、抽採達標”原則，實施集團第一口地面U型井抽採工程，推動瓦斯抽採關鍵技術取得新突破，確保瓦斯高效抽採、高效利用。
直面難題 先行先試
開發研究新型適用瓦斯治理技術迫在眉睫。該公司積極開拓瓦斯治理思路，推進地面U型瓦斯抽採井施工技術，在地面對煤體進行提前預抽，超前卸壓煤體瓦斯，解決了礦井存在的瓦斯治理難題。
實踐証明，從地面抽採瓦斯是治理礦井瓦斯災害的有效途徑。採用垂直壓裂井方式雖然獲得較好的抽採效果，但存在抽採時間長、影響范圍偏小、外圍工程量大等缺陷，急需探索一套高效、安全抽採煤層瓦斯新技術、新方法，服務礦井安全生產。
為提高地面井單井產氣量，該公司與集團瓦斯研究院、金源煤層氣公司、中煤科工西安院煤化所積極開展技術論証和實施方案研究，在集團首次創新性提出利用U型井分段壓裂技術抽採瓦斯，即地面抽採井沿煤層頂板鑽進水平井、向下定向射孔和分段壓裂的抽採模式，最終實現碎軟低滲煤層的地面瓦斯高效抽採技術突破。
“U型井是余吾煤業第一口地面瓦斯定向抽採井，也是集團第一口實驗井，對應井下北二採區，服務於井下N2207、N2208兩個綜採工作面，2019年3月開鑽，6月順利貫通，11月正式進入排採。目前，U型井運行平穩，日產氣量已突破8600方，達到國內領先水平。與之前抽採技術相比，U型井實現了採前、採中、採后和井上井下全覆蓋立體化抽採，達到事半功倍的抽採效果。”抽採科科長張羽說。
超越常規 高效抽採
與常規直井相比，該公司地面U型井抽採效果具有“大、多、快”等特點，為井下安全生產及減少井下瓦斯治理工作量提供了有力支持。
“大”，U型井煤體壓裂有效覆蓋范圍大。1組U型井煤體壓裂有效覆蓋范圍為134萬噸，1口常規直井煤體壓裂有效覆蓋范圍為26.8萬噸，即1組U型井壓裂有效覆蓋范圍相當於5口常規直井。
“多”，U型井產氣量多。1組U型井日均產氣量為6700立方米，1口常規直井日產氣量為350立方米，5口直井日產氣量為1750立方米，即U型井產氣量為5口常規直井的3.8倍。
“快”，U型井排採讓噸煤瓦斯含量下降快。根據類比、模擬預測，1組U型井平均年產氣量為100×104立方米，排採區域噸煤瓦斯含量每年可降低0.75立方米/噸。1口常規直井年抽採量12.8×104立方米，排採區域噸煤瓦斯含量每年可降低0.48立方米/噸。
與此同時，該公司地面U型井抽採瓦斯濃度在95%以上，達到了天然氣二類標准，可直接利用，燃燒后幾乎不產生任何廢氣，是上好的工業、化工、發電和居民生活燃料。
“地面U型井能夠節省施工成本，地面井一般服務年限為5年，經預算，1組U型井瓦斯抽採量，同一區域需要布置8口直井才能達到同等的抽採效果，但是8口直井的施工費用遠超1組U型井的施工費用。”張羽向記者介紹。
一井多用 未來可期
該公司加快建設地面U型井進行瓦斯抽採，可以實現“以孔代巷”“一孔多用”，為瓦斯抽採精益化管理蹚出一條特色新路。
此前，治理瓦斯普遍採用井下鑽孔瓦斯預抽的方法，這種方法存在工程量大、施工難、成本高、抽採時間長等問題。現在，U型井可以提前對煤體瓦斯進行抽採，有效降低影響范圍內煤層中的瓦斯壓力與含量，減少瓦斯預抽時間和本煤層鑽孔數量和未來採煤的瓦斯治理難度和治理中潛在的安全風險，實現“一孔多用”。不但克服了水平井在煤層中鑽進難以成孔和鑽井、固井中的儲層污染等難題，而且解決了碎軟煤層壓裂效果差的問題。
同時，該公司地面U型井分段壓裂后，改善了煤層及頂板滲透性，通過地面高效抽採，可實現煤礦瓦斯超前治理，大幅減少井下底抽巷，降低瓦斯治理投入。在地面U型井產水量、產氣量衰竭后，還將嘗試負壓抽採，在一定程度上代替高抽巷，實現“以孔代巷”，為井下接替抽採創造了良好條件。
道阻且長，行則將至。余吾煤業將持續發力，探索礦井條帶瓦斯高效預抽消突、瓦斯災害防治和煤層氣規模化開發等前沿技術，打造集團瓦斯綜合治理“第一品牌”，為集團瓦斯綜合治理輸出“余吾樣本”。（楊利軍 劉明星）
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