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沙曲瓦斯治理模式

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沙曲瓦斯治理模式

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沙曲矿煤种为低灰、特低硫、特低磷、高热量值的主焦煤, 是世界稀少、国内稀缺的优质主焦煤,钢铁企业冶炼高炉的“骨架”原料,属国家“两区一种”保护性开发资源(国家规划矿区、国家保护开采区、稀缺煤种)。

沙曲矿煤种为低灰、特低硫、特低磷、高热量值的主焦煤, 是世界稀少、国内稀缺的优质主焦煤,钢铁企业冶炼高炉的“骨架”原料,属国家“两区一种”保护性开发资源(国家规划矿区、国家保护开采区、稀缺煤种)。矿井井田各主采煤层呈典型的近距离煤层群分组赋存,瓦斯压力大、含量高,且均为煤与瓦斯突出煤层,一层开采,多层卸压。随着煤层埋深的增加,煤与瓦斯突出危险性日益严重,瓦斯涌出量逐年增大,严重制约了稀缺优质煤炭资源的安全高效生产。

经过多年的院企科研合作以及企业在瓦斯治理方面的不懈探索实践,华晋焦煤逐步形成了“近距离突出煤层群稀缺资源安全开发与利用的沙曲模式”。即:“三区联动—转化”全方位立体化瓦斯抽采、保护层开采、沿空留巷无煤柱开采和瓦斯安全高效利用。

三区联动根据矿井瓦斯赋存条件、采掘部署和时空关系,将全井田划分为:生产区、接替区、规划区。通过本煤层抽采、底板岩抽巷穿层钻孔、卸压带瓦斯抽采、地面钻井与井下水平钻孔对接等技术提前实施井上下立体抽采,进行大面积瓦斯预抽;保护层开采首先开采无突出危险的煤层,释放下部突出危险性大的煤层瓦斯,达到开采一层煤、解放多层煤的区域性治理瓦斯目的;沿空留巷无煤柱开采,既控制了上隅角瓦斯,又通过充填物替代煤柱,提高了资源回收率。通过瓦斯利用,进行高、低浓瓦斯发电、余热利用及乏风催化氧化技术研发及应用,实现了变废为宝、绿色循环。

该项目填补了国内相关技术的空白,达到了世界领先水平。其中“煤矿区煤层气立体抽采关键技术与产业化示范”获中华人民共和国国务院科技进步二等奖。“多分支水平井井下对穿技术”、“4.2m大采高充填巷道无煤柱开采、Y型通风”领先世界。“沙曲矿近距离突出煤层群无煤柱开采立体瓦斯抽采关键技术研究” 获中国煤炭工业协会科技进步一等奖。

“沙曲瓦斯治理模式”攻克了近距离煤层群高瓦斯、煤与瓦斯突出条件下的诸多难题,实现了高瓦斯突出矿井在低瓦斯状态下的安全、高效、绿色开采。给企业带来了安全生产的良好态势。瓦斯抽采:2011年1.05亿m3   2014年 1.7亿m3,抽采率 70%以上,瓦斯超限次数大幅下降:2006年3600次;2012年至今工作面瓦斯零超限。稀缺资源回收率提高显著,经济效益突出,采区回收率提高13%、新增产值5亿元。大量减少温室气体排放,高浓度瓦斯利用率100%,低浓度瓦斯利用率80%以上,环境效益巨大。

该模式也得到了中国工程院、国家煤监局、中国煤炭工业协会等专家、领导的高度肯定。

近距离突出煤层群稀缺资源安全开发与利用的“沙曲模式”是改革发展、创新发展在华晋焦煤的成功实践,对全国相似条件矿区的开发具有极强的示范作用,并可对提升中国煤炭行业瓦斯治理水平做出新的重大贡献!