潞安化工余吾煤业全力打造“瓦斯治理技术应用示范基地”

创新破壁 未来可期

——潞安化工余吾煤业全力打造“瓦斯治理技术应用示范基地”

近年来，潞安化工余吾煤业有限责任公司持续探索、研究、试验瓦斯治理新技术、新工艺，推动瓦斯抽采关键技术取得新突破，不断优化升级和完善瓦斯治理体系，基本形成了井上与井下相结合、采前采中采后相结合的全方位、模块化、立体化瓦斯治理模式，全力打造潞安化工集团的“瓦斯治理技术应用示范基地”。

按下“U”键 超强抽采

实践证明，地面抽采瓦斯是治理矿井瓦斯灾害的有效途径。该公司在集团首次创新性提出利用U型井分段压裂技术抽采瓦斯，即地面抽采井沿煤层顶板钻进水平井、向下定向射孔和分段压裂的抽采模式，最终实现碎软低渗煤层的地面瓦斯高效抽采技术突破。

攻克重重难题，该公司地面U型井成功实现分段压裂，改善了煤层及顶板渗透性，通过地面高效抽采，实现矿井瓦斯超前治理，大幅减少井下底抽巷、钻孔工作量，降低瓦斯治理投入，为瓦斯抽采精益化管理蹚出一条特色新路。

公司U型井第二阶段压裂

“U型井是余吾煤业第一口地面瓦斯定向抽采井，也是集团第一口实验井，服务于井下北二采区，2019年底正式进入排采。目前，U型井运行平稳，平均日产气量为6700m3，达到国内领先水平。”该公司抽采科科长张羽介绍。

与常规直井相比，该公司地面U型井抽采效果具有“大、多、快”等特点。“大”是指U型井煤体压裂有效覆盖范围大，1组U型井压裂有效覆盖范围相当于5口常规直井；“多”是指U型井产气量多，1组U型井产气量为5口常规直井的3.8倍；“快”是指U型井排采让吨煤瓦斯含量下降快，1组U型井吨煤瓦斯含量下降量为直井的1.6倍，为井下安全生产及减少井下瓦斯治理工作量提供了有力支持。

“地面U型井能够节省施工成本，地面井一般服务年限为5年。经测算，1组U型井瓦斯抽采量，同一区域需要布置8口直井才能达到同等的抽采效果，但是8口直井的施工费用远超1组U型井的施工费用。”张羽如数家珍。

在地面U型井产水量、产气量衰竭后，该公司还将尝试负压抽采，在一定程度上代替高抽巷，实现“以孔代巷”，为井下接替抽采创造良好条件。同时，积极着手布置北三、南五等采区深部的地面井，拓展U型井的应用，为矿井长远瓦斯治理奠定坚实的基础。

井下在线监测站

直面难题 先行先试

区域瓦斯治理难题长期制约矿井安全高效掘进。面对难题，该公司迎难而上，成为集团“底抽巷穿层钻孔区域预抽”的试点单位，先行先试，积极研究底抽巷的巷道布置、巷道支护、钻孔设计、预抽效果等相关工作。

该公司以N2203胶顺为试验工作面，考察底抽巷穿层钻孔区域预抽技术的实际应用效果。将N2203底抽巷布置于N2203胶顺与N2205回顺之间，距煤层底板10米，距N2203胶顺水平距离10米，底抽巷内设计上向穿层钻孔拟对两条顺槽进行区域预抽，掩护两条煤巷掘进。

“为保证钻孔在预抽煤层中分布的均匀性，提升预抽效果，我们按照煤层倾角变化，将巷道划分为7个单元分别设计，每5米布置一组钻孔，每组7个钻孔，钻孔开孔间距0.35米，见煤点间距6米，在3#煤层底板形成6米×5米的网格。”该公司瓦斯治理研究中心负责人李云介绍。

N2203底抽巷穿层钻孔施工取得很好的效果，累计抽采时间748天，累计瓦斯抽采量360.3万m3。N2203胶顺掘进期间回风流最高瓦斯浓度仅为0.3%，区域预抽、掩护掘进效果显著，优势明显，区域瓦斯治理领域取得突破性进展。

试验成功后，为进一步拓展底抽巷区域预抽应用范围，充分发挥底抽巷的后期利用价值，该公司又在南五采区大巷延伸时将南五进风下山、南五2#回风下山布置底板岩巷，作为底抽巷在巷道内施工穿层钻孔掩护南五采区掘进，穿层钻孔施工区域平均瓦斯含量下降3.78m3/t，底抽巷区域预抽效果明显。

智能监测 高效抽采

未来是智能和信息化的时代，瓦斯抽采也要跟上时代发展的步伐。该公司围绕矿井“智能化”建设，优化矿井抽采及其监测系统，进一步提升矿井瓦斯抽采智能化和高效性。

围绕着矿井“智能化”建设，该公司全面完善抽采在线计量装置，采掘巷道钻孔施工前计量装置按标准安装到位，工作面实现分单元计量全覆盖，实时监测瓦斯抽采状态，监测数据实际上传，初步构建起工作面抽采达标动态管控系统，实现抽采达标管理的网络化和信息化，提升抽采工作的目标性和针对性。

“我们积极探索单孔测定新方式和新设备，规范抽采纯量测定流程，完善中央井区和南风井井区的主管人工计量装置，全面实现人工检测与有线计量的定期对比，从硬件上保证‘预测指标评估，实测指标评判’的准确性和规范性。”在瓦斯抽采达标分元评价示意图前的张羽说。

与此同时，该公司大力推广“一钻一视频”钻孔验收管理办法，工作人员无需下井，通过高清视频监控，就可以实时监测打钻队组开孔、钻进、退钻的全过程，并结合系统辅助验收功能，对钻孔进行验收，验孔准确率达到了90%左右，方便高效，大幅降低了现场验收环节人工投入。

结合井下临时泵站阶段性使用实际，该公司还逐步实施视频监测无人看护，降低人工成本。

道阻且长，行则将至，行而不辍，未来可期。潞安化工余吾煤业有限责任公司围绕着“瓦斯治理技术应用示范基地”的新使命，细化目标和项目，通过技术创新，不断提升井下抽采“核心”技术装备，通过理念和思维创新，拓展瓦斯综合治理技术路线，树立技术和管理标杆。

（杨利军 贾 辉） 

打设瓦斯抽采钻孔

一钻一视频

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《中国质量报》