...改革出新招 ---五陽煤礦應用大直徑鑽孔定向抽採上隅角瓦斯治理...

2021-01-16 長治新聞網

改革創新正當時,奮發有為出新招。五陽煤礦在60多年的厚重歷史積澱中,發出了「新五陽、再出發」的動員令,吹響了新一輪改革發展的號角。

近年來,隨著礦井開採水平的延伸,原煤瓦斯含量逐漸增大,礦井絕對瓦斯湧出量也相應增加,高瓦斯礦井回採工作面的上隅角瓦斯治理,一直是困擾礦井發展難題,也是礦井瓦斯治理的難點、瓶頸,如何從源頭杜絕上隅角的瓦斯積聚及超限,礦黨政一班人以問題為導向,變問題為課題,走出一條瓦斯治理的新路子。

多方探尋:尋求新路徑

近年來,結合礦井回採工作面的實際情況,先後在7606回採面、7607回採面分別採用過「沿空留巷+Y型通風」、「沿空留巷+Y型通風+高抽巷」等工藝治理上隅角瓦斯。但由於礦受天倉向斜、東周背斜等大型控制構造的影響,水平地應力、垂直地應力均大於40兆帕,回採巷道變形嚴重,回採期間由原來的5.0×3.5收縮變形為3.0×2.0,變形量達到66%,因此在7606、7607回採面採用「沿空留巷+Y型通風」治理上隅角瓦斯時,沿空留巷的柔模牆僅能維護200m,超過200m後不得不將Y型通風改為U型通風,嚴重製約了回採工作面的安全、高效回採。通過「走出去、請進來」模式,聯合集團通風處、瓦斯研究院先後到西山煤電的杜兒坪礦、馬蘭礦,霍州煤電的騰輝礦,中煤科工集團的王坡礦等煤礦企業實地學習、調研「大直徑鑽孔定向抽採上隅角技術替代沿空留巷Y型通風技術」,發現該技術利用了抽採負壓改變上隅角附近瓦斯流場,在採煤工作面上隅角處形成一個負壓區,使採煤工作面上隅角處瓦斯向大直徑鑽孔方向運移,最後進入礦井低負壓瓦斯抽採系統,從而改變上隅角風流流暢,截留湧向上隅角的瓦斯源,避免瓦斯在上隅角因渦流而集聚。並且,該 技術治理效果好、成本低、見效快、適用範圍廣,能有效解決高地應力、高瓦斯礦井回採工作面前期的上隅角瓦斯治理及後期的採空區瓦斯治理難題。

試驗實施:形成新辦法

五陽煤礦主採3#煤層,以往回採工作面採區沿空留巷方式或上隅角埋管抽採方式治理採空區瓦斯,對比沿空留巷人員投入、成本分析和維護成本,上隅角埋管抽採的不足,我們在井下大膽試驗了大直徑鑽孔定向抽採技術,在實施過程中,遇到了一些困難,逐一進行破解。由於現場條件所限,現場沒有皮帶運輸系統,靠人工出煤工作強度較大,採取了膠輪車運輸,有效解決了出煤困難的問題。同時,在打設鑽孔的過程中,由於煤柱寬度大、鑽杆上漂下偏,不能精準成孔,針對這一問題,對鑽頭進行改造,加裝了鑽頭導向裝置,提高了平直度,保證了成孔的質量和效果。在成孔的基礎上加裝套管,對鑽孔進行護孔,能長時間且有效保證瓦斯抽採的效果。

通過現場試驗和跟班寫實,對大直徑鑽孔經濟投入、人工成本和布置優勢綜合分析,大直徑鑽孔優勢明顯,可以通過相鄰巷道穿透煤柱直接打進採空區,抽採上隅角瓦斯,既解決上隅角瓦斯積聚問題,又可以有效降低高抽巷層位不合理造成上隅角瓦斯濃度過高影響工作面正常回採,後期維護工作量小,大大節約了人力成本,提高了抽採效率。

推廣使用:產生新效益

正是「5+2」「白+黑」的堅守與執著,讓新設備、新工藝、新環境、新條件融合在一起,形成了六步作業施工流程。從開孔定位,利用鑽機調整平臺,調整好開孔的傾角,到實施開孔鑽進。利用鑽機自帶的單軌吊自動吊裝對接鑽杆及液壓對接裝置安裝鑽杆。再到成孔退鑽,安裝護孔管,採用內插式固定螺栓連接,利用鑽機做動力,逐節推移護管,注漿封孔。煤柱兩側分別對鑽孔開孔端、鑽孔終孔端進行全囊袋封孔注漿後併入抽採系統,新辦法、新工藝實現了完美對接。目前,五陽煤礦正在7609工作面積極探索大直徑鑽孔定向抽採上隅角技術替代沿空留巷Y型通風技術。7609工作面採用大直徑鑽孔費用相對沿空留巷節約費用558.8萬元,而且7609工作面在7609排水巷安裝一趟抽採主管路,可同時帶抽2-3個大直徑鑽孔,最大抽採混合流量為270 m/min,單孔濃度2%,抽採純量為5.40m/min,預計回採期間上隅角瓦斯濃度控制在0.3%—0.5%之間。

改革創新,讓老礦煥發勃勃生機,奮發有為,使老礦更有希望。在「改革創新、奮發有為」大討論的新節點上,五陽煤礦正圍繞既定目標,迎難而上,創新爭先,奮勇趕超,通過苦練「內功」,提升能力,為企業的高質量發展提供強勁動力,必將讓老礦煥發新的青春與活力。(阮孝清)

來源:潞安集團新聞中心

編輯:秦天

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