保德煤礦瓦斯治理讓“老虎”變成“羔羊”！
截至6月23日，2019年神東煤炭集團(tuán)保德煤礦瓦斯抽放量1220余萬方，完成全年任務(wù)的51%，利用瓦斯發(fā)電2200萬千瓦時(shí)，提前實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)下達(dá)的上半年瓦斯抽放量計(jì)劃。這是保德煤礦近年來瓦斯治理的一個(gè)縮影。如果說瓦斯是一只老虎，那么保德煤礦讓這只“老虎”變成了“羔羊”。
直面現(xiàn)實(shí) 瓦斯猛于“虎”
瓦斯，無色、無味。在上千年的煤炭開采歷史里，猶如幽靈一般揮之不散，如猛虎伺機(jī)傷人性命。煤礦瓦斯之害令人觸目驚心，不寒而栗。
保德煤礦是神東唯一的高瓦斯礦井。瓦斯對(duì)于任何一座煤礦都是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，用猛虎形容一點(diǎn)不為過，歷年來發(fā)生在全球各大煤礦的瓦斯爆炸事故就是很好的例證。建礦之初，由于礦井地質(zhì)條件差,加之技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)不足，稍有不慎,就會(huì)造成事故。在最初幾年,由于斷斷續(xù)續(xù)的瓦斯超限，頂板破碎瓦斯制約生產(chǎn)等因素，“瓦斯事故不可避免”的觀念一直占據(jù)保礦人的頭腦。這也導(dǎo)致公司很多人在被分配去保德煤礦工作時(shí)都是一臉抵觸，談瓦斯變“色”。
深謀遠(yuǎn)慮，“伏虎”釋放礦井生產(chǎn)活力
瓦斯治理能力決定礦井安全保障能力。要生產(chǎn)必須先安全，在這一思想指導(dǎo)下，保德煤礦堅(jiān)定不移堅(jiān)持瓦斯治理十二字方針：先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)，樹立“瓦斯超限就是事故”的安全理念。礦長(zhǎng)為瓦斯治理第一責(zé)任人，經(jīng)過近20年的全力、全員、全方位治理瓦斯，終于把瓦斯這只“猛虎”關(guān)進(jìn)籠子里。
為快速提升瓦斯治理能力，該礦先后到山西晉城、淮南礦業(yè)等高瓦斯礦井上門“取經(jīng)”，經(jīng)過多次的“走出去、請(qǐng)進(jìn)來”，學(xué)習(xí)先進(jìn)瓦斯治理經(jīng)驗(yàn)，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)瓦斯治理專家教授“傳經(jīng)送寶”，和中煤科工集團(tuán)西北研究院合作，揣摩瓦斯這只猛虎的“秉性”，尋找其“軟肋”，經(jīng)過不斷的摸索，開出了“診斷藥方”。瓦斯治理首先要樹立正確理念，瓦斯是猛虎，當(dāng)時(shí)可馴服。礦井要安全高效必須有符合自己實(shí)際情況的安全文化、管理制度和技術(shù)支持。其次，瓦斯治理要建隊(duì)伍，高投入，上手段，嚴(yán)管理。經(jīng)過多次探索，加上兩級(jí)公司的大力支持，獨(dú)具特色的“保德煤礦瓦斯治理模式”逐步形成：“采掘部署合理、通風(fēng)可靠、抽采達(dá)標(biāo)、監(jiān)控有效、管理到位、隱患排除、瓦斯發(fā)電”。一條瓦斯治理的光明大道就此鋪就。
在“理念先行、措施可靠、技術(shù)引領(lǐng)、投入到位、嚴(yán)格評(píng)價(jià)、重在落實(shí)”的“六位一體”瓦斯綜合治理體系下，保德煤礦基本杜絕了瓦斯事故，實(shí)現(xiàn)了安全、高效、環(huán)保的健康發(fā)展，截止2019年6月22日，該礦實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)4652天，累計(jì)瓦斯抽放量達(dá)20974萬方，生產(chǎn)煤炭1.3億噸以上的安全生產(chǎn)紀(jì)錄。
然而說起來容易做起來難，瓦斯綜合治理工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、復(fù)雜的、艱巨的系統(tǒng)工程，近20年來，保德煤礦在瓦斯防治上，每年投入專項(xiàng)資金9000余萬元。礦里組建專門的瓦斯抽采(探放水)隊(duì)伍，利用千米定向鉆機(jī)技術(shù)，實(shí)施大面積抽采瓦斯治理戰(zhàn)略，配備了大功率鉆機(jī)和定向鉆機(jī)，實(shí)施定向鉆孔治理大面積瓦斯，對(duì)瓦斯區(qū)域預(yù)抽，地面建立瓦斯泵站、礦山安全實(shí)驗(yàn)室，……。將重點(diǎn)區(qū)域甲烷傳感器斷電濃度按下浮20%管理，以“人人都是通風(fēng)員”為抓手，做到全員監(jiān)督瓦斯管理，全員參與瓦斯治理。
為完善抽采達(dá)標(biāo)工作體系，該礦健全抽采達(dá)標(biāo)責(zé)任制，明確責(zé)任，嚴(yán)格按照制度做好瓦斯抽采達(dá)標(biāo)規(guī)劃、計(jì)劃、設(shè)計(jì)的編制及實(shí)施工作，把瓦斯治理工程當(dāng)作保德煤礦的頭號(hào)工程、責(zé)任工程、生命工程，牢固樹立適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展需要的瓦斯治理先進(jìn)理念。該礦根據(jù)煤層瓦斯賦存情況和有效抽采半徑，在取消大夜班的情況下，科學(xué)安排采掘計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)礦井均衡生產(chǎn)。一系列舉措達(dá)到瓦斯與采掘作業(yè)分離目的，真正實(shí)現(xiàn)“抽、掘、采”平衡。該礦引進(jìn)的ZDY12000LD型定向鉆機(jī)，采用“定向+回轉(zhuǎn)+給進(jìn)”復(fù)合鉆進(jìn)、無線測(cè)量技術(shù)，對(duì)整個(gè)盤區(qū)進(jìn)行區(qū)域預(yù)抽，鉆孔長(zhǎng)度由2311米提升至2570米，刷新了井下順層定向鉆孔施工長(zhǎng)度的世界紀(jì)錄。
對(duì)于在瓦斯治理方面取得的成績(jī)，該礦總工程師陳殿賦說：“我們每個(gè)工作面在開采之前都要進(jìn)行為期三年或三年以上的瓦斯預(yù)抽，為以后待采提前準(zhǔn)備。同時(shí)這種超長(zhǎng)距離鉆孔施工也為推行煤礦井下超長(zhǎng)工作面瓦斯區(qū)域治理提供了可靠的技術(shù)和裝備支撐”。
變害為寶 “猛虎”變羔羊
瓦斯防治不能僅僅停留在防的層面，變害為寶，為我所用，才是瓦斯治理的終極目標(biāo)。保德煤礦每年投入7000余萬元用于瓦斯抽采鉆孔施工及瓦斯管路安拆工程；在治理瓦斯的同時(shí)，先后投資800余萬元引進(jìn)了42類(套)、132臺(tái)儀器設(shè)備，由7名專業(yè)技術(shù)人員組建成國(guó)內(nèi)一流的瓦斯實(shí)驗(yàn)室。
近年來，保德煤礦先后與科研院所、專家團(tuán)隊(duì)合作開展了“高位抽放鉆孔研究”、“瓦斯地質(zhì)勘查及U型井試抽采研究”、“掘進(jìn)工作面CO2增透煤層技術(shù)研究”、“電脈沖增透煤層技術(shù)研究”、“深部區(qū)開采瓦斯災(zāi)害綜合防治技術(shù)研究”等科研項(xiàng)目，累計(jì)投入科研費(fèi)用5500余萬元，先后在國(guó)內(nèi)核心期刊發(fā)表瓦斯治理相關(guān)論文42篇，獲得專利11項(xiàng)，開展群眾科技創(chuàng)新項(xiàng)目200余項(xiàng)，“煤層各向異性滲透率模型與順層長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽采瓦斯技術(shù)”等3項(xiàng)科研項(xiàng)目獲中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)等省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
摸清了瓦斯這只“猛虎”的脾性后，為實(shí)現(xiàn)了瓦斯利用，保德煤礦花費(fèi)了大筆資金，但這筆錢并非“白花”。曾讓他們?nèi)f分苦惱的瓦斯，已經(jīng)成為礦井業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)的“第二極”。
為了利用瓦斯，保德煤礦分別在棗林和劉家堰建立了兩座瓦斯發(fā)電站，兩座發(fā)電站分別位于礦井南北兩個(gè)采區(qū)，源源不斷的瓦斯氣體通過井下瓦斯管路將煤層瓦斯直接引入地面低瓦斯發(fā)電站進(jìn)行發(fā)電，通過此舉，徹底將瓦斯這只“猛虎”制服。此外，為了提高瓦斯利用率，保德煤礦在通過改進(jìn)鉆孔封孔工藝，發(fā)明汽水分離器，……通過系列舉措不斷提高瓦斯抽放率。
在公司的大力支持下，礦井聯(lián)合節(jié)能減排公司進(jìn)行低瓦斯發(fā)電。5年來，保德煤礦抽采的瓦斯累計(jì)發(fā)電量1.93億度，利用瓦斯8423萬標(biāo)方，減排二氧化碳150萬噸，節(jié)約標(biāo)煤8.1萬噸，礦井綜合瓦斯利用率達(dá)80%以上。真正讓猛虎變成了羔羊。現(xiàn)在，低濃度瓦斯發(fā)電已成為保德煤礦瓦斯治理一張響當(dāng)當(dāng)?shù)木G色名片。
在未來的發(fā)展中，保德煤礦將結(jié)合礦井發(fā)展，持續(xù)將瓦斯治理作為安全發(fā)展的頭等大事始終抓在手中，尤其在已取得成就的基礎(chǔ)上，依照煤層瓦斯賦存規(guī)律、和現(xiàn)有技術(shù)水平和技術(shù)進(jìn)步，不斷優(yōu)化完善瓦斯綜合治理發(fā)展模式。真正實(shí)現(xiàn)高瓦斯礦井低瓦斯開采，做好瓦斯利用大文章，為不斷開創(chuàng)現(xiàn)代化安全高效礦井再譜新篇！
作者 | 保德煤礦 張偉
