近年來(lái)，余吾煤業(yè)不斷探索、研究、試驗瓦斯治理新技術(shù)、新工藝，堅持“應抽盡抽、以用促抽、抽采達標”原則，實(shí)施集團第一口地面U型井抽采工程，推動(dòng)瓦斯抽采關(guān)鍵技術(shù)取得新突破，確保瓦斯高效抽采、高效利用。

直面難題 先行先試

開(kāi)發(fā)研究新型適用瓦斯治理技術(shù)迫在眉睫。該公司積極開(kāi)拓瓦斯治理思路，推進(jìn)地面U型瓦斯抽采井施工技術(shù)，在地面對煤體進(jìn)行提前預抽，超前卸壓煤體瓦斯，解決了礦井存在的瓦斯治理難題。

實(shí)踐證明，從地面抽采瓦斯是治理礦井瓦斯災害的有效途徑。采用垂直壓裂井方式雖然獲得較好的抽采效果，但存在抽采時(shí)間長(cháng)、影響范圍偏小、外圍工程量大等缺陷，急需探索一套高效、安全抽采煤層瓦斯新技術(shù)、新方法，服務(wù)礦井安全生產(chǎn)。

為提高地面井單井產(chǎn)氣量，該公司與集團瓦斯研究院、金源煤層氣公司、中煤科工西安院煤化所積極開(kāi)展技術(shù)論證和實(shí)施方案研究，在集團首次創(chuàng )新性提出利用U型井分段壓裂技術(shù)抽采瓦斯，即地面抽采井沿煤層頂板鉆進(jìn)水平井、向下定向射孔和分段壓裂的抽采模式，最終實(shí)現碎軟低滲煤層的地面瓦斯高效抽采技術(shù)突破。

“U型井是余吾煤業(yè)第一口地面瓦斯定向抽采井，也是集團第一口實(shí)驗井，對應井下北二采區，服務(wù)于井下N2207、N2208兩個(gè)綜采工作面，2019年3月開(kāi)鉆，6月順利貫通，11月正式進(jìn)入排采。目前，U型井運行平穩，日產(chǎn)氣量已突破8600方，達到國內領(lǐng)先水平。與之前抽采技術(shù)相比，U型井實(shí)現了采前、采中、采后和井上井下全覆蓋立體化抽采，達到事半功倍的抽采效果?！背椴煽瓶崎L(cháng)張羽說(shuō)。

超越常規 高效抽采

與常規直井相比，該公司地面U型井抽采效果具有“大、多、快”等特點(diǎn)，為井下安全生產(chǎn)及減少井下瓦斯治理工作量提供了有力支持。

——“大”，U型井煤體壓裂有效覆蓋范圍大。1組U型井煤體壓裂有效覆蓋范圍為134萬(wàn)噸，1口常規直井煤體壓裂有效覆蓋范圍為26.8萬(wàn)噸，即1組U型井壓裂有效覆蓋范圍相當于5口常規直井。

——“多”，U型井產(chǎn)氣量多。1組U型井日均產(chǎn)氣量為6700立方米，1口常規直井日產(chǎn)氣量為350立方米，5口直井日產(chǎn)氣量為1750立方米，即U型井產(chǎn)氣量為5口常規直井的3.8倍。

——“快”，U型井排采讓噸煤瓦斯含量下降快。根據類(lèi)比、模擬預測，1組U型井平均年產(chǎn)氣量為100×104立方米，排采區域噸煤瓦斯含量每年可降低0.75立方米/噸。1口常規直井年抽采量12.8×104立方米，排采區域噸煤瓦斯含量每年可降低0.48立方米/噸。

與此同時(shí)，該公司地面U型井抽采瓦斯濃度在95%以上，達到了天然氣二類(lèi)標準，可直接利用，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何廢氣，是上好的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。

“地面U型井能夠節省施工成本，地面井一般服務(wù)年限為5年，經(jīng)預算，1組U型井瓦斯抽采量，同一區域需要布置8口直井才能達到同等的抽采效果，但是8口直井的施工費用遠超1組U型井的施工費用?！睆堄鹣蛴浾呓榻B。

一井多用 未來(lái)可期

該公司加快建設地面U型井進(jìn)行瓦斯抽采，可以實(shí)現“以孔代巷”“一孔多用”，為瓦斯抽采精益化管理蹚出一條特色新路。

此前，治理瓦斯普遍采用井下鉆孔瓦斯預抽的方法，這種方法存在工程量大、施工難、成本高、抽采時(shí)間長(cháng)等問(wèn)題?，F在，U型井可以提前對煤體瓦斯進(jìn)行抽采，有效降低影響范圍內煤層中的瓦斯壓力與含量，減少瓦斯預抽時(shí)間和本煤層鉆孔數量和未來(lái)采煤的瓦斯治理難度和治理中潛在的安全風(fēng)險，實(shí)現“一孔多用”。不但克服了水平井在煤層中鉆進(jìn)難以成孔和鉆井、固井中的儲層污染等難題，而且解決了碎軟煤層壓裂效果差的問(wèn)題。

同時(shí)，該公司地面U型井分段壓裂后，改善了煤層及頂板滲透性，通過(guò)地面高效抽采，可實(shí)現煤礦瓦斯超前治理，大幅減少井下底抽巷，降低瓦斯治理投入。在地面U型井產(chǎn)水量、產(chǎn)氣量衰竭后，還將嘗試負壓抽采，在一定程度上代替高抽巷，實(shí)現“以孔代巷”，為井下接替抽采創(chuàng )造了良好條件。

道阻且長(cháng)，行則將至。余吾煤業(yè)將持續發(fā)力，探索礦井條帶瓦斯高效預抽消突、瓦斯災害防治和煤層氣規?；_(kāi)發(fā)等前沿技術(shù)，打造集團瓦斯綜合治理“第一品牌”，為集團瓦斯綜合治理輸出“余吾樣本”。

（文 楊利軍  劉明星）

責任編輯：崔婷婷