五陽煤礦:奏響瓦斯治理創(chuàng)新“進行曲” | |
發(fā)布人:張錦秀 程志強 李思齊 瀏覽: 641 發(fā)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(fā)展的關鍵問題。面對瓦斯治理難題,該礦創(chuàng)新瓦斯治理理念,實施技術創(chuàng)新攻關,披荊斬棘攻堅克難,把創(chuàng)新理念貫穿到了系統(tǒng)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(chuàng)新“進行曲”。
源頭治理打好瓦斯治理主動仗
創(chuàng)新是引領發(fā)展的..動力。五陽煤礦在瓦斯頭治理上,堅持對標創(chuàng)新不斷線,持續(xù)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(fā)揮,是攸關采掘銜接規(guī)劃區(qū)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,**了瓦斯運移通道的穩(wěn)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(chuàng)新,在集團..創(chuàng)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(qū)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(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”“擴孔下套管一體化成套鉆具”“履帶式升降機”,開發(fā)出了大直徑采空區(qū)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(qū)掘進工作面重大風險源系統(tǒng)治理難題,五陽煤礦大膽創(chuàng)新,逐步摸索創(chuàng)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(qū)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(zhàn)。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(lián)動解決這一難題,地測部門通過微震、聲電瓦斯監(jiān)測系統(tǒng),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(qū)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(fā)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(huán)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(chuàng)新程度。五陽煤礦采取自主創(chuàng)新的方式,從打鉆精度、成孔效率、造穴效率、鉆孔后期維護、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(chuàng)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(fā)全尺寸熱處理四棱鉆桿和離心式機械造穴鉆具,運用常規(guī)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(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,減少設備人員投入。采用產學研聯(lián)合方式,開發(fā)采掘工作面瓦斯預警系統(tǒng),實時監(jiān)控瓦斯變化趨勢,提高預警能力,進而通過實時優(yōu)化瓦斯治理措施降低瓦斯預警概率,并經科技鑒定,該創(chuàng)新成果達到了國際**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(tǒng)的穩(wěn)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(xù)提高。2019年重啟瓦斯發(fā)電,年內發(fā)電712.77萬度,創(chuàng)造效益213萬元,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672萬方,創(chuàng)造效益579萬元。
面對瓦斯治理新問題,五陽煤礦堅持守正創(chuàng)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(tǒng)工程。我們相信,在不久的將來,五陽煤礦通過在創(chuàng)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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