隨著科技進步，煤礦可以采取一系列措施，讓瓦斯治理變得安全和高效。當瓦斯通過抽采從井下到達地面后，或用于發(fā)電，或用于乏風供熱。

近年來，山西潞安化工集團余吾煤業(yè)公司圍繞“提純量、降含量、減風量、保產(chǎn)量”的主導(dǎo)思想，構(gòu)建了工程超前的立體化瓦斯治理新模式、智能高效的精準化抽采管理新體系，實現(xiàn)瓦斯從治理到“智”理的轉(zhuǎn)變。

治理過程更超前

日前，在余吾煤業(yè)公司瓦斯抽采科辦公室，科長張羽正和職工研討《礦井瓦斯治理規(guī)劃》。這個方案涵蓋了余吾煤業(yè)公司未來3年至10年的瓦斯治理規(guī)劃。

“超前治理”是余吾煤業(yè)公司瓦斯治理的重要手段。該公司通過地面井區(qū)域預(yù)抽和底板巖巷穿層預(yù)抽，結(jié)合定向分支長鉆孔條帶預(yù)抽技術(shù)，構(gòu)建了瓦斯治理工程超前的立體化瓦斯治理模式。

在地面井區(qū)域預(yù)抽方面，從2018年到2020年，余吾煤業(yè)公司打設(shè)了130口地面瓦斯抽采井，覆蓋未來5年至10年內(nèi)回采區(qū)域。

今年，余吾煤業(yè)公司又打設(shè)了30口地面井，為將來南七采區(qū)生產(chǎn)做了充分準備。

在底板巖巷穿層預(yù)抽方面，余吾煤業(yè)公司將瓦斯治理重點放到了余欣風井。他們瞄準瓦斯“消突”問題，著力實現(xiàn)南六、南七采區(qū)大巷的瓦斯治理。

同時，余吾煤業(yè)公司瓦斯抽采科與生產(chǎn)科展開合作，利用盾構(gòu)機，對南六、南七采區(qū)巷道施工方式進行調(diào)整，將原來的“兩巖三煤”變成“四巖一煤”，確保礦井的安全生產(chǎn)。

上述方法也為其他采區(qū)的瓦斯治理模式提供了樣板。在定向分支長鉆孔條帶預(yù)抽方面，他們將上述方法作用于高瓦斯區(qū)域的煤巷開口前，實現(xiàn)瓦斯的超前預(yù)抽。目前，余吾煤業(yè)公司已在S5202膠帶順槽、N3102膠帶順槽施工。

此外，他們利用千米定向鉆機，消除工作面中部鉆孔空白帶，確保瓦斯抽采效果達標。

余吾煤業(yè)公司形成了獨特的瓦斯治理模式：綜采工作面抽采方式主要為地面井抽采、順層鉆孔抽采、高抽巷抽采、上隅角懸管抽采。

“去年，我們還優(yōu)化了上隅角抽采工藝，將原來直接埋進老塘的方式變成現(xiàn)在的回收管路方式。一年可以回收4000米，節(jié)約160萬元。”張羽說。

抽采管理更智能

每一個抽采鉆孔都能被視頻驗收，每一趟抽采支管都能被在線監(jiān)測，每一項抽采數(shù)據(jù)都能被精準預(yù)判和分析，這是余吾煤業(yè)公司瓦斯抽采“智”能管理的體現(xiàn)。

“智”具體體現(xiàn)在哪里？張羽打開了電腦上的瓦斯抽采達標分單元評價示意圖。在這個圖上，筆者可以看到井下每個工作面的瓦斯管路，瓦斯流量、濃度、溫度等數(shù)據(jù)可以被在線監(jiān)測。工作人員根據(jù)實時數(shù)據(jù)，動態(tài)分析每個鉆孔的抽采情況。這樣，抽采科工作人員不用下井，便可以隨時掌握井下每個鉆孔相關(guān)信息。

上述就是余吾煤業(yè)公司今年新搭建的抽采鉆孔管理平臺。根據(jù)井下監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息，該平臺可以實時傳輸?shù)降孛娌⑸汕€圖，精準研判瓦斯信息。

前段時間，張羽發(fā)現(xiàn)圖上有異常。經(jīng)過判斷分析，他發(fā)現(xiàn)是隊組在井下拆卸管路時沒有按照標準執(zhí)行，導(dǎo)致流量異常。張羽立即通知隊組負責人進行整改。

“這些數(shù)據(jù)直接影響著瓦斯利用效率。下一步，我們將繼續(xù)優(yōu)化這個系統(tǒng)，實現(xiàn)預(yù)警。”張羽說。

“智”還體現(xiàn)在余吾煤業(yè)公司對瓦斯抽采提濃提效的管理上。該公司建立了“1341”瓦斯提濃提效模式，實現(xiàn)了鉆孔的分級管控。

相關(guān)人員表示，“1341”瓦斯提濃提效模式中，“1”即“提純量，降含量”一個目標；“3”即三級驗收：“一鉆一視頻”驗收；抽采科科員按每旬成孔數(shù)量的10%隨機驗收；主要分管打鉆的生產(chǎn)業(yè)務(wù)科室正隊級以上人員配合單位隊長、書記驗收；“4”即四項舉措：二次提濃、規(guī)模造穴、分類管控、趨勢考核；“1”即一個平臺：抽采鉆孔精準化管理平臺。

目前，該公司安裝支管在線監(jiān)測系統(tǒng)10套，試驗了礦井鉆孔軌跡測量裝置，累計安裝并運行“一鉆一視頻”監(jiān)控裝置33套、備用2套，抽采鉆孔各環(huán)節(jié)處于實時監(jiān)控狀態(tài)。

同時，在鉆孔質(zhì)量驗收上，他們將標準化納入考核驗收范圍之內(nèi)，避免后期影響井下運輸。該公司還將繼續(xù)運用鉆孔軌跡測定裝置，避免出現(xiàn)鉆孔空白帶，保證抽采質(zhì)量達標。

此外，余吾煤業(yè)公司瓦斯治理研究中心突破了五項關(guān)鍵技術(shù)難關(guān)。

相關(guān)人員表示，創(chuàng)新具體表現(xiàn)為瓦斯抽采系統(tǒng)的迭代更新、綜采工作面高抽巷的優(yōu)化應(yīng)用、俯孔和深孔水力造穴技術(shù)突破、千米鉆孔深孔壓裂增透抽采技術(shù)突破、建立沿空留巷條件下回采工作面的配套瓦斯治理模式。

目前，瓦斯治理研究中心自主更換了瓦斯抽采放水器，制作了60套放水器并進行小規(guī)模推廣，實現(xiàn)抽采系統(tǒng)的迭代更新。

瓦斯利用更精益

今年上半年，余吾煤業(yè)公司瓦斯抽采量達5401.09萬立方米，完成全年計劃的51.4%；瓦斯利用量達2395.37萬立方米，完成全年計劃的51.0%。

在瓦斯利用上，余吾煤業(yè)公司積極爭取國家優(yōu)惠政策補貼。如今，該公司每天瓦斯發(fā)電量在30萬千瓦時左右，實現(xiàn)經(jīng)濟效益15萬元。

在瓦斯利用效率上，余吾煤業(yè)公司依托今年新搭建的瓦斯抽采達標分單元評價平臺，提高了瓦斯抽采率。同時，該公司還將在余欣風井，同步建設(shè)地面永久瓦斯泵站。

筆者了解到，該公司瓦斯發(fā)電站和瓦斯泵站分別位于中央?yún)^(qū)、北風井和南風井，乏風氧化項目位于北風井，實現(xiàn)了高負壓抽采瓦斯低濃發(fā)電、低負壓抽采瓦斯乏風氧化的瓦斯利用，井下抽采瓦斯利用率達44%以上。

同時，余吾煤業(yè)公司利用乏風氧化項目，實現(xiàn)了冬季供熱、夏季發(fā)電，不僅供熱效果好，而且廢氣被利用起來，減少了碳排放。

此外，該公司還將采空區(qū)的瓦斯進行抽采利用，變“廢”為寶。

針對該公司已封閉工作面采空區(qū)瓦斯儲存量大、部分采空區(qū)密閉前有瓦斯積聚現(xiàn)象，該公司技術(shù)人員持續(xù)開展了采空區(qū)瓦斯利用工作。根據(jù)新結(jié)采工作面采空區(qū)瓦斯?jié)舛燃俺椴上到y(tǒng)能力，他們及時敷設(shè)管路，抽采并利用采空區(qū)瓦斯進行發(fā)電。

目前，余吾煤業(yè)公司已對S2200、S5203等8個采空區(qū)密閉處瓦斯進行抽采，日抽采量達23040立方米。