瓦斯是什么？人們心中都會(huì )有一個(gè)定義，就是對氣體燃料的通稱(chēng)，在人類(lèi)的日常生活中扮演了非常重要的角色。然而，在煤礦，瓦斯卻是井下五大自然災害之一。因此，破解瓦斯治理難題成為煤礦企業(yè)的重中之重。

常村煤礦建礦35周年、投產(chǎn)25年來(lái)，從以“通風(fēng)為主、抽采為輔”的瓦斯治理思路，到“應抽盡抽、先抽后采”，再到“抽采為主、通風(fēng)為輔”的新方法，最終總結提煉出適合常村煤礦發(fā)展的“31241”礦井瓦斯治理思路，即“遵循三個(gè)原則、構建一個(gè)模式、實(shí)現兩項提升、打造四個(gè)標桿、抓好一個(gè)關(guān)鍵?！?/p>

“脈”通全局升級治理水平

“瓦斯治理采取的手段，主要從依賴(lài)通風(fēng)逐漸變?yōu)槌椴蔀橹?，而抽采手段主要以單一的順層預抽鉆孔為主，轉變?yōu)楝F在的多方向、多角度、多維度的立體化抽采模式?！痹摰V抽采科副主任師王坤介紹。

該礦從投產(chǎn)初期，各業(yè)務(wù)單位就派出技術(shù)人員對標瓦斯治理先進(jìn)礦井，學(xué)習先進(jìn)經(jīng)驗和技術(shù)。2012年，該礦引進(jìn)了“澳鉆千米定向鉆機”，確保了礦井抽、掘、采合理銜接，開(kāi)啟了常村煤礦瓦斯超前治理的新篇章。同年，該礦開(kāi)始推進(jìn)井田范圍的地面排采井工程。截止目前，完成141口地面抽采井施工，其中48口抽采井仍在持續排采，已超前治理井田面積81萬(wàn)平方米，超前治理煤量685萬(wàn)噸，累計排采瓦斯512萬(wàn)立方米。

從采掘工作面瓦斯治理措施來(lái)看，該礦推廣Y型工作面布置，將綜采工作面采前、采中、采后瓦斯治理和減巷提效相結合，科學(xué)有效地解決了銜接緊張和瓦斯治理兩者互相制約的問(wèn)題。同時(shí)，隨著(zhù)瓦斯治理技術(shù)的發(fā)展和治理理念的提升，該礦確定了瓦斯巷先行、超前治理的瓦斯治理路線(xiàn)。允許通過(guò)瓦斯參數在區域驗證合格的情況下掘進(jìn)，在掘進(jìn)過(guò)程中，采取邊掘邊抽、迎頭預抽等措施的前提下，提升瓦斯管理級別，按照防突礦井規格，定期進(jìn)行局部效果檢驗，做到了先治理、后掘進(jìn)，先安全、后生產(chǎn)。

另外，該礦瓦斯治理QC小組在2017年憑借《井下打鉆噴孔綜合防護裝置》獲得全國優(yōu)秀質(zhì)量管理小組榮譽(yù)稱(chēng)號，同年榮獲中國煤炭行業(yè)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組榮譽(yù)稱(chēng)號。2018年，《井下打鉆高壓拔桿裝置》榮獲長(cháng)治市、山西省優(yōu)秀質(zhì)量管理小組一等獎榮譽(yù)稱(chēng)號。2019年，《振動(dòng)式水煤分離裝置》榮獲長(cháng)治市、山西省優(yōu)秀質(zhì)量管理小組一等獎榮譽(yù)稱(chēng)號，同年榮獲中國煤炭工業(yè)優(yōu)秀治理管理小組一級稱(chēng)號，進(jìn)一步提升了現代化瓦斯治理水平。

把含金量的科技資源“囊入懷中”

“思想觀(guān)念要不斷更新，要擺脫‘固定思維’，適應礦井發(fā)展需求，加快‘換擋’速度，進(jìn)一步加快加強瓦斯抽采，開(kāi)發(fā)利用瓦斯資源，使之變害為利，提高礦井發(fā)展質(zhì)量和效益?！痹摰V黨政表示。

2006年8月，常村煤礦第一個(gè)地面永久抽采瓦斯系統中央瓦斯泵站開(kāi)工建設，2007年建成投運。緊接著(zhù)的2年間，該礦井下陸續建成投運三座移動(dòng)泵站，初步構建了全礦的抽采系統。

不僅如此，該礦積極引進(jìn)瓦斯抽采先進(jìn)技術(shù)裝備，2010年開(kāi)始使用液壓鉆機，2014年引進(jìn)澳大利亞的千米鉆機，用于施工長(cháng)距離模塊化預抽鉆孔，進(jìn)行高瓦斯區域瓦斯超前治理，實(shí)現了高瓦斯區域向低瓦斯區域的轉變。2018年，引進(jìn)水利造穴鉆機，用于預抽鉆孔水力增透，實(shí)現煤層高效率泄壓抽采。

同時(shí)，引進(jìn)鉆孔成像儀、鉆孔軌跡測量?jì)x等鉆孔施工輔助裝置，用于觀(guān)測、分析鉆孔內煤、巖層特性及鉆孔偏移情況，摸索出了不同煤、巖層條件下鉆孔偏移規律，為優(yōu)化鉆孔設計提供依據。與此同時(shí)，引進(jìn)瓦斯氣體綜合參數測定儀，實(shí)現了地面在線(xiàn)實(shí)時(shí)監測支管濃度、負壓、流量、溫度等參數，提升了抽采系統數據自動(dòng)化、智能化水平。

此外，實(shí)施封孔并網(wǎng)工藝，2015年，該礦全面推廣“兩堵一注”囊帶式無(wú)機注漿封孔工藝。該工藝推廣后，鉆孔漏氣率明顯降低，鉆孔萬(wàn)米抽采量提升40%，封孔材料成本投入減少10%，是一種性?xún)r(jià)比高、抽采效果好的封孔工藝。

截止目前，該礦抽采系統由中央、王村兩座地面永久瓦斯泵站和井下S5延伸采區泵站、S3泵站、S3羅茨泵站、N3延伸泵站、470泵站、22采區泵站6座臨時(shí)移動(dòng)泵站組成，總裝機能力14101立方米/分鐘，運行能力7540立方米/分鐘。

科技創(chuàng )新始終保持“熱情”

如何進(jìn)行瓦斯利用，常村煤礦在低濃度瓦斯利用領(lǐng)域進(jìn)行了深入探索。從2016年開(kāi)始，實(shí)施了熱源撬低濃度瓦斯供熱系統替代燃煤鍋爐的可行性實(shí)踐，可利用濃度≥5%的瓦斯，填補了低濃度瓦斯利用的空白。2018年瓦斯利用量達到340萬(wàn)立方米，獲得國家瓦斯利用補貼130萬(wàn)元，實(shí)現了常村煤礦瓦斯利用零利潤的突破。2020年1到7月份，熱源撬累計瓦斯利用量為187萬(wàn)立方米。

據了解，熱源撬瓦斯利用項目是一種清潔、環(huán)保、無(wú)污染的瓦斯利用項目，相比于低濃度瓦斯內燃機發(fā)電，熱源撬的氮氧化物的排放實(shí)現了零排放。該技術(shù)是全球首次將低濃度瓦斯利用理論應用在現場(chǎng)的開(kāi)拓性創(chuàng )新，填補了國內外超低濃度瓦斯利用的空白，在國際、國內行業(yè)均處于領(lǐng)先地位。

值得一提的是，常村煤礦為實(shí)現礦井轉型升級、綠色發(fā)展。2019年，該礦王村風(fēng)井高效建成地面泵站低濃度發(fā)電站。截止2020年7月，累計發(fā)電1400萬(wàn)千瓦時(shí)，年發(fā)電量預計達到5000萬(wàn)千瓦時(shí)，預計年收益達到千萬(wàn)，開(kāi)創(chuàng )了該礦瓦斯利用的新格局。

“根據南翼曲莊風(fēng)井和北翼花垴風(fēng)井服務(wù)區域瓦斯賦存情況，我們計劃在曲莊風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地建設‘低濃度瓦斯’發(fā)電利用項目，在花垴建設‘乏風(fēng)氧化瓦斯’利用項目，最終實(shí)現地面泵站瓦斯利用100%的目標?！痹摰V抽采科科長(cháng)陳五一說(shuō)。

（文  李文龍）

責任編輯：崔婷婷