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降“猛虎”化“金牛” 兖矿贵州能化公司定向长钻孔治理瓦斯纪实

贵州省能源局门户网站  http://www.gzcoal.gov.cn/  发布时间:

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        能源,素有“工业血液”之誉,煤炭更是我国国民经济发展的基础。提起贵州区域煤矿,人们总会与瓦斯联系起来。在煤炭开采历史长河里,瓦斯犹如一只桀骜不驯的拦路猛虎,时刻威胁着从业人员的生命安全,伺机给安全生产“添乱”。经济的快速增长又加速了煤炭工业发展,迫切需要从根本上解决煤矿瓦斯综合治理利用的方法,而这是一个世界性难题?

  “治理不好瓦斯,就没有贵州能化的今天和明天,就没有贵州能化的效益和收入,就没有干部职工的前途与未来。”这是兖矿集团总经理助理、兖矿贵州能化公司党委书记、董事长姚秀通常挂在嘴边,牢记心底的一句话。

  兖矿贵州能化公司控股的青龙、发耳、小屯、五轮山、龙凤5对煤矿,均为煤与瓦斯突出矿井。入黔开发18年来,面对瓦斯“猛虎”的严峻挑战,兖贵人不断引进瓦斯治理新技术、新工艺,探索瓦斯治理新途径、新模式,开始无数次“与虎谋皮”的艰难拉锯。如今,终让瓦斯由昔日的“猛虎”化身为今日的“金牛”。

  从谈“虎”色变到破解密码

  贵州能化在与瓦斯“相处”过程中,历史教训惨痛。这一教训不仅给贵州能化,甚至给贵州区域煤矿以刻骨铭心的打击。一批开发者谈“虎”色变,选择退出贵州。贵州能化却痛下决心,驯服这只“拦路虎”。

  瓦斯治理能力决定矿井安全保障能力。在这一思想指导下,“安全第一、瓦斯为天”成为贵州能化的共识。该公司坚持“先治灾、后生产”的原则,全力、全员、全方位治理瓦斯,力求为把瓦斯这只猛虎关进笼子里。

  有效解决瓦斯带来的安全和生产制约,快速提升瓦斯治理能力,是能化人思而后定,首当其冲的目标。他们紧紧围绕国家煤矿重大灾害治理示范工程建设项目“青龙煤矿近距离煤层群开采定向长钻孔瓦斯治理示范工程”,深入开展“突出矿井近距离煤层群大区域瓦斯治理技术研究”科研攻坚。积极“走出去、请进来”。派兵遣将到盘江集团、淮南矿业等瓦斯治理先进单位“取经”学习。开展瓦斯治理与利用专题研讨、专家会诊百余次,邀请国内瓦斯治理专家教授“传经送宝”,“揣摩其“秉性”,寻找其“软肋”,通过借外脑和内攻坚等多种方式,开出“诊断药方”。他们在无数个夜里绞尽脑汁,数百次地优化技术方案,首次在贵州煤与瓦斯突出矿井成功应用定向长钻孔施工技术,形成了定向长钻孔施工核心技术、专业队伍、高精设备的成套技术体系。

  科技伏“虎”释放生产活力

  2018年度、2019年度,贵州能化三对矿井实现了矿井瓦斯零超限,矿井安全保障得到了有效提升。职工们期盼的高瓦斯矿井在低瓦斯状态下作业的梦想早已照进现实。

  加大瓦斯治理技术创新力度,推广瓦斯新技术科研项目,用科技创新来进行“伏虎”,是贵州能化让瓦斯不再“任性”的杀手锏。

井下作业现场

  他们联合中煤科工集团西安研究院在青龙煤矿进行工业性试验,成功研制开发了ZDY4000LD(C)型全液压定向钻机并配套定向压风排渣新工艺。定向长钻孔预抽煤巷条带煤层技术编入国家《防治煤与瓦斯突出细则》,列为区域防突措施。通过定向长钻孔施工成套技术的不断探索创新,使瓦斯抽采单孔浓度提高到95%,钻场抽采浓度提高到80%。2019年《长距离定向钻孔瓦斯抽采技术规程》在贵州省备案,同年通过国家团体标准立项。“一种抽采钻孔定点护孔防塌装置”获得国家发明专利。

  青龙煤矿利用千米定向钻机技术,实施的突出矿井近距离煤层群大区域瓦斯治理技术研究,充分利用现有底抽巷施工长距离定向钻孔治理大面积瓦斯,将高瓦斯区预抽为底瓦斯区,达到瓦斯与采掘作业分离目的,真正实现“抽、掘、采”平衡,实现快速掘进回采和工作面产量增加。经过多年的探索和创新,还建立起一支技术过硬、业务精湛的瓦斯治理队伍,形成一套成熟的定向长钻孔抽采瓦斯治理技术和管理体系。

  贵州能化瓦斯治理坚持走科技创新和产学研结合之路,近5年来累计实施科研项目81项,完成集中验收或煤炭工业协会鉴定36项,其中1项达到国际领先水平,2项达到国际先进水平。2项课题列入国家煤矿重大灾害治理示范工程项目,1项列入国家安全生产重大灾害防治关键技术科技项目。

  牵住了瓦斯治理的“牛鼻子”,贵州能化安全生产水平不断提升。截至4月底,2020年已完成瓦斯抽采量3868万立方,瓦斯超限次数同比大幅下降,安全产煤116.94万吨。

  绿色高效利用 撬动大市场

  尽管为防止瓦斯这只“猛虎”行凶,贵州能化花费大笔资金,但这笔钱并非“白花”。曾让他们万分苦恼的瓦斯,已经成为公司业绩增长的“第二极”。

  近5年来,瓦斯发电8.7亿多千瓦时,节省电费4.3亿多元。这张数据亮眼的成绩单,来源于该公司下属青龙、发耳、小屯、五轮山4个煤矿的瓦斯抽采利用总和。今年年底将建成瓦斯发电厂5座,投入运行瓦斯发电机组56台套,总装机达到3.57万千瓦,年发电量能力在1.6亿度左右。在满足煤矿自发自用的情况下,他们及时调整思路,在南方电网贵州公司大力支持下,青龙煤矿、五轮山煤矿、小屯煤矿瓦斯电厂完成了瓦斯并网发电,瓦斯发电已成为该公司响当当的绿色名片。

  此外,瓦斯发电产生的直接与附加效益亦不可小觑。他们将发电机组排出的高温烟气利用余热锅炉进行热交换,用来供职工洗浴、办公楼和宿舍供暖等。近几年,该公司通过煤层气综合利用,共计获得国家综合利用补贴2.98亿元。

  多年来,他们不断重视创新研发,创建了瓦斯治理攻坚、煤与瓦斯突出矿井防灭火关键技术研究等多支科研团队,共接待国内外参观学习2000余人次,多次承办贵州省和兖矿集团公司瓦斯治理现场会,瓦斯综合利用成效显著。

  2020年,他们以定向长钻孔施工成套技术实现科研成果转化输出,签订合同金额460万元。2020年以来,组建的仅13人的青龙煤矿千米钻机技术服务队,为黔西县、金沙县等周边矿井提供瓦斯综合治理技术服务,创效130余万元。

井下作业现场

  据悉,该公司计划下步申报贵州省煤矿瓦斯灾害防治工程技术中心并注册成立技术服务公司,辐射以贵州为中心的西南片区,实现技术服务输出产业化。

  经过执着探索,行之有效、独具特色的“贵州能化瓦斯综合治理利用模式”逐步形成,“采掘部署合理、通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用”。瓦斯防治“五零(零超限、零窒息、零突出、零燃烧、零爆炸)”目标确立。从“认识瓦斯不够”到“重视瓦斯”“治理瓦斯”“利用瓦斯”,一条根治瓦斯的光明大道就此铺就。


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