皖北煤電集團任樓煤礦成功將水力壓裂新技術應用到8258N、8255工作麵實踐,在順利實現頂板隨采隨落,消除瓦斯超限風險的同時,還降低了一氧化碳、生產成本和勞動強度。目前,該技術已在采煤係統全麵推廣應用,基本取代傳統深孔爆破切頂工藝。
超前謀劃,學練結合,與時間“賽跑”掌握主動權
兵馬未動,糧草先行。
4月初,任樓礦根據生產計劃,成立攻關小組,謀劃應用水力壓裂新技術,解決8258N工作麵頂板岩性硬,傳統的裝藥放炮方法,頂板不易冒落,瓦斯容易超限,汙染井下環境,安全隱患較大,影響安全生產的問題。
攻關小組克服疫情影響,積極谘詢先進礦井頂板管理經驗,主動與山東科技大學合作運用水力壓裂新技術。4月11日上午,組織開展采煤工作麵水力壓裂技術專題培訓班,邀請山東科技大學劉江偉教授授課,對采煤係統管技人員、班隊長、技術工人及安監員進行了為期2天的培訓。
在理論教學中,把“水力壓裂技術”與傳統的“打孔爆破施工法”進行了對比,講解了新技術的應用原理、設備構成、安全注意要點以及使用中可能會遇到的問題,參訓人員虛心請教,積極討論,不放過任何疑點。在理論教學結束後,授課教師帶領參訓人員深入8258N工作麵現場調研工作麵實際情況,進行現場教學,進行水力預裂實驗,反複觀摩水力壓裂操作方法,強調安全注意事項。
與此同時,物資保障部積極聯係水力壓裂裝備生產廠家,確保設備按時到位。
“通過理論與現場教學,我基本掌握了水力壓裂這門新技術,了解新技術的特點,在操作中更能把控安全注意事項和施工方法。”綜采一區采煤工楊德幹介紹說。
緊盯現場,攻堅克難,與技術“較勁”創出新天地
4月26日,8258N工作麵安裝結束,完成調試,順利投產,水力壓裂裝備就位,綜采一區技術骨幹個個摩拳擦掌,準備大顯身手。
為驗證水力壓裂技術的可行性,該礦在8258N工作麵1-74架采用水力壓裂新技術,75架以上采用傳統模式深孔爆破預裂技術,通過對比驗證水力壓裂技術效果。
第一次使用水力壓裂裝備,工作中遇到的實際困難遠比想象的多,鑽頭大小問題、鑽眼角度問題、水壓調整、安全防護…..等等,都需要現場試驗、反複調試。礦成立水力應用3個工作小組,山東科技大學劉江偉、生產技術部許文基、皖煤傑出工匠劉飛各帶1個小組,各跟1個小班,實行全流程跟班,3個小組每天收集數據,03manbetx 問題,確定參數......
“該技術每間隔13米施工一個預裂孔,向煤壁鑽孔16米,向老塘鑽孔12米,在鑽孔中安裝高壓封隔器,兩端封堵鑽孔,通過跨式膨脹性封孔器對壓裂段進行封閉,利用高壓水將封閉段進行壓裂,多次選取不同的壓裂位置進行壓裂,孔壁開裂,生成多條裂紋,從而形成裂紋網絡,破壞頂板完整性,改變鑽孔周圍的力學環境,削弱頂板的承載能力頂板在失去支架支撐後垮落,最終實現隨著工作麵的推采。”皖煤傑出工匠劉飛介紹說。
“我們在施工過程中,使用快接頭連接管路,將快接頭兩端的膠管用8#粗鐵絲固定兩道,防止接頭處因高壓脫開傷人;在正式開始施工前,再次檢查管路的連接和固定情況,確保管路連接穩固安全。” 施工現場負責人鞏超說道。
5月16日,隨著8258N工作麵的推進,采空區頂板逐漸分層、分次的垮落,降低老頂初次來壓強度,避免采空區大麵積垮落形成的颶風對人員、設備的危害,保證工作麵安全回采。
降本增效,全麵推廣,為工作麵安全回采注入新活力。
“水力壓裂技術相比深孔預裂爆破技術,成本低,設備和材料可重複使用,節省了爆破炸藥和雷管的費用;效果好,單孔控製範圍大,鑽孔施工大量減少,不幹擾工作麵正常生產及周邊工程正常施工,提高了工作效率;更安全,避免了放炮放頂人員撤離、一氧化碳超標等問題,改善了作業環境,提高了效能。” 生產技術部負責人徐啟雷向筆者介紹。
水力壓裂技術的成功應用不僅實現了采空區頂板隨采隨落,降低了放炮產生的CO,還消除了工作麵瓦斯積聚與突出的安全隱患。
實踐證明,水力壓裂是一種安全、高效、綠色的技術。
綜采一區率先吃下螃蟹,綜采二區也不甘落後。
該區指派8名專業技術骨幹到綜采一區8258N工作麵現場學習,製定8255風巷水力壓裂技術方案。5月10日早班,綜采二區開始在8255風巷施工一個注水孔,孔深6米,分兩段壓裂,分別是6米和4.5米位置,孔前後8米錨索漏液。5月14日中班,8255工作麵上隅角頂板第一次充分垮落,之後隨采隨落,效果良好。
截至6月24日,該區已應用水力壓裂24次,進入常態化運行模式。
“現在,水力壓裂技術已經充分應用到我礦2個綜采工作麵,降低了生產成本、提高了安全係數,減輕了勞動強度,提高了采煤效率,同時有效解決了一氧化碳超標問題,最大程度上提高了經濟效益和社會效益。”副礦長黃永峰說到。