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【新闻调查】技术与管理并重 力促抽采最大化
 时间:2015年10月12日8:25:58 来源:威尼斯官方网站 编辑:胡娜 点击:
 

    2014年6月,新庄孜矿高标准建成了国家级瓦斯治理示范矿井,并顺利通过验收,被国家发改委、人力资源与社会保障部、科技部、安监局等四部委授予“全国煤矿瓦斯防治先进单位”,走出了一条具有本矿特色的瓦斯综合治理与利用之路。

    该矿瓦斯压力大、含量高,煤层倾角平均30度左右,绝对瓦斯涌出量达165m3/min。面对复杂地质条件,该矿自2012年起,连续三年创出“瓦斯抽采量稳定在6000万m3,抽采率达70%以上,日瓦斯利用发电量10万度”的优异成绩。该矿如何驯服煤矿“头号杀手”瓦斯,实现抽采效果最大化的?记者日前进行了采访。

    矿“老”瓦斯“大”,安全发展面临严峻考验

    “新庄孜矿作为集团公司目前唯一一座解放前开采的煤矿,已有68年的开采历史。随着开采向深部延深,目前所有煤层都升级为突出煤层,瓦斯灾害成为制约矿井安全生产的主要因素之一。”通防科副科长张波告诉记者,类似于新庄孜矿这样的高瓦斯矿井在集团公司并不多见,矿井要想安全高效发展,不降伏瓦斯这只“老虎”,可以说比登天还难。

    张波的话并非危言耸听。地质资料显示,该矿现主采的C13、B11b、B10、B8、B7a、B6、B4、A3、A1煤层均为突出煤层,其中C13、B11b、B6、B4煤层为强突出煤层,瓦斯绝对涌出量达165m3/min,最大原始瓦斯压力6.5MPa。通防科科长朱卫华形象地比喻说:“这样大的瓦斯压力使得每平方米所承受的压力比子弹的威力还大。”

    先天条件的恶劣,注定了新庄孜矿瓦斯治理将是一场持久的攻坚战。对此,该矿没有怨天尤人,而是积极发挥人的主观能动性,从技术和管理上寻求突破,因地制宜地提出坚持走保护层开采连续化、规模化之路,大力实施瓦斯抽采精细化等综合治本措施,探索出了一条具有新矿特色的瓦斯抽采成熟有效做法。

    以保护层开采为龙头,强推打钻抽采精细化

    在煤层地质构造中,有的煤层瓦斯含量高,压力大,煤与瓦斯突出的危险性较大,不宜直接开采,而其邻近煤层有的则是无突出危险的煤层,即保护层。

    该矿通过先开采保护层,利用采动影响使突出煤层大量高压瓦斯得以充分释放,从而有效起到了消除突出煤层突出危险的作用。

    该矿B10煤层为薄煤层,瓦斯含量相对较小。对此,该矿将其作为关键保护层,对上保护B11b煤层,开采B11b煤时又可上保护C13煤层。另一方面,其下保护B8煤层,开采B8煤层时又可一次保护B7、B6、B4煤层,通过B10关键保护层的开采实现上下递进保护。

    “中间来一刀,上下都解放。”该矿把七个煤层作为一个治理单元,采用“一面六巷”立体式瓦斯治理模式,实现了抽采效果最大化。

    自2012年以来,该矿通过保护层的连续化、规模化开采,使得矿井连续三年瓦斯抽采量稳定在6000万m3,在保证新谢地区4万户居民生活用气及发电的同时,源头消除了瓦斯对安全生产的影响,有效保证了采掘生产进度。

    如今,尝到了保护层开采的甜头后,该矿更加坚定地走选择B10煤作为关键保护层实施区域治理瓦斯的路子。“目前62310工作面基本为全岩,工作面需打眼放炮,每班消耗煤机截齿成本费用近万元,但上下坚持苦战攻坚不后退,为的是日后解放更多的安全煤量。”该矿相关负责人表示,现在啃骨头是为了日后能吃到更多的肉。实践证明,保护层开采,对提高矿井瓦斯抽采起到了根本的推动作用。

    与此同时,该矿在打钻抽采精细化方面也做了大量工作。特别是在钻孔施工上,该矿强推“工作面回采前,卸压钻孔必须施工到位。”这一硬性规定,实现了上下底板巷超前工作面200米打钻卸压抽采,为工作面安全高效回采赢得了时间和空间上的保障。同时,优化钻孔施工设计,在B10煤保护层开采打钻抽采上,该矿变以往从B6底板巷施工B6至B8穿层孔为从B10槽底板巷施工B8煤穿层孔的方式,避免了钻孔一次穿3层煤,施工难度大、易堵孔偏斜等弊端,源头保证了钻孔质量及抽采效果。同时从高抽巷施工B11b穿层钻孔,为B11b煤的卸压形成通道。目前,该矿62310高抽巷抽采浓度35%,抽采纯量42m3/min,使得强突煤层B11b煤瓦斯卸压更加充分。

    上下拧成一股绳,多重监管稳运行

    矿井瓦斯治理是一项综合工程,涉及地质、“一通三防”以及采掘等多个部门和单位。对此,上下必须互为联动,拧成一股绳,确保抽采系统稳定可靠。

    “开采保护层,源头促进了瓦斯抽采效果最大化,但前提是要找准层位、科学布置高低抽巷。”地测科相关负责人表示。

    为强化地质基础工作,化解地质风险,该矿严格实行地质工作“三级”保障制度。采掘区队技术员通过深入现场,及时掌握现场煤(岩)层及地质构造情况,并及时向地测科汇报现场地质信息。地测科负责矿井地质预测及通报,并强化责任落实到人。矿总工程师、地测副总则负责重大地质问题的处理,三方联动,从设计源头及技术措施上保证钻孔施工工艺更严格,抽采更经济科学。

    为确保矿井6套永久抽采系统稳定高效运行,该矿通防科、监测工区、抽采工区、通风区等部门单位按矿统一部署,大力推进集成信息化管理,对瓦斯抽采浓度、流量、负压等参数在线实时监测,使工作人员可根据数据变化及时掌握井下头面的系统动态。同时,优化抽采管网建设,根据高低浓瓦斯抽采情况,及时调整抽采负压,实现了井下六大抽采系统的灵活切换。今年年初,该矿针对62110关键保护层开采结束后,对应卸压抽采范围内瓦斯量变小的实际,及时调整抽采系统负压,果断暂停八号井抽采系统,不仅保证了瓦斯抽采量,而且仅此一项日节约电费近万元,减少岗位用工10人。

    为保证监控数据的真实可靠,该矿抽采系统采用“人机互补”模式,即重点头面既有专人动态巡查,各抽采系统又有自动监控系统全覆盖连续监测,实现了点面结合,有效监控。“我们每天都会将人工现场实测数据与监控系统采集数据进行比对,对于偏差大的及时进行核验与校正,确保数据真实有效和系统安全稳定运行。”朱卫华表示。

    该矿相关负责人表示,今后矿仍将坚定不移地走关键保护层开采瓦斯综合治理之路,并在此基础上不断引进新技术,细化打钻抽采工艺,力争推进到每个面,每个钻场,每个钻孔。同时找准采掘抽平衡点,做到按需所抽,集中优化抽,推进瓦斯抽采效果最大化、最优化。(魏强 文安发)

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