鉆孔卸壓“有講究” 多抽瓦斯多發(fā)電——貴州省畢節(jié)市織金縣助力煤礦治瓦斯增效益

貴州省畢節(jié)市織金縣資源豐富，已探明儲量的礦藏種類達26種，其中優(yōu)質無煙煤儲量達107億噸，占全省總量的20%以上。但一段時間以來，由于地質構造復雜、技術水平有限，瓦斯超限時有發(fā)生，治理難題亟待解決。

“對于高突煤層而言，僅采用常規(guī)的底抽巷穿層孔、本煤層順層孔鉆孔卸壓抽采瓦斯的方法，不僅生產成本高、周期長，而且存在瓦斯超限風險，難以滿足礦井實際的安全與效益需求?！辟F州鐵福來鉆探工程有限公司（以下簡稱鐵福來公司）負責人說。

近年來，織金縣政府和煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察部門積極助力煤礦實現安全發(fā)展，邀請鐵福來公司應用鄰近層定向鉆孔瓦斯高效抽采技術，實現織金縣高突煤層瓦斯高效抽采。

三甲煤礦

瓦斯超限治理成典范

織金縣三甲煤礦為煤與瓦斯突出礦井，年設計生產能力45萬噸。

2019年，因瓦斯抽采不到位，該礦曾發(fā)生一起煤與瓦斯突出事故。2023年8月，該礦11608采煤工作面再次發(fā)生瓦斯超限。該礦甚至一度面臨關停。

2023年8月16日，在地方監(jiān)管部門指導下，該礦邀請多個技術團隊進行了一次公開技術討論。現場各種觀點交鋒激烈，鐵福來公司技術專家也在其中。

經過前期調研和現場勘察，依據該礦實際條件，技術團隊提出“沿煤層走向向切眼方向施工高、低位定向長鉆孔，在回采期間攔截抽采上覆15號煤層和14號煤層卸壓瓦斯”的方案。

第一個月，在1號鉆場施工8個低位定向鉆孔、7個高位定向鉆孔。通過測量，1號鉆場主管道瓦斯?jié)舛绕骄鶠?0.6%，單孔檢測濃度最高達98.46%，瓦斯抽采效果明顯。

抽采瓦斯初步成功，給了技術團隊極大信心。緊接著，該團隊又開展2號鉆場的施工。通過測量，2號鉆場主管道瓦斯?jié)舛绕骄鶠?7.1%，單孔檢測濃度最高達97.66%。

2023年11月3日，三甲煤礦恢復正常生產。截至2024年7月30日，該礦11608采煤工作面回采結束，安全回采煤炭35萬噸，回采期間未出現瓦斯超限情況。

瓦斯抽采技術革新后，三甲煤礦地面瓦斯發(fā)電廠的運行狀況煥然一新。

此前，15臺發(fā)電機組僅有5臺能正常發(fā)電，月發(fā)電量100萬千瓦時。采用高位卸壓定向鉆技術后，瓦斯抽采單孔濃度最高達98.46%，每日瓦斯抽采量達12萬立方米，15臺發(fā)電機組實現滿發(fā)，月發(fā)電量飆升至400萬千瓦時，且這僅占抽出瓦斯量的三分之二，每月新增經濟效益200萬元。

為充分利用瓦斯資源，三甲煤礦于今年一季度新增8臺大功率瓦斯發(fā)電機。改造后，該礦地面瓦斯發(fā)電廠發(fā)電機組達23臺，總容量提升至1.67萬千瓦。

富祥煤礦

定向鉆孔深度刷新紀錄

織金縣富祥煤礦年設計生產能力30萬噸，為煤與瓦斯突出礦井，正在開采22701和22703工作面。如何防止開采時鄰近層30號煤層瓦斯涌向采煤工作面，造成工作面、回風上隅角、回風流瓦斯超限，成為富祥煤礦總工程師王小勤最迫切想解決的問題。

在織金縣政府和縣能源局幫助下，技術團隊綜合研判富祥煤礦巖性變化，最終與該礦共同制定了“采用定向長鉆孔連續(xù)抽采下覆被保護層卸壓瓦斯”的方案。

應用該項技術后，該礦防范了鄰近層30號煤層卸壓瓦斯涌向22701和22703工作面，杜絕了工作面、回風隅角、回風流瓦斯超限現象。

經檢測，22703工作面卸壓定向鉆孔瓦斯抽采濃度最高達59.6%，22701工作面卸壓定向鉆孔瓦斯抽采濃度最高達59.8%。22703工作面回采期間，上隅角瓦斯治理效果明顯。22701工作面不僅實現卸壓消突，鉆孔還可作為后續(xù)開采30號煤層的高位鉆孔重復利用。

“通過引入定向卸壓鉆孔技術，我們的瓦斯發(fā)電廠瓦斯利用發(fā)電效率更高了，目前月累計發(fā)電量達146.5萬千瓦時，產生經濟效益100萬元?！蓖跣∏诟吲d地說。

渝興煤礦

高位定向鉆孔保障安全回采

大西南投資集團渝興煤礦年設計生產能力45萬噸，為煤與瓦斯突出礦井，地質條件復雜，瓦斯治理難度較大。

為有效攔截上覆鄰近煤層瓦斯，防止回風巷上方裂隙帶內積聚大量瓦斯，造成瓦斯超限，2024年9月，渝興煤礦邀請鐵福來公司技術團隊，在21502工作面布置1號鉆場，開展高位定向鉆孔。

45天完成總進尺1221米后，技術團隊對高位定向鉆孔進行標準化連抽，主管路瓦斯?jié)舛仍?5%以上。

“2024年9月12日至11月24日，我礦累計抽采瓦斯423萬立方米，瓦斯?jié)舛染S持在78%以上?；夭善陂g，回風巷和上隅角瓦斯探頭未出現大波動，煤炭產量和瓦斯抽采量均大幅增加，同時給我礦瓦斯發(fā)電廠帶來的效益也實現了較大突破?！?span>渝興煤礦礦長汪琛君說（張安妮）

來源：中國煤炭報

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