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从“一面旗帜”到“阳煤智慧” ——解析阳煤集团瓦斯治理的探索路径
新闻作者:本报记者 门高伟 通讯员 王洁  发布时间:2019年12月17日  查看次数:  放大 缩小 默认
  在煤炭行业,瓦斯事故是安全的最大威胁和矿工生命的“第一杀手”。因此,瓦斯灾害也一直是困扰煤矿安全生产的重要因素之一。
  对于阳煤集团公司来说,这一困扰尤为严重:现有的41座矿井中,高突瓦斯矿井占到近一半,各突出煤层瓦斯压力为0.25~2.3MPa,局部区域瓦斯含量高达24m3/t,矿井相对瓦斯涌出量16~46m3/t、矿井绝对瓦斯涌出量最大达540m3/min。加之,地质构造复杂、煤层碎软、透气性差,属于典型的低渗碎软突出难抽采煤层。
 
强化通风手段 着力抓好瓦斯治理
  据有关资料记载,20世纪90年代以前,受设备和技术等诸多因素局限,单一煤层综采工作面采场最初为一进一回“U”型通风系统,为解决上隅角瓦斯超限问题,逐步发展为外错专用排瓦斯巷的一进两回“U+L”型通风系统,即一条进风巷、一条回风巷、一条外错尾巷。
  进入20世纪90年代,随着采煤工作面装备及生产能力的提高,煤炭产量大幅度提高,回采工作面单产达到100万吨以上。但当时阳泉矿务局的多个高产高效工作面接连发生着火封闭事故,同时15#煤工作面采用外错尾巷+抽出式风机技术,难以彻底解决上隅角瓦斯积聚问题。
  多灾多难的采煤环境逼出企业的励志革新。阳泉矿务局与重庆煤科院等合作,提出在厚煤层顶板合理层位布置走向高抽巷的方法,在五矿中央区8204综放工作面试验开采15#煤层,上部煤层均未开采,而是用顶板巷道沿11#煤层布置走向高抽巷,抽采上邻近层瓦斯;1992年6月开始抽采,抽采率达90%以上。
  同时,为彻底解决上隅角瓦斯治理难题,当时的阳泉矿务局经过摸索实践,形成了15#煤层综放工作面瓦斯治理关键技术,即“U+I”型通风系统——“一进一回”+内错尾巷+走向高抽巷布置方式。“U+I”型通风系统在生产实践中试验成功后,有效解决了工作面采空区上隅角瓦斯积聚的问题,提高了邻近层瓦斯抽出率,形成了阳泉矿务局瓦斯治理的核心技术,并全面推广。该项瓦斯综合治理技术还获得了国家科学技术进步二等奖。
  经过一步步探索、一次次实践,阳泉矿务局与瓦斯作斗争的经验,对全国煤矿加强“一通三防”工作,认真贯彻落实防治瓦斯“三十条”规定、五个方面工作和十项管理制度,努力控制重特大瓦斯事故具有普遍指导意义。因此,1996年6月,全国煤矿推广阳泉局防治瓦斯经验交流会在阳泉矿务局召开。这一时期,阳泉矿务局的通风瓦斯管理工作走在了全国煤炭行业前列,成为全国治理瓦斯的一面旗帜。
  更值得一提的是,从1977~2002年,企业在绝对瓦斯涌出量最大、煤层自然发火严重、具有煤尘爆炸危险等自然灾害严重的条件下,实现了连续25年未发生重、特大瓦斯爆炸事故,连续17年未发生瓦斯爆炸死亡事故,创国内煤炭行业纪录。
  
出真招 下猛药 开启瓦斯治本之路
  一时的荣誉不能成就永远的辉煌。特别是2007年以来,煤炭行业大整合,集团公司所辖煤矿数量急剧增加,煤炭产量也直线上升。不服输的阳煤人继续围绕“零超限”这一目标,在瓦斯防治上出真招、下猛药,开启了瓦斯治本之路。
  一方面,继续完善邻近层瓦斯治理技术。另一方面,开始试验本煤层瓦斯抽采与防突工作。地面穿层钻孔抽采开采层瓦斯、底板岩巷抽采开采层瓦斯上行开采、深孔定向钻孔区域预抽等一系列新技术、新工艺,在集团公司所属矿井试验、推广、应用。
  那段时期,集团共有矿井42座,其中高突矿井20座,由于一系列措施的逐步推行,瓦斯超限和突出次数逐年下降——从2008年的5.6万次降到了2014年的27次。集团找到了破解瓦斯治理难题的新方法和新途径,逐步形成了“1234567”瓦斯治理体系——
  “1”即在瓦斯治理上坚持“一矿一策”“一面一策”,做到实事求是,因矿制宜、因面制宜。“2”即加强防突和防灭火管理,发挥好管理和治理两个抓手作用。“3”即通风系统、抽采系统和安全监控系统三大系统建设。“4”即抽采钻孔进尺、瓦斯抽采量、瓦斯治理岩巷进尺和通风抽采重点工程四项重点指标。“5”即通风部、安监局通风监察处、地质测量部、防突管理部和机电动力部五部门的业务保安责任。“6”即抓好贯通及调改风、突出煤层揭煤、井下氧电焊、排瓦斯、初采瓦斯治理、末采和过构造期间防自然发火六项重点管控。“7”即以七项瓦斯治理技术和三项管理手段为核心的“7+3”瓦斯治理阳煤模式。
  尤其“7+3”瓦斯治理阳煤模式,是2016年以来集团总结瓦斯治理经验形成的“阳煤智慧”,包括保护层开采、以岩保煤、小煤柱掘进、气相压裂、水力冲孔造穴、水力压裂、沿空留巷7项技术和钻孔抽采系统标准化、钻孔施工在线监控、抽采量精准计量3项管理手段。
  以气相压裂技术为例,2016年在新元公司累计试验巷道2000m,取得了显著的增透消突效果,巷道的单进水平大幅度提高。其中,煤层透气性系数提高了50~90倍,煤层钻孔衰减系数降低了80%,掘进速度提高了2~3倍。目前,气相压裂技术已在集团公司广泛推广应用。
  从2016年开始,推行“抽瓦斯、挣工资”的激励模式,各抽采矿井工资基数的30%与各矿的瓦斯抽采总量挂钩,根据抽采量的大小逐月考核。
  除了经济账,瓦斯工资制还使煤矿干部职工的思想观念发生了变化——大家不仅知道出煤挣钱,还知道治瓦斯抽瓦斯也同样挣钱,而且这钱挣得更安全、更长久。
  上下同心、其利断金。经过无数次与瓦斯搏斗,集团公司实现了安全效益、经济效益双丰收:完成治理瓦斯成果鉴定44项,取得省及行业科技进步奖20项,4项成果达到国际领先水平、1项成果达到国家先进水平。通过推广应用七项瓦斯治理技术,其效果也随之辐射:突出煤层掘进工作面月单进水平平均提高30%,最大提高5倍;单孔瓦斯抽采浓度从5%~10%提高到了30%以上;回采工作面抽采达标时间缩短一半,有效缓解了矿井的生产衔接紧张局面。2017年以来,累计产生经济效益20亿元,杜绝了瓦斯事故。
  
变废为宝 变害为利 实现瓦斯综合利用
  在瓦斯治理这场“战役”中,驯服瓦斯这只“气老虎”并不代表这场“战役”已经结束,实现瓦斯综合利用,变废为宝,变害为利,这才是最终目的。为此,集团公司又打响了瓦斯综合利用的绿色战役,推动瓦斯利用向纵深发展。今年1~11月份,煤层气利用量11.07亿立方米,其中工业用气量10.87亿立方米,民用用气量0.2亿立方米。
  此外,集团公司煤层气利用的思路由单独的“气体燃料”向“气体深加工”转变,煤层气生产金刚石项目即将开始筹建,未来会有更多的煤层气利用项目在阳煤落地生根,力争做到“煤层气”零排空。
  瓦斯防治是安全生产的头等大事,关系到企业的兴衰荣辱,关系到职工生命安全和国家财产安全。集团公司在瓦斯治理上做了大量的基础工作,但瓦斯治理仍然任重道远。
  面对未来,集团公司将继续坚持问题导向和目标导向,大力开展技术创新,不断突破与提升、丰富和完善瓦斯治理技术手段,为全国瓦斯治理提供更多阳煤方案。
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