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陽煤礦:奏響瓦斯治理創新“進行曲”

所屬分類:行業動態    發布時間: 2020-09-10    作者:admin
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五陽煤礦:奏響瓦斯治理創新“進行曲”
發布人:張錦秀 程志強 李思齊    瀏覽: 641   發布時間: 2020-09-09   稿件來源:煤礦安全網

        瓦斯治理,是五陽煤礦制約長遠發展的關鍵問題。面對瓦斯治理難題,該礦創新瓦斯治理理念,實施技術創新攻關,披荊斬棘攻堅克難,把創新理念貫穿到了系統保障、源頭治理、過程管控、集成利用全過程,奏響了瓦斯治理創新“進行曲”。

源頭治理打好瓦斯治理主動仗

       創新是引領發展的..動力。五陽煤礦在瓦斯頭治理上,堅持對標創新不斷線,持續加大瓦斯源頭治理技術的提升力度,逐一破解了源頭治理的一道道難題。

地面瓦斯抽采井效能發揮,是攸關采掘銜接規劃區瓦斯源頭治理的關鍵。該礦地面瓦斯抽采井原采用的煤層水力壓裂技術,容易堵塞瓦斯運移通道,裂縫在煤層中延展困難,導致抽采差。圍繞抽采難題,該礦綜合分析研究,改變壓裂方法,變煤層水力壓裂為頂板壓裂,頂板壓裂裂縫不容易變形坍塌,保證了瓦斯運移通道的穩定,地面瓦斯抽采井瓦斯抽采量實現了大幅提升,瓦斯抽采效率提升至了原來的2至3倍。

       為進一步提升瓦斯治理效果,該礦自主創新,在集團..創新運用千米鉆機長距離抽采瓦斯技術,構建起了“千米鉆機長距離抽采瓦斯技術和底抽巷抽采技術”區域瓦斯治理新模式,底抽巷千米鉆機長距離抽采鉆孔萬米抽采率達到15方/萬米,是水力造穴技術的2倍,普通孔的8倍,具備了替代底抽巷的可能。

為解決高瓦斯回采工作面上隅角瓦斯治理的難題,該礦通過產研結合的方式,與廠家合作研制“大扭矩鉆具”“鉆機穩鉆支撐裝置”“松軟煤層煤柱區橫向大直徑成孔的成套裝備及成孔工藝”“擴孔下套管一體化成套鉆具”“履帶式升降機”,開發出了大直徑采空區抽采鉆孔鉆、擴、護一體化成套設備及施工工藝,在同等抽采效果的情況下打鉆成本降低50%。目前該技術正在進行科技鑒定和5個..申報。

“三位一體”體系管控解難題

       面對復雜地質條件下高瓦斯、高地應力區掘進工作面重大風險源系統治理難題,五陽煤礦大膽創新,逐步摸索創建了“地質、瓦斯、頂板”三位一體管控體系,成功破解了制約瓦斯治理瓶頸,蹚出了一條采掘工作面瓦斯治理的新路子。

       該礦高瓦斯、高地應力區掘進工作面由于超前支撐壓力遷移造成了頂板巖層動力現象,給瓦斯治理帶來了挑戰。該礦反復分析研究論證、制定對策,不斷探索實踐改進,.終決定多部門聯動解決這一難題,地測部門通過微震、聲電瓦斯監測系統,對圍巖動力事件進行定位、分析,確定危險源,瓦斯研究部門負責制定瓦斯治理方案,生產部門負責具體實施。

       在研究制定瓦斯治理方案過程中,該礦反復試驗先后實施了大孔徑短距離釋放孔、煤層注水等措施,但均存在效果不明顯、控制實效性差等問題。面對情況,該礦立即轉變思路,變煤層治理瓦斯為巖層治理瓦斯(圍巖應力控制),并以7612運巷為試點,通過頂板氣相壓裂措施,對相應的高應力區進行定向泄壓,掘進期間頂板動力事件的頻次和能級明顯降低,一個頂板氣相壓裂可控制80米,杜絕了瓦斯預警現象,掘進進尺由每日5米提升至了8米。

在取得成效后,該礦在同類型工作面進行了全面推廣運用,瓦斯治理效果逐步顯現,杜絕了瓦斯預警現象,掘進效率得到大幅提升,掘進效率.低提升了25%,.高提升了60%。三位一體管控體系的實施,有效解決了巷道掘進期間地壓大、瓦斯含量高、頻發圍巖動力事件造成煤體震動等難題,大大提高了瓦斯治理的效能。

過程管控連環出擊提效能

       瓦斯治理的關鍵在于瓦斯治理措施工程的過程管控力度和創新程度。五陽煤礦采取自主創新的方式,從打鉆精度、成孔效率、造穴效率、鉆孔后期維護、瓦斯變化分析等方面全方位加強過程控制,有效提升了瓦斯抽采效能。

       該礦創新運用開孔定向儀、測斜儀提高打鉆精度,減少抽采空白帶。自主研發全尺寸熱處理四棱鉆桿和離心式機械造穴鉆具,運用常規鉆機先后完成160米長距離造穴鉆孔施工、模擬夾鉆后鉆孔事故處理等試驗,目前累計施工鉆孔進尺8000米,未發生一起夾鉆、掉鉆事故,破解了掉鉆、卡鉆的難題,提高排渣效率、成孔效率和造穴效率,減少設備人員投入。采用產學研聯合方式,開發采掘工作面瓦斯預警系統,實時監控瓦斯變化趨勢,提高預警能力,進而通過實時優化瓦斯治理措施降低瓦斯預警概率,并經科技鑒定,該創新成果達到了國際先進水平。自制自動放水器,經現場運用成效顯著,極大地減少了職工的勞動強度,提高了抽采系統的穩定性。

       隨著瓦斯治理技術的不斷提高,抽采濃度、純量得到了持續提高。2019年重啟瓦斯發電,年內發電712.77萬度,創造效益213萬元,2020年截止目前發電量較去年同期增加4.48倍,減少二氧化碳排放672萬方,創造效益579萬元。

       面對瓦斯治理新問題,五陽煤礦堅持守正創新,破解了一道道瓦斯治理的瓶頸難題,開啟了瓦斯治理的新篇章。瓦斯綜合治理是安全生產中一項復雜、龐大的系統工程。我們相信,在不久的將來,五陽煤礦通過在創新中攻堅克難,在奮進中砥礪前行,一定會蹚出一條具有五陽特色的瓦斯治理新路子。

(文 張錦秀 程志強 李思齊)



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