五陽(yáng)煤礦:奏響瓦斯治理創(chuàng)新“進(jìn)行曲” | |
發(fā)布人:張錦秀 程志強(qiáng) 李思齊 瀏覽: 641 發(fā)布時(shí)間: 2020-09-09 稿件來(lái)源:煤礦安全網(wǎng) |
瓦斯治理,是五陽(yáng)煤礦制約長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。面對(duì)瓦斯治理難題,該礦創(chuàng)新瓦斯治理理念,實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新攻關(guān),披荊斬棘攻堅(jiān)克難,把創(chuàng)新理念貫穿到了系統(tǒng)保障、源頭治理、過(guò)程管控、集成利用全過(guò)程,奏響了瓦斯治理創(chuàng)新“進(jìn)行曲”。
源頭治理打好瓦斯治理主動(dòng)仗
創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的..動(dòng)力。五陽(yáng)煤礦在瓦斯頭治理上,堅(jiān)持對(duì)標(biāo)創(chuàng)新不斷線,持續(xù)加大瓦斯源頭治理技術(shù)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(fā)揮,是攸關(guān)采掘銜接規(guī)劃區(qū)瓦斯源頭治理的關(guān)鍵。該礦地面瓦斯抽采井原采用的煤層水力壓裂技術(shù),容易堵塞瓦斯運(yùn)移通道,裂縫在煤層中延展困難,導(dǎo)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,**了瓦斯運(yùn)移通道的穩(wěn)定,地面瓦斯抽采井瓦斯抽采量實(shí)現(xiàn)了大幅提升,瓦斯抽采效率提升至了原來(lái)的2至3倍。
為進(jìn)一步提升瓦斯治理效果,該礦自主創(chuàng)新,在集團(tuán)..創(chuàng)新運(yùn)用千米鉆機(jī)長(zhǎng)距離抽采瓦斯技術(shù),構(gòu)建起了“千米鉆機(jī)長(zhǎng)距離抽采瓦斯技術(shù)和底抽巷抽采技術(shù)”區(qū)域瓦斯治理新模式,底抽巷千米鉆機(jī)長(zhǎng)距離抽采鉆孔萬(wàn)米抽采率達(dá)到15方/萬(wàn)米,是水力造穴技術(shù)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(guò)產(chǎn)研結(jié)合的方式,與廠家合作研制“大扭矩鉆具”“鉆機(jī)穩(wěn)鉆支撐裝置”“松軟煤層煤柱區(qū)橫向大直徑成孔的成套裝備及成孔工藝”“擴(kuò)孔下套管一體化成套鉆具”“履帶式升降機(jī)”,開(kāi)發(fā)出了大直徑采空區(qū)抽采鉆孔鉆、擴(kuò)、護(hù)一體化成套設(shè)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(shù)正在進(jìn)行科技鑒定和5個(gè)..申報(bào)。
“三位一體”體系管控解難題
面對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下高瓦斯、高地應(yīng)力區(qū)掘進(jìn)工作面重大風(fēng)險(xiǎn)源系統(tǒng)治理難題,五陽(yáng)煤礦大膽創(chuàng)新,逐步摸索創(chuàng)建了“地質(zhì)、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(yīng)力區(qū)掘進(jìn)工作面由于超前支撐壓力遷移造成了頂板巖層動(dòng)力現(xiàn)象,給瓦斯治理帶來(lái)了挑戰(zhàn)。該礦反復(fù)分析研究論證、制定對(duì)策,不斷探索實(shí)踐改進(jìn),.終決定多部門聯(lián)動(dòng)解決這一難題,地測(cè)部門通過(guò)微震、聲電瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)圍巖動(dòng)力事件進(jìn)行定位、分析,確定危險(xiǎn)源,瓦斯研究部門負(fù)責(zé)制定瓦斯治理方案,生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)具體實(shí)施。
在研究制定瓦斯治理方案過(guò)程中,該礦反復(fù)試驗(yàn)先后實(shí)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(shí)效性差等問(wèn)題。面對(duì)情況,該礦立即轉(zhuǎn)變思路,變煤層治理瓦斯為巖層治理瓦斯(圍巖應(yīng)力控制),并以7612運(yùn)巷為試點(diǎn),通過(guò)頂板氣相壓裂措施,對(duì)相應(yīng)的高應(yīng)力區(qū)進(jìn)行定向泄壓,掘進(jìn)期間頂板動(dòng)力事件的頻次和能級(jí)明顯降低,一個(gè)頂板氣相壓裂可控制80米,杜絕了瓦斯預(yù)警現(xiàn)象,掘進(jìn)進(jìn)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(jìn)行了全面推廣運(yùn)用,瓦斯治理效果逐步顯現(xiàn),杜絕了瓦斯預(yù)警現(xiàn)象,掘進(jìn)效率得到大幅提升,掘進(jìn)效率.低提升了25%,.高提升了60%。三位一體管控體系的實(shí)施,有效解決了巷道掘進(jìn)期間地壓大、瓦斯含量高、頻發(fā)圍巖動(dòng)力事件造成煤體震動(dòng)等難題,大大提高了瓦斯治理的效能。
過(guò)程管控連環(huán)出擊提效能
瓦斯治理的關(guān)鍵在于瓦斯治理措施工程的過(guò)程管控力度和創(chuàng)新程度。五陽(yáng)煤礦采取自主創(chuàng)新的方式,從打鉆精度、成孔效率、造穴效率、鉆孔后期維護(hù)、瓦斯變化分析等方面全方位加強(qiáng)過(guò)程控制,有效提升了瓦斯抽采效能。
該礦創(chuàng)新運(yùn)用開(kāi)孔定向儀、測(cè)斜儀提高打鉆精度,減少抽采空白帶。自主研發(fā)全尺寸熱處理四棱鉆桿和離心式機(jī)械造穴鉆具,運(yùn)用常規(guī)鉆機(jī)先后完成160米長(zhǎng)距離造穴鉆孔施工、模擬夾鉆后鉆孔事故處理等試驗(yàn),目前累計(jì)施工鉆孔進(jìn)尺8000米,未發(fā)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(shè)備人員投入。采用產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合方式,開(kāi)發(fā)采掘工作面瓦斯預(yù)警系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控瓦斯變化趨勢(shì),提高預(yù)警能力,進(jìn)而通過(guò)實(shí)時(shí)優(yōu)化瓦斯治理措施降低瓦斯預(yù)警概率,并經(jīng)科技鑒定,該創(chuàng)新成果達(dá)到了國(guó)際**水平。自制自動(dòng)放水器,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用成效顯著,極大地減少了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了抽采系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
隨著瓦斯治理技術(shù)的不斷提高,抽采濃度、純量得到了持續(xù)提高。2019年重啟瓦斯發(fā)電,年內(nèi)發(fā)電712.77萬(wàn)度,創(chuàng)造效益213萬(wàn)元,2020年截止目前發(fā)電量較去年同期增加4.48倍,減少二氧化碳排放672萬(wàn)方,創(chuàng)造效益579萬(wàn)元。
面對(duì)瓦斯治理新問(wèn)題,五陽(yáng)煤礦堅(jiān)持守正創(chuàng)新,破解了一道道瓦斯治理的瓶頸難題,開(kāi)啟了瓦斯治理的新篇章。瓦斯綜合治理是安全生產(chǎn)中一項(xiàng)復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)工程。我們相信,在不久的將來(lái),五陽(yáng)煤礦通過(guò)在創(chuàng)新中攻堅(jiān)克難,在奮進(jìn)中砥礪前行,一定會(huì)蹚出一條具有五陽(yáng)特色的瓦斯治理新路子。
(文 張錦秀 程志強(qiáng) 李思齊)
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