瓦斯灾害防治一直是高瓦斯矿井灾害防治的重中之重。西北矿业公司挂牌成立一周年以来,通风防尘部立足于4对高瓦斯矿井生产实际,以强基固本为主线,紧紧扭住瓦斯重大灾害治理“牛鼻子”,聚焦瓦斯“零超限”目标,持之以恒苦练瓦斯抽采基本功,破除瓦斯制约瓶颈,提升瓦斯治理效率,全力以赴保障煤矿安全生产。
优化治理思路 构建防治新体系
“瓦斯灾害防治是一通三防管理的重点,必须坚决杜绝瓦斯超限,坚持严抓精打钻、严封孔、抽到位三个关键环节,完善管理制度,优化瓦斯抽采,牵住瓦斯治理‘牛鼻子’,为企业安全稳定可持续发展保驾护航。”副总工程师、通风防尘部部长郭召顺说。
通风防尘部以“1个核心理念”+“4项关键技术”为主要内容,构建了“1+4”瓦斯防治技术体系。牢固树立“先抽后采、区域治理、超前预抽、综合施策”的瓦斯治理理念,针对井下不同地点、不同地质条件,采取区域预抽、采前预抽、高位钻孔抽采、上隅角埋管抽采等4项瓦斯抽采方式,有效避免了瓦斯超限情况。
通过“1+4”瓦斯防治技术体系指导现场瓦斯治理,针对高瓦斯、强冲击地压、自然发火等复杂地质条件,建立立体式瓦斯治理模式并得以应用。在亭南煤业公司的3410工作面实现了高位钻孔替代“高抽巷”,千米定向钻孔替代普通小钻孔,双回路隅角抽放系统替代单回路抽放,实现工作面安全回采。
优化“三保障” 实现增质保安
“没有抽不出的瓦斯,只有打不到位的钻孔。我们必须坚持多打孔、严封孔、应抽尽抽的原则,利用先进装备保持高瓦斯矿井实时抽采达标。”郭召顺说,通风防尘部持续坚持资金、设备、人才3个保障齐头并进。
资金保障方面,严格按照“以预防消除安全生产隐患为重点、足额提取、保障安全、规范使用”的原则进行管理,2022年高瓦斯矿井“一通三防”安全费用计划8500余万元,主要用于瓦斯抽采系统优化、钻孔施工等方面。
设备保障方面,各矿井目前共配置千米钻机7台,地面瓦斯抽采泵13套,在原有防治设备的基础上,不断引入业内先进设备,提高管理水平。
人才保障方面,联合矿井单位创新人才培养方式,建立“先进人物”以师带徒制,聘请业内专家为公司提供安全生产技术服务,入职大学毕业生开展“交叉挂职培养、定位定置培养”,确保人才梯队接续稳定。
针对井下部分区域千米钻孔泥岩段缩径问题,坚持“走出去+请进来”方式,与西安煤科院开展带钻下套管防止钻孔缩径试验,成功解决了部分区域的钻孔穿泥岩抽采效果差的问题。利用千米钻机提前探查煤体深部瓦斯含量、巷道顶底板、煤层厚度,补充完善瓦斯地质图,利用瓦斯等值含量图预测大区域煤体瓦斯含量,为矿井瓦斯治理、巷道掘进施工提供基础数据。
优化“一孔多用” 开辟治理新途径
坚持“科技保安、装备提效、设备换人”理念。在高瓦斯矿井引进使用了ZDY20000LD型煤矿用履带式全液压坑道钻机,大力开展复杂条件下大倾角、厚煤层区域瓦斯超前治理研究。克服煤层瓦斯抽采的困难条件,在亭南煤业公司首次采用“泥浆脉冲测量装置+高压水驱动孔底螺杆马达”组合钻进模式,结合“慢速给进、勤冲钻孔”工艺流程,完成了2412工作面煤层预抽钻孔施工中大倾角定向单孔钻深1506米新纪录,打破了彬长矿区定向长钻孔1212米的孔深纪录。
坚持区域预抽的瓦斯治理路线,加大区域瓦斯治理。采取区域预抽后,高瓦斯矿井回采期间工作面回风隅角瓦斯浓度保持在0.40%左右,回风流瓦斯浓度保持在0.20%左右。在多个回采工作面使用“以孔代巷”治理模式,利用高位岩石抽采钻孔取代高抽巷,通过开辟高瓦斯矿井安全治理的新途径,实现矿井安全高效生产。以亭南煤业公司1102工作面为例,通过施工工作面煤层区域预抽定向长钻孔,预抽煤层瓦斯,最长预抽时间达446天,抽采瓦斯浓度在13%左右,预抽瓦斯量229.2万立方米,极大的降低了工作面回采期间的瓦斯浓度。
“我们将依托现有的矿井灾害综合防治实验室,不断完善职能,充分发挥联合治灾队伍人才、技术及装备等优势,研究应用瓦斯抽采孔、防冲卸压孔、防排水钻孔等“一孔多用”,最大限度提高钻孔利用率,减少人力物力投入,做到精准、科学、经济防灾治灾。”郭召顺说。