創新破壁 倍道前行
——潞安化工余吾煤業全力打造“瓦斯治理技術應用示范基地”
創新破壁 倍道前行
——潞安化工余吾煤業全力打造“瓦斯治理技術應用示范基地”
山西新聞網長治頻道訊 近年來，潞安化工余吾煤業持續探索、研究、試驗瓦斯治理新技術、新工藝，推動瓦斯抽採關鍵技術取得新突破，不斷優化升級和完善瓦斯治理體系，基本形成了井上與井下相結合、採前採中採后相結合的全方位、模塊化、立體化瓦斯治理模式，全力打造潞安化工集團的“瓦斯治理技術應用示范基地”。
按下“U”鍵 超強抽採
實踐証明，地面抽採瓦斯是治理礦井瓦斯災害的有效途徑。該公司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。
攻克重重難題，該公司地面U型井成功分段壓裂后，改善了煤層及頂板滲透性，通過地面高效抽採，實現礦井瓦斯超前治理，大幅減少井下底抽巷、鑽孔工作量，降低瓦斯治理投入，為瓦斯抽採精益化管理蹚出一條特色新路。
“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，服務於井下北二採區，2019年底正式進入排採。目前，U型井運行平穩，平均日產氣量為6700方，達到國內領先水平。”該公司抽採科科長張羽告訴記者。
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，其表現為“大”，U型井煤體壓裂有效覆蓋范圍大，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，1組U型井噸煤瓦斯含量下降量為直井的1.6 倍，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。
“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。”張羽如數家珍。
在地面U型井產水量、產氣量衰竭后，該公司還將嘗試負壓抽採，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。同時，積極著手布置北三、南五等採區深部的地面井，拓展U型井的應用，為礦井長遠瓦斯治理奠定堅實的基礎。
直面難題 先行先試
區域瓦斯治理難題長期制約礦井安全高效掘進，面對難題，該公司迎難而上，成為集團“底抽巷穿層鑽孔區域預抽”的試點單位，先行先試，積極研究底抽巷的巷道布置、巷道支護、鑽孔設計、預抽效果等相關工作。
該公司以N2203膠順為試驗工作面，考察底抽巷穿層鑽孔區域預抽技術的實際應用效果。將N2203底抽巷布置於N2203膠順與N2205回順之間，距煤層底板10米，距N2203膠順水平距離10米，底抽巷內設計上向穿層鑽孔擬對兩條順槽進行區域預抽，掩護兩條煤巷掘進。
“為保証鑽孔在預抽煤層中分布的均勻性，提升預抽效果，我們按照煤層傾角變化，將巷道劃分為7個單元分別設計，每5米布置一組鑽孔，每組7個鑽孔，鑽孔開孔間距0.35米，見煤點間距6米，在3#煤層底板形成6米×5米的網格。”該公司瓦斯治理研究中心負責人李雲介紹。
N2203底抽巷穿層鑽孔施工取得很好的效果，累計抽採時間748 天，累計瓦斯抽採量360.3萬m?。N2203膠順掘進期間回風流最高瓦斯濃度僅為0.3%，區域預抽、掩護掘進效果顯著，優勢明顯，區域瓦斯治理領域取得突破性進展。
試驗成功后，為進一步拓展底抽巷區域預抽應用范圍，充分發揮底抽巷的后期利用價值，該公司又在南五採區大巷延伸時將南五進風下山、南五2#回風下山布置底板岩巷，作為底抽巷在巷道內施工穿層鑽孔掩護南五採區掘進，穿層鑽孔施工區域平均瓦斯含量下降3.78m?/t，底抽巷區域預抽效果明顯。
智能監測 高效抽採
未來是智能和信息化的時代，同樣瓦斯抽採也要跟上時代發展的步伐。該公司圍繞礦井“智能化”建設，優化礦井抽採及其監測系統，進一步提升礦井瓦斯抽採智能化和高效性。
圍繞著礦井“智能化”建設，該公司全面完善抽採在線計量裝置，採掘巷道鑽孔施工前計量裝置按標准安裝到位，工作面實現分單元計量全覆蓋，實時監測瓦斯抽採狀態，監測數據實際上傳，初步構建起工作面抽採達標動態管控系統，實現抽採達標管理的網絡化和信息化，提升抽採工作的目標性和針對性。
“我們積極探索單孔測定新方式和新設備，規范抽採純量測定流程，完善中央井區和南風井井區的主管人工計量裝置，全面實現人工檢測與有線計量的定期對比，從硬件上保証‘預測指標評估，實測指標評判’的准確性和規范性。”在瓦斯抽採達標分元評價示意圖前的張羽說道。
與此同時，該公司大力推廣“一鑽一視頻”鑽孔驗收管理辦法，工作人員無需下井，通過高清視頻監控，就可以實時監測打鑽隊組開孔、鑽進、退鑽的全過程，並結合系統輔助驗收功能，對鑽孔進行驗收，驗孔准確率達到了90%左右，方便高效，大幅降低了現場驗收環節人工投入。
結合井下臨時泵站階段性使用實際，該公司還逐步實施視頻監測無人看護，降低人工成本。
道阻且長，行則將至，行而不輟，未來可期。潞安化工余吾煤業公司圍繞著“瓦斯治理技術應用示范基地”的新使命，細化目標和項目，通過技術創新，不斷提升井下抽採“核心”技術裝備，通過理念和思維創新，拓展瓦斯綜合治理技術路線，樹立技術和管理標杆。（楊利軍 賈輝）
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