潞安集團常村煤礦瓦斯治理跑出“加速度”

瓦斯是什麼？民眾心中都會有一個定義，就是對氣體燃料的通稱，在人類的日常生活中扮演了非常重要的角色。然而，在煤礦，瓦斯卻是井下五大自然災害之一。因此，破解瓦斯治理難題成為煤礦企業的重中之重。

潞安集團常村煤礦投產25年來，從以“通風為主、抽采為輔”的瓦斯治理思路，到“應抽盡抽、先抽後采”，再到“抽采為主、通風為輔”的新方法，最終總結提煉出適合潞安集團常村煤礦發展的“31241”礦井瓦斯治理思路，即“遵循三個原則、構建一個模式、實現兩項提升、打造四個標杆、抓好一個關鍵。”

“脈”通全局升級治理水平

“瓦斯治理采取的手段，主要從依賴通風逐漸變為抽采為主，而抽采手段主要以單一的順層預抽鑽孔為主，轉變為現在的多方向、多角度、多維度的立體化抽采模式。”該礦抽采科副主任師王坤介紹。

潞安集團常村煤礦從投產初期，各業務單位就派出技術人員對標瓦斯治理先進礦井，學習先進經驗和技術。2012年，該礦引進了“澳鑽千米定向鑽機”，確保了礦井抽、掘、采合理銜接，開啟了潞安集團常村煤礦瓦斯超前治理的新篇章。同年，該礦開始推進井田範圍的地麵排采井工程。截止目前，完成141口地麵抽采井施工，其中48口抽采井仍在持續排采，已超前治理井田麵積81萬平方米，超前治理煤量685萬噸，累計排采瓦斯512萬立方米。

從采掘工作麵瓦斯治理措施來看，該礦推廣Y型工作麵布置，將綜采工作麵采前、采中、采後瓦斯治理和減巷提效相結合，科學有效的解決了銜接緊張和瓦斯治理兩者互相製約的問題。同時，隨著瓦斯治理技術的發展和治理理念的提升，該礦確定了瓦斯巷先行、超前治理的瓦斯治理路線。允許通過瓦斯參數在區域驗證合格的情況下掘進，在掘進過程中，采取邊掘邊抽、迎頭預抽等措施的前提下，提升瓦斯管理級別，按照防突礦井規格，定期進行局部效果檢驗，做到了先治理、後掘進，先安全、後生產。

另外，潞安集團常村煤礦瓦斯治理QC小組在2017年憑借《井下打鑽噴孔綜合防護裝置》獲得全國優秀質量管理小組榮譽稱號，同年榮獲中國煤炭行業優秀質量管理小組榮譽稱號。2018年，《井下打鑽高壓拔杆裝置》榮獲長治市、山西省優秀質量管理小組一等獎榮譽稱號。2019年，《振動式水煤分離裝置》榮獲長治市、山西省優秀質量管理小組一等獎榮譽稱號，同年榮獲中國煤炭工業優秀治理管理小組一級稱號，進一步提升了現代化瓦斯治理水平。

把含金量的科技資源“囊入懷中”

“思想觀念要不斷更新，要擺脫‘固定思維’，適應礦井發展需求，加快‘換擋’速度，進一步加快加強瓦斯抽采，開發利用瓦斯資源，使之變害為利，提高礦井發展質量和效益。”該礦黨政表示。

2006年8月，潞安集團常村煤礦第一個地麵永久抽采瓦斯係統中央瓦斯泵站開工建設，2007年建成投運。緊接著的2年間，該礦井下陸續建成投運三座移動泵站，初步構建了全礦的抽采係統。

不僅如此，該礦積極引進瓦斯抽采先進技術裝備，2010年開始使用液壓鑽機，2014年引進澳大利亞的千米鑽機，用於施工長距離模塊化預抽鑽孔，進行高瓦斯區域瓦斯超前治理，實現了高瓦斯區域向低瓦斯區域的轉變。2018年，引進水利造穴鑽機，用於預抽鑽孔水力增透，實現煤層高效率泄壓抽采。

同時，引進鑽孔成像儀、鑽孔軌跡測量儀等鑽孔施工輔助裝置，用於觀測、03manbetx 鑽孔內煤、岩層特性及鑽孔偏移情況，摸索出了不同煤、岩層條件下鑽孔偏移規律，為優化鑽孔設計提供依據。與此同時，引進瓦斯氣體綜合參數測定儀，實現了地麵在線實時監測支管濃度、負壓、流量、溫度等參數，提升了抽采係統數據自動化、智能化水平。

此外，實施封孔並網工藝，2015年，該礦全麵推廣“兩堵一注”囊帶式無機注漿封孔工藝。該工藝推廣後，鑽孔漏氣率明顯降低，鑽孔萬米抽采量提升40%，封孔材料成本投入減少10%，是一種性價比高、抽采效果好的封孔工藝。

截止目前，潞安集團常村煤礦抽采係統由中央、王村兩座地麵永久瓦斯泵站和井下S5延伸采區泵站、S3泵站、S3羅茨泵站、N3延伸泵站、470泵站、22采區泵站6座臨時移動泵站組成，總裝機能力14101立方米/分鍾，運行能力7540立方米/分鍾。

科技創新始終保持“熱情”

如何進行瓦斯利用，潞安集團常村煤礦在低濃度瓦斯利用領域進行了深入探索。從2016年開始，實施了熱源撬低濃度瓦斯供熱係統替代燃煤鍋爐的可行性實踐，可利用濃度≥5%的瓦斯，填補了低濃度瓦斯利用的空白。2018年瓦斯利用量達到340萬立方米，獲得國家瓦斯利用補貼130萬元，實現了潞安集團常村煤礦瓦斯利用零利潤的突破。截止2020年7月，熱源撬全年累計瓦斯利用量為187萬立方米。

據了解，熱源撬瓦斯利用項目是一種清潔、環保、無汙染的瓦斯利用項目，相比於低濃度瓦斯內燃機發電，熱源撬的氮氧化物的排放實現了零排放。該技術是全球首次將低濃度瓦斯利用理論應用在現場的開拓性創新，填補了國內外超低濃度瓦斯利用的空白，在國際、國內行業均處於領先地位。

值得一提的是，潞安集團常村煤礦為實現礦井轉型升級、綠色發展。2019年，該礦王村風井高效建成地麵泵站低濃度發電站。截止2020年7月，累計發電1400萬千瓦時，年發電量預計達到5000萬千瓦時，預計年收益達到千萬，開創了該礦瓦斯利用的新格局。

“根據南翼曲莊風井和北翼花堖風井服務區域瓦斯賦存情況，我們計劃在曲莊風井工業場地建設‘低濃度瓦斯’發電利用項目，在花堖建設‘乏風氧化瓦斯’利用項目，最終實現地麵泵站瓦斯利用100%的目標。”該礦抽采科科長陳五一說。