经营管理

韩城矿业科研攻关为治理矿井瓦斯破题

作者:陈凤鸣 王建利     时间: 2018-01-08     点击:20次    分享到:

近年来,韩城矿业公司加大科研投入,明确瓦斯治理等科研主攻方向,积极与中国矿业大学等科研院所合作开展瓦斯、防突等方面的技术研究,多项技术取得了重大突破。特别是近期在王峰矿井实验的煤层顶板定向长钻孔水力压裂抽采技术,连续抽采近4个多月,浓度稳定在50%以上;在下峪口矿实验的定向岩层水平长钻孔卸压瓦斯抽采技术,钻孔抽放浓度稳定在60%以上。这两项新成果完善了韩城矿区瓦斯治理技术体系。

韩城矿业是陕煤集团生产条件最为复杂、自然灾害最为严重的矿区,所属4个矿属高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井。在瓦斯治理方面,他们始终把瓦斯防治作为安全管理的重中之重,积极探索瓦斯综合治理的有效方法,科研攻关改变传统的瓦斯治理思维模式,遵循矿井瓦斯赋存规律,力戒“拼刺刀”等不符合规程规定的行为,为下一步灾害治理找到了新路径。

煤层顶板定向长钻孔水力压裂抽采技术,是平行于煤层将钻孔布置在顶板岩层中,并分枝见煤,水力压裂后抽采瓦斯。实验主孔长265米,孔径120毫米,分5枝见煤,分枝间距40米,压裂水量875立方米。经过连续120天的观测,瓦斯泵站抽采浓度一直维持在40%以上,最高达63%。这一成果使韩城矿区对高应力、低透气性松软煤层的瓦斯治理有了重新认识,也就是对于松软煤层打钻难的问题,可以通过煤层顶板岩层打钻来解决。这一成果的应用解决了软煤层打钻夹钻、喷孔、深度不够的问题,避免了打钻过程中可能出现的各种不安全因素,实现了大范围、长时间进行区域预抽,为采掘正常接续提供了保障。同时,简化了瓦斯抽采系统,提高了瓦斯抽采效果,避免了工作面打钻与掘进交叉作业对掘进进尺的影响,月进尺可以提高25%以上。

定向岩层水平长钻孔卸压瓦斯抽采技术是将钻孔布置在保护层和被保护层之间的岩层中,受保护层采动影响煤、岩层形成裂隙,提高了煤岩层的透气性,钻孔处于裂隙带抽采被保护层的卸压瓦斯。实验钻孔长度414米,孔径120毫米。经过长期观测,钻孔瓦斯抽采浓度一直维持在60%以上,单孔抽采瓦斯量达到每分钟23立方米。这意味着采用几个定向钻孔就可以代替原来几百个抽采钻孔,甚至可以代替顶底板瓦斯抽采巷,让生产环节更加简单。

韩城矿业这两项瓦斯治理技术,连同之前已经成熟的煤层钻孔超高压水力割缝抽采技术、穿层钻孔钻扩一体化瓦斯抽采技术、开采保护层、沿空留巷Y型通风技术等,构成了韩城矿区新的瓦斯治理技术体系。目前,公司已经制定了推广方案和实施计划,并针对试实验过程中出现的问题完善了技术方案。新技术的推广应用为实现矿井安全高效开采,建立本质型安全矿井奠定了坚实的基础。 

据悉,在瓦斯利用方面,韩城矿业按照“以抽保用、以用促抽”的工作思路,先后建成了象山矿井5x500千瓦、桑树坪矿2号井7x500千瓦、桑树坪矿7x700千瓦3座瓦斯发电厂,在建的下峪口矿7x700千瓦瓦斯发电厂不久将并网发电。届时,总装机容量1.58万千瓦的瓦斯发电厂,将矿井抽出的瓦斯直接用于发电,瓦斯得到有效利用,发电机组的余热利用还可满足职工洗浴的需要,减少对空排放和资源浪费,实现被动向主动抽采瓦斯的根本转变,安全效益、经济效益和环境效益大为改善。(陈凤鸣 王建利)

 

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