當(dāng)今,綠色低碳發(fā)展已成為企業(yè)發(fā)展的代名詞,而伴隨煤體賦存的瓦斯,如果不有效治理,可能就是高效生產(chǎn)的絆腳石。近年來(lái),余吾煤業(yè)公司堅(jiān)持標(biāo)本兼治,強(qiáng)化以治理空間換抽采時(shí)間,以抽采時(shí)間換生產(chǎn)空間的超前治理理念,采取先進(jìn)的瓦斯治理技術(shù)和手段,推進(jìn)瓦斯治理,不僅成為行業(yè)內(nèi)瓦斯治理的佼佼者,而且形成了一套具有余吾特色的立體化瓦斯治理模式,實(shí)現(xiàn)了讓瓦斯不再“任性”的目標(biāo)。
2023年,按照集團(tuán)總體部署,該公司正式肩負(fù)起打造“瓦斯治理技術(shù)應(yīng)用示范基地”的重任。作為主體單位,為了全面展示其在瓦斯治理領(lǐng)域的先進(jìn)適用技術(shù),推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,助力國(guó)家能源安全和環(huán)境保護(hù),該公司憑借其豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),在三個(gè)已投產(chǎn)井區(qū),配套建設(shè)了完善的瓦斯利用設(shè)施,包括瓦斯泵站和瓦斯發(fā)電站,共裝備36臺(tái)發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量高達(dá)23.2MW,日發(fā)電量30千瓦時(shí)。此外,該公司還在北風(fēng)井井區(qū)建有一座先進(jìn)的乏風(fēng)氧化站,利用三臺(tái)RTO乏風(fēng)氧化裝置,有效處理低負(fù)壓瓦斯,形成了“高負(fù)壓抽采瓦斯發(fā)電,低負(fù)壓抽采瓦斯乏風(fēng)氧化”的多元化瓦斯利用模式,不僅為企業(yè)爭(zhēng)取到了每年800萬(wàn)元的瓦斯利用補(bǔ)貼,還實(shí)現(xiàn)了64萬(wàn)噸的碳減排,為國(guó)家綠色低碳發(fā)展作出了積極貢獻(xiàn)。
該公司充分認(rèn)識(shí)到,沒(méi)有先進(jìn)的瓦斯治理理念,就不能確保企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。如何實(shí)現(xiàn)瓦斯治理由“被動(dòng)式”向“主動(dòng)式”轉(zhuǎn)變,全力攻克瓦斯治理硬骨頭?該公司首先從地面井區(qū)域預(yù)抽,提前排采待采區(qū)瓦斯,確保瓦斯高效治理。目前,井田范圍內(nèi)共有自主排采的地面抽采井168口,單井平均產(chǎn)氣量在350方左右。
早在2018年以前,該公司地面鉆井壓裂就采用活性水、氮?dú)馀菽?,隨后全面應(yīng)用注砂壓裂工藝,壓裂一口井用800方水50方砂;2023年,在余欣風(fēng)井首次試驗(yàn)了大液量、大沙量壓裂,將水量增加到2000方、加砂量增加到200方。2019年,該公司創(chuàng)新試驗(yàn)了第一口U型井,由一口直井和一口L型井組成,水平段長(zhǎng)800m,終孔層位在煤層頂板上方2m-3m,分10段射孔壓裂,最大日產(chǎn)氣量9200方。
在井下,該公司根據(jù)掘進(jìn)工作面具備鄰巷預(yù)抽的工作面,采用了鄰巷鉆孔超前預(yù)抽,對(duì)不具備鄰巷預(yù)抽條件的進(jìn)行分級(jí)治理,根據(jù)巷道瓦斯涌出量依次采用邊掘邊抽+釋放孔+CO2氣相壓裂措施。2020年,該公司又對(duì)掘進(jìn)面區(qū)域預(yù)抽進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新,利用千米鉆機(jī)超前施工分支孔,對(duì)高瓦斯煤巷進(jìn)行條帶預(yù)抽,把主孔布置在底板或頂板,向煤層中開(kāi)分支進(jìn)行預(yù)抽。
針對(duì)礦井向西部不斷延伸,埋深不斷加大的實(shí)際情況,該公司推行“以巖保煤”的理念,利用巖巷空間治理煤層瓦斯。通過(guò)實(shí)施底抽巷穿層預(yù)抽,在煤底板下方10米施工底抽巷,對(duì)采區(qū)巷道一巷多用,穿層鉆孔5米一組網(wǎng)格化布置,并配合水力沖孔進(jìn)行增透抽采,抽采初期,月均下降瓦斯含量1方,而在回采過(guò)程中,該公司采取順層鉆孔抽采,全部采用兩堵一注封孔工藝,逐步試驗(yàn)“三堵兩注”;同時(shí),推廣應(yīng)用水力造穴、機(jī)械造穴以及CO2壓裂增透措施,大大縮短了工作面瓦斯預(yù)抽時(shí)間。
在瓦斯治理取得成效的同時(shí),該公司還加強(qiáng)工作面通風(fēng)方式的科學(xué)探索和管理,U型通風(fēng)工作面針對(duì)上隅角瓦斯治理,他們采用了端頭尾堵漏+上隅角埋管抽采。目前,工作面通風(fēng)方式正在逐步由“單U+高抽”向“Y+高抽”過(guò)渡,消除工作面上隅角,主要做法就是沿空留巷Y型通風(fēng)技術(shù),兩條進(jìn)風(fēng)巷,一條回風(fēng)巷,配合柔模墻內(nèi)埋管抽采采空區(qū)瓦斯,不但改善了生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境,還有效解決了工作面上隅角瓦斯超限之患,保障了工作面安全高效回采。
(文 劉明星 王少波)
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