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中国煤炭网:沙曲二矿瓦斯治理的多样化探索

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作者:

李宇诗

来源:

中国煤炭网


摘要:近日,中国煤炭网以《沙曲二矿瓦斯治理的多样化探索》为题,对沙曲二矿瓦斯治理的做法及成效进行了报道,一起来看看吧。

近日,中国煤炭网以《沙曲二矿瓦斯治理的多样化探索》为题,对沙曲二矿瓦斯治理的做法及成效进行了报道,一起来看看吧。

山西焦煤集团华晋焦煤公司沙曲二矿属煤与瓦斯突出矿井,于2018年通过改扩建竣工验收,如今已发展成为国家一级安全生产标准化矿井、国家级安全高效特级矿井,并且实现了高、低浓度瓦斯分源抽采。

怎么做到的?近日,记者来到沙曲二矿,深入了解其瓦斯治理的做法及成效。

明确“134”瓦斯治理思路

沙曲二矿开采的煤种为低灰、低硫、特低磷、高发热量、强粘结性的主焦煤,设计生产能力300万吨/年,核定生产能力270万吨/年。2022年经瓦斯等级鉴定,该矿绝对瓦斯涌出量154.37立方米/分钟,相对瓦斯涌出量60.50立方米/吨。

沙曲二矿根据各煤层瓦斯赋存规律、采掘部署实际以及时空关系等因素,结合现有瓦斯综合治理技术水平,形成了“134”瓦斯治理思路。“1是明确瓦斯治理目标,3是构建瓦斯治理‘三区联动—转化’模式,4是推进四项瓦斯综合治理措施落地,即地面井抽采、底抽巷穿层钻孔区域预抽、定向长距离钻孔区域预抽和保护层开采。”沙曲二矿通风副矿长陈振江说。

根据“134”瓦斯治理思路,沙曲二矿全方位实施立体瓦斯治理,实现高瓦斯突出煤层低瓦斯状态开采。同时,根据采区接替顺序,该矿将近十年采掘区域划分为规划区、准备区和生产区,实现三区联动转化,其中准备区通过大面积区域预抽,将煤层瓦斯含量降到6立方米/吨至8立方米/吨;生产区则实行“一矿一策”和“一面一策”,利用采掘工作面顺槽巷道和近层区预抽钻孔进行瓦斯治理。

目前,生产区煤瓦斯含量已降到6立方米/吨以下,顺利实现高瓦斯突出矿在低瓦斯状态下开采。

另外,沙曲二矿推进四项瓦斯综合治理措施落地,其中保护层开采效果显著,4煤层、5煤层走向方向上保护线处瓦斯压力为0.11兆帕,残余瓦斯含量均在4立方米/吨以下,符合《防治煤与瓦斯突出细则》规定。

提升瓦斯治理效果

有了瓦斯治理思路后,沙曲二矿开始在提升瓦斯治理效果上下功夫。

“我们在综采工作面推广应用长距离大孔径顶板走向裂隙带钻孔技术,提高了采空区瓦斯抽采效率,有效解决了工作面初采初放和回采期间采空区瓦斯涌出的问题。”沙曲二矿抽采区技术组组长常森彪表示。

在综采工作面应用长距离大孔径顶板走向裂隙带钻孔技术时,沙曲二矿技术人员进行了多次现场试验,最终确定8倍、9倍、10倍采高抽采效果最好。

常森彪介绍,该矿4901工作面应用长距离大孔径顶板走向裂隙带钻孔技术,采空区抽采量在40立方米/分钟以上,工作面抽采率在80%以上,瓦斯抽采效果显著,确保了瓦斯抽采安全。

沙曲二矿之前打钻使用的瓦斯防喷综合装置仅具备瓦斯收集与气水分离功能,一旦遇到突发性瓦斯喷孔,孔内高压瓦斯瞬间涌出,极易引发瓦斯超限事故。对此,该矿对原有的瓦斯防喷综合装置进行升级改造,增设远程气控控制阀、密封管、瓦斯防喷柔性囊袋等安全装置,研发了“延时汽水渣分离装置+10米大容积缓冲释压抽采气囊”设备,将其应用在四采区集中轨道巷、4901回风巷等定向钻机施钻地点,确保瓦斯收集、抽采、分离层层有措施、时时在防范。

精确计量瓦斯抽采数据

如何检测瓦斯抽采是否达标?这就需要在瓦斯抽采管道中安装孔板流量计。据沙曲二矿抽采区工作人员介绍,该矿之前使用的固定式孔板流量计,需要在钻井和抽采管道之间架设两个抽采负压管,并将流量计置于其中一个负压管上,测量时需要保持一端负压管开启,另一端关闭,然后交替检测。

“受阀门关闭不严、管道阻力大小、管道负压值不同等因素影响,这种瓦斯抽采数据采集方法一定程度上会导致数据误差增大,从而影响瓦斯抽采管理决策的精准性。”沙曲二矿抽采区抽采队队长高青红告诉记者。对此,沙曲二矿打造旋转式孔板流量计,将固定式孔板中的标准化圆盘变为可转动的阀瓣,提高了瓦斯抽采计量的准确性。

“换成旋转式孔板流量计之后,减小了管道内的阻力,负压损失量为14.6%,瓦斯抽采量比之前提高了20.8立方米/分钟。”常森彪表示。

沙曲二矿党委书记、矿长张俊虎表示,接下来,该矿仍将瞄准日常工作中的技术难点,持续优化,提升瓦斯治理水平。


 

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华晋焦煤 / 煤炭产业 / 电力产业

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