近日,笔者走进国内最大口径卸压瓦斯采 动 井 —— 淮 北 矿业集团杨柳矿 1077 工作面 13 号D 型 地 面 井 ,只 见 该 井 正 开 足马 力 ,将 井 下 工 作 面 的 瓦 斯 通过直径 339.7 毫米的三开工作管管 路 ,以 平 均 每 分 钟 22.39 方 的抽采纯量,抽送到地面瓦斯抽采泵站。
“利用地面井抽采井下瓦斯,取消了工作面上隅角埋管以及定向(高位)长钻孔,大幅减少了井下瓦斯治理巷道及钻孔工程,降低了风排瓦斯量,为工作面安全高效回采提供了强有力保障。”该矿瓦斯办主任姜兴乾说,“在相同采线位置及抽采时间,13号D型地面井是直径 219.1 毫米 C+型地面井抽采总量的 3 至 4 倍,各项抽采数据均创新纪录。”
杨柳矿地面抽采“最大化”的成功实践,是淮北矿业集团从瓦斯治理迈向“智理”的一个缩影。据该集团通防地测部副主任工程师王庆永介绍,淮北矿区瓦斯地质条件复杂,随着开采深度的不断增加,防突工作更加艰巨,部分非突出矿井煤层处在防突升级区。目前 18 对生产矿井中,煤与瓦斯突出矿井 12 对,高瓦斯矿井 6 对,是全国开采难度大、安全管理难度较大的矿区之一。
近年来,该集团通防地测部、电力分公司、各矿井积极行动,采取井上井下立体式抽采,井上井下联合发力,做到“应抽尽抽、应用尽用、以用促抽、抽用最大化”。
“地面井抽采方面,优化采动井结构和井位布置,形成上‘让’、中‘抗’、下‘避’的设计原则,大幅 提 供 井 壁 结 构 可 靠 性 。 同 时突出抓好地面井施工过程监管,把握关键环节和工序,确保采动井施工质量可靠,严格做到‘一工程、一设计、一监督、一档案’。”该集 团 通 防 地 测 部 瓦 斯 防 治 室 主任肖富刚说,“通过实行全周期管理和动态分析,矿井抽采效果显著。童亭矿 866 工作面单井最大 抽 采 纯 量 达 到 每 分 钟 12 方 ,杨 柳 矿 1077 工 作 面 单 井 抽 采 纯量每分钟超 22 方。芦岭矿在Ⅲ1022 工作面回采期间,地面采动井 单 井 最 大 抽 采 纯 流 量 每 分 钟36 方 ,单 井 累 计 最 大 抽 采 纯 量270 万方,抽采达到最大化,确保了工作面瓦斯可控,实现了工作面安全高效回采。”
在瓦斯治理方面,该集团大力推进抽采“四化”,即抽采精细化、规范化、信息化、最大化。突出抽采“最大化”重点,全面实现“钻到位、管到底、孔封严、水放通”要求。细化“提浓增量”具体举 措 ,全 面 排 查 抽 采 系 统、抽 采 钻 孔 ,杜 绝 积 水、漏气。规范抽采系统日常管理,合理调配抽采负压,做到高低浓分源抽采。严格落实“老孔”洗孔、穿层钻孔增透等措施,提高抽采浓度、流量。优化瓦斯治理方案,减少上隅角等低浓抽采措施。积极寻找气源,充分利用封闭采空区等瓦斯。
据介绍,近年来,该集团在“一通三防”是“定海神针”战略统领下,在“瓦斯是第一灾害”“超限就是事故”等理念引领下,瓦斯防治新技术工艺如雨后春笋般不断涌出。2018 年,推广应用定向长钻孔替代高位钻场技术工艺;2021 年,全面推广地面 L 型多分支井瓦斯抽采技术工艺;2022 年,全面推广直径 339.7 毫米 D 型井大口径地面井技术工艺和地面水平井压裂技术工艺,其中单井最大抽采纯流量 36 立方米/分钟的纪录国内少见。“十三五”以来,集团完成瓦斯抽采量8.58亿万方。
在做到瓦斯抽采最大化的同时,该集团让机组跟着气源跑,做到利用最大化。“十三五”以来,先后建成了临涣西翼、临涣东部井、青东、许疃、神源煤化工、信湖低浓度瓦斯发电利用项目,改扩建了祁南、芦岭、朱仙庄、袁一、杨柳等瓦斯发电项目,大大提升了低浓度瓦斯发电利用率。目前该集团共拥有12座低浓度瓦斯电站,总装机台数87台,装机容量62.25兆瓦。
据统计,“十三五”以来,淮北矿业集团共利用瓦斯发电 9.4 亿度,利用瓦斯 4.9 亿方,各矿井获得国家财政补助奖励款8000多万元。(郑洪光)