记者观察网6月18日电 瓦斯是煤矿安全生产中的“天敌”,如治之,则可变废为宝,成为绿色环保新能源。潞安集团余吾煤业在企业高质量转型发展中,紧紧围绕“提纯量、降含量、减风量、保产量”这一目标,在瓦斯综合管理、新技术应用、绿色利用等方面做文章,提升了瓦斯综合治理示范效应,蹚出了一条瓦斯治理新路子,让这里的瓦斯在矿井安全生产中不再那么任性。
控制瓦斯事故分析必须做到精准研判
余吾煤业公司每天井下工作面的200多个探头将瓦斯涌出量上传至井上,自动生成瓦斯涌出曲线图。准确的分析机制,对于井下瓦斯在线监测和控制起着至关重要的作用。余吾煤业公司将表象瓦斯分析、抽采系统分析与地面瓦斯抽采井分析三大类作为瓦斯分析研判的重要依据,实现了瓦斯监测测量更全面、更精准。
在调度会之前,抽采科与通风科、瓦斯治理研究中心和“一通三防”主要工作人员,根据生产的地质条件、现场生产情况对瓦斯进行分析,准确判断瓦斯的表象动态。在抽采系统分析方面,2019年建立完善了“余吾煤业公司抽采系统精准化管理平台”,对工作面的瓦斯钻孔数量、钻孔位置、钻孔深度、钻孔浓度,打钻过程中的问题,形成瓦斯分段现场评判曲线图,实现了井下所有钻孔数据实时更新。
“现在我们将这套系统已经推广到了所有单位和队组,通过实时登录系统,关注本单位的巷道风排和抽采瓦斯情况,根据曲线的变化,去着重处理现场问题。”张羽介绍说。
在地面瓦斯抽采井方面,每年都会投资1亿元左右,打设地面瓦斯抽采井,这些瓦斯抽采井的建成将解决未来十年甚至更久的瓦斯治理问题。据统计,近两年,余吾煤业公司先后完成了80口地面瓦斯抽采井,潞安集团范围内的第一口U型井的钻井施工、压裂排采任务也在其中。80口瓦斯抽采井“实时监控”,通过网络手段,工程技术人员可以在电脑或手机上远程监控抽采井的各项相关参数,对异常情况进行实时掌握。通过对数据的分析,根据实际情况合理调整抽采井冲次,保证套压及液柱高度平稳。通过瓦斯分析机制的建立,该公司瓦斯预警次数同比下降17.9%,力争在2020年再下降10%。
抽采率逐步提升必须有关键技术
据统计,今年余吾煤业公司矿井瓦斯涌出量同比下降20%,风排瓦斯量同比下降30%-40%,抽采率达60%以上。
这主要得益于该公司对瓦斯抽采新工艺的不断探索。他们以问题为导向,积极开展采掘工作面瓦斯治理技术攻关,逐步形成了地面井超前治理技术、千米钻机区域模块抽采技术、底抽巷穿层钻孔区域预抽技术、顺层钻孔水力造穴卸压增透抽采技术、掘进工作面迎头CO2气相压裂卸压掘进技术;单一厚煤层“U”型综采工作面低位高抽巷+上隅角埋管+端头尾堵漏“三位一体”采空区瓦斯综合治理技术。同时与中国矿业大学合作,完成了世界首套水环真空泵阻提效核心技术装备研发工作,极大提高了瓦斯抽采泵的运行效率。
在提到这些技术的应用时,张羽向介绍说,气相压裂技术在余吾煤业公司的应用已经非常成熟,在各个队组得到了推广,实现了推进工作面煤层瓦斯的均匀涌出。最让他值得自豪的是,综采工作面新型可压缩拆分式上隅角悬管抽采技术的应用,不仅解决了上隅角瓦斯集聚的情况,而且所悬的瓦斯管可以回收利用,一年可节约300万元以上的成本。此项技术的应用推广同时获得了国家专利。
在抽采系统高效化方面,钻孔长效服务是瓦斯治理的核心。余吾煤业公司还形成了“1341”钻孔管理模式,“1”即“提纯量,降含量”一个目标,“3”即三级验收:一钻一视频验收,抽采科科员按每旬成孔数量的10%随机验收,主要分管打钻的生产业务科室正队级以上人员,验收配合单位队长、书记验收钻孔浓度。“4”即四项举措:二次提浓、规模造穴、分类管控、趋势考核。“1”即一个平台:余吾煤业抽采钻孔精准化管理平台。实现了抽采钻孔的精准化施工、精细化管理,钻孔效益的最大化。目前,该公司安装支管在线监测系统10套,实验矿井钻孔轨迹测量装置,累计安装并运行“一钻一视频”监控装置33套、备用2套,抽采钻孔各个环节处于实时监控状态。
瓦斯“变废为宝”必须实现综合利用
余吾煤业公司瓦斯利用突出了一个目标,即:对企业效益的最优化。2019年,全年抽采瓦斯11376.55万m³,利用瓦斯4539.37万m³。这其中,瓦斯有两个非常重要的作用,一是高负压系统抽采的瓦斯用来发电,二是低负压系统抽采的瓦斯用来供热。
在该公司北风井中央区瓦斯发电站,瓦斯发电绝大部门都用于矿区日常办公与生活,节约了公司电费支出。据了解,仅瓦斯发电站一年可提供1亿度电,节省约3000万元的费用支出,实现了由传统的单一解决瓦斯问题向综合利用的效益问题转变。
在供热方面最典型的表现是,余吾煤业公司积极响应国家环保号召,坚持瓦斯的清洁利用,绿色利用。北风井低浓度瓦斯乏风氧化利用于2019年10月正式使用乏风氧化系统,利用高温热风通过余热锅炉热交换产生中温中压过热蒸汽,经过减温减压后输送到换热站的热风机房换热,热风吹至北风井进风井筒内,实现井筒保温。该项目每小时氧化利用233万立方米的煤矿低浓度抽放及风排瓦斯氧化利用项目,将以前无法利用的煤矿低浓度抽放及风排瓦斯资源进行综合利用,通过余热锅炉回收RTO产生的高温余热,为煤矿提供热量21MW,替代了煤矿风井应淘汰的小型燃煤热风炉,项目环境效益显著,2019年乏风氧化瓦斯利用量210万m³。
“由于夏季不需要供热,今年我们增设乏风氧化发电项目,实现冬季供热,夏季供电,真正达到‘以用促抽’的目的。”该公司抽采科科长张羽说。(唐科伟 武越 刘东海)