峰峰集團九龍礦:敢同“瓦斯”爭高下 不向“突出”讓寸分
“借鑒石油煤層氣地麵開發經驗,采用地麵水射流徑向水平破煤瓦斯治理技術,煤層瓦斯實現均質化,‘突出’風險顯著降低。”在九龍礦地麵瓦斯治理現場,礦長史澤坡正在向國家礦山安全監察局檢查組介紹瓦斯治理經驗。
九龍礦牢固樹立“瓦斯抽采量當作煤炭產量”的理念,圍繞“六穩”工作主線,發揚“與‘瓦斯’鬥、其智無窮”的創新精神,實行“地麵區域抽采、井下單元抽采”立體化治理,瓦斯突出難題迎刃而解,瓦斯利用形成良性循環,安全、效益實現了雙豐收。
水擊石穿尋“地氣”
距九龍礦西北6.5公裏峰峰礦區野莊村地麵瓦斯治理現場,3台“磕頭機(遊梁式抽油機)”24小時持續運行,深埋於地下近千米的北三采區突出危險區2#煤層瓦斯,順著管道被源源不斷地抽采到地麵。這是該礦采用地麵水射流徑向水平破煤技術,對突出危險工作麵實施的瓦斯區域治理工程項目。
九龍礦作為煤與瓦斯突出礦井,開采的2#煤層為突出煤層,開采前必須進行區域防突措施。以往優先選擇的方法是開采野青保護層,但隨著開采的逐漸深入,回采過程中頻繁壓架,異常困難,無法推進,急需尋找一條從根本上破解礦井深部煤層瓦斯治理難題的新路徑。
為此,該礦黨政迅速調整戰略方向,主動尋找解決問題的辦法,創新思路決定從地麵入手,借鑒石油煤層氣開發經驗,為礦井瓦斯治理工作闖出了一條新路子。他們首先在地麵鑽場內,布置孔口間距10米的鑽井3個,使用“九龍鑽頭”在套管上開孔。為提升抽采效率,他們借助高壓水射流破岩作用,在煤層設置10個高壓水射流破岩孔徑,實現引導壓裂方向,達到壓裂增透的目的。為提高滲透率,他們運用地麵壓裂車對水平鑽孔進行壓裂,鑽孔裂隙影響周圍半徑150米的煤層,加速遊離氣和解析氣的采出。
如今,該礦安裝了型號CYJ8—VFD型地麵抽采設備3台,通過運用氣水分離等裝置,出水孔口瓦斯濃度100%,全天總排采氣量1500立方以上,達到了預期抽采效果。這標誌著,作為全國領先、省內首創的地麵瓦斯治理新技術,已在近千米深煤層條件下成功應用,瓦斯治理技術取得重大突破。
通過對煤層瓦斯實施大麵積區域治理,不再受井下各種不利因素製約,投入減少90%以上,實現了安全高效。
曾經,九龍人是地麵防治水區域治理的先行者。如今,又在瓦斯治理方麵取得重大突破,再一次成為“第一個吃螃蟹的人”,為深部煤層安全高效開采提供了重大的戰略技術支撐。
打造“六化一工程”
“安全第一、瓦治首要、標準為基、打造樣板”字樣的條幅,懸掛在該礦井下15249N工作麵。
瓦斯一直是煤礦中最嚴重的災害之源。隨著開采深度的不斷加大,煤與瓦斯突出危害對安全生產活動越發凸顯,瓦斯綜合治理工作不僅僅是保障安全的問題,而是必須消除煤層突出危險,實現礦井安全產能的釋放和可采。
九龍礦把瓦斯治理作為天字號工程,在15249N工作麵打造“六化一工程”瓦斯抽采精細化體係,並逐步推廣到井下全領域,積極建設瓦斯抽采精細化示範礦井。
--製定《2021年九龍礦瓦斯抽采精細化示範礦井建設方案》,完善《九龍礦瓦斯抽采管理》等14項相關製度,為瓦斯抽采全過程管控打下了堅實基礎,實現了“考核製度化”。
--科學合理部署瓦斯治理措施,在15249N工作麵,針對性的劃分出5個塊段,9個預抽評價單元,做到了一鑽場一設計,實現了“設計規範化”。
--使用YHZ90/360型號的開孔定位儀,對鑽孔的方位重新校對再開孔,確保開孔位置精準。同時,鑽孔每米衝煤量達到0.6頓以上,衝出的煤粉經過煤水分離裝置後,直接通過刮板輸送機運出,便捷高效,實現了“操作程序化”。
--鑽孔進行編號管理,閥門安裝位置統一成行,連孔軟管彎度一致,鑽孔連接做到整齊劃一,橫看成線、豎看成列,實現了“抽采標準化”。
--安裝抽采在線監測係統,通過工作麵抽采評價單元畫麵,實時顯示工作麵各單元抽采基本情況,監測各抽采測點的瓦斯抽采量、抽采濃度等參數,實現了“計量精準化”。
--采取視頻驗孔為主,現場井下抽查驗孔為輔的方法,建立鑽孔視頻驗收和視頻故障台賬,並記錄鑽杆長度和數量等參數,保證鑽孔施工質量,實現了“驗收視頻化”。
舉全礦之力保障瓦斯治理,紮實做好瓦斯綜合治理,打造了具有九龍特色的瓦斯治理品牌。
“廢氣”嬗變成“肥氣”
瓦斯被稱為煤礦的“安全殺手”,同時也是一種潔淨能源,有較高的利用價值,被稱為“第二煤炭資源”。
如何將“廢氣”變成“肥氣”,解決井下排空瓦斯造成的環境汙染......這些問題時時刻刻縈繞在九龍礦黨政心頭。
在經過大量的現場調研後,該礦決定建立瓦斯發電廠,將原煤生產的“廢物”變為綜合利用的寶貴資源,形成了良性循環。
汽車跑的快,道路是否暢通是關鍵。為增加井下瓦斯抽采運輸能力,他們對現有瓦斯抽采係統進行改造,更換地麵2台抽采能力為320 m3/min抽采泵,向井下施工鑽井2個,敷設直徑500毫米瓦斯抽采管路1010米,鑽井孔口連接地麵瓦斯抽采泵站,完成了地麵抽采係統工程建設。為解決礦井北翼抽采管路不足的瓶頸問題,他們在井下敷設直徑500毫米管路2600米,並通過大巷回風立眼與北五回風直徑500毫米管路搭接,增加了北翼地區抽采能力。同時,將南翼原有直徑250毫米管路更換為直徑300毫米管路,提升了南翼瓦斯抽采能力。
為促進節能環保,實現瓦斯綜合再利用,該礦積極探索瓦斯發電技術,將瓦斯抽放泵站瓦斯經DN500手動閥門到瓦斯發電廠DN500主管,經輸送總管、進氣支管、機組進氣管等,驅動燃氣發電機組發電。為防止可燃氣體濃度變化造成的發動機熄火發生,他們采用微電子控製技術,根據瓦斯濃度的變化對混合氣空燃比進行調節,杜絕了排氣管放炮、進氣管回火等。為避免人工操作失誤造成供電係統解列故障的發生,他們運用先進的並網技術,利用自動同期裝置,自動尋找同期並網,操作安全可靠。
抽放瓦斯越多,經濟效益越高,有了經濟杠杆的作用,抽放瓦斯的主動性進一步提高。該礦利用瓦斯發電使抽放瓦斯成為盈利工程,6台發電機組,全年瓦斯利用量可達367萬立方,發電538萬千瓦時,實現了“以利用促抽采、以抽采促安全”。
如今,九龍礦積極摸排地麵瓦斯治理推廣地區,製定煤層氣利用方案,探索運用抽采出的高濃度瓦斯壓縮後出售,做優新能源產業板塊,為集團公司“固本、開源、創新、做強”戰略目標的實現,貢獻九龍能量。(通訊員 韓金葦)