煤礦災害治理之難，莫過(guò)于瓦斯。近年來(lái)，隨著(zhù)淮北礦業(yè)集團下屬煤礦井巷的不斷延伸，采深的不斷增加，瓦斯賦存條件復雜、壓力不斷增大成為突出問(wèn)題。瓦斯不治、永無(wú)寧日，突出不防、礦毀人亡，如何創(chuàng )新攻關(guān)破“難題”？
前不久，神源煤化工7703工作面地面井日產(chǎn)氣量突破3萬(wàn)立方米，瓦斯抽采率達85%以上，創(chuàng )歷史新高，標志著(zhù)集團地面井瓦斯抽采最大化技術(shù)取得新的突破。
淮北礦業(yè)集團櫛風(fēng)沐雨66年，歷史上經(jīng)常被“瓦斯”問(wèn)題襲擾，不勝其煩。近年來(lái)，集團構建了“井下可靠、地面高效”的井上、井下一體化瓦斯治理新模式，在空間上實(shí)現井上、井下全覆蓋立體抽采，在時(shí)間上實(shí)現采前、采中、采后全時(shí)段連續抽采，全面提高治災的精準性、可靠性，保障礦井安全生產(chǎn)。
打破思維定勢，創(chuàng )新瓦斯治理新路徑
煤礦在推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展的進(jìn)程中，至少包括三個(gè)核心指標，即安全、高效、綠色，其中安全是核心中的核心。
瓦斯作為煤炭開(kāi)采的伴生物，與煤共生，居煤礦五大災害之首，曾一度成為煤礦安全生產(chǎn)中最為棘手的難題之一?；幢钡V業(yè)集團黨委書(shū)記、董事長(cháng)方良才強調，要牢固樹(shù)立“100-1=0”的風(fēng)險意識，以最大力度防范風(fēng)險、化解危機，始終堅持高舉高打，“狼性”治災，推進(jìn)裝備升級、嚴格治災工程考核、強推抽采“四化”和鉆探“兩個(gè)標配”、落實(shí)“六個(gè)抽采最大化”，“多管齊下”提升瓦斯治理水平，為集團瓦斯治理指明了方向。
據了解，“十一五”“十二五”期間，淮北礦區瓦斯治理模式主要為開(kāi)采保護層+井下密集鉆孔預抽，實(shí)現了安全開(kāi)采。然而，隨采深增加，瓦斯壓力和含量升高，傳統井下密集鉆孔預抽措施存在治理周期長(cháng)、鉆孔施工安全風(fēng)險大、治理效果不佳等問(wèn)題。隨著(zhù)主采煤層升級為突出煤層，深部開(kāi)采的強突出區域沒(méi)有可供選擇的保護層。因此，亟需優(yōu)化瓦斯治理方案。
推動(dòng)瓦斯治理是現實(shí)所需，更是企業(yè)責任。集團先后提出并踐行“‘一通三防’是‘定海神針’”“重大災害可防可控”“治災不達標堅決不掘采”等先進(jìn)理念，創(chuàng )新“井下可靠、地面高效”的一體化瓦斯治理模式。
“我們不斷創(chuàng )新思維，推動(dòng)瓦斯從滿(mǎn)足掘采治理為主到區域超前治理為主，從井下治理到井上下聯(lián)合治理，從單一技術(shù)手段到多種技術(shù)集成創(chuàng )新，從注重治理到治理與利用并重，實(shí)現了瓦斯治理最大化、規范化、精細化、信息化的轉變?！奔瘓F通防地測部部長(cháng)丁衛平說(shuō)。
祁南礦運用先進(jìn)的全數字地震儀精準地質(zhì)探查，助力瓦斯治理工作
打破思維定勢，創(chuàng )新瓦斯治理新路徑成為淮北礦業(yè)集團全新選擇。在臨渙礦，創(chuàng )新應用井下鉆孔施工多臺鉆機無(wú)線(xiàn)集控、遠程啟停、自動(dòng)鉆進(jìn)、姿態(tài)調整、故障診斷、互聯(lián)互通以及“渣水不落地、遠程集中分離”等技術(shù)，建成智能化鉆探作業(yè)線(xiàn)地面集控中心，實(shí)現井下鉆探集群化、井下作業(yè)智能化，大幅提高了作業(yè)效率和安全效果。
臨渙礦建成智能化鉆探作業(yè)線(xiàn)地面集控中心
近年來(lái)，集團積極引入“大國重器”，先后11臺盾構機在淮北礦區大放“異彩”，安全高效掘進(jìn)，為治災工程實(shí)施提供充裕時(shí)間。通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新、管理變革和理念轉變，構建了獨屬于淮北礦業(yè)集團瓦斯治理的全新格局。
井上下立體協(xié)同，實(shí)現“多快好省”治瓦斯
淮北礦區地質(zhì)條件復雜、自然災害嚴重，現有16對生產(chǎn)礦井中，煤與瓦斯突出礦井11對、高瓦斯礦井5對，礦井數量多、災害嚴重、單井產(chǎn)能較低。
志不求易者成，事不避難者進(jìn)。近年來(lái)，集團按照上“讓”、中“抗”、下“避”的技術(shù)思路，確立不同煤層、地質(zhì)條件下A、B、C、C+、D五種井型結構，研發(fā)地面井施工成套技術(shù)，大幅提升地面井抽采效果。
地面大井徑瓦斯采動(dòng)井在楊柳礦建成并投入使用
2020年以來(lái)，集團累計施工地面采動(dòng)井400余口，抽采效果持續穩定。其中，蘆嶺礦Ⅲ1022工作面地面井單井最大抽采純量達36立方米/分鐘、總抽采量達450萬(wàn)立方米，工作面抽采純量65立方米/分鐘，抽采率92%。
2021年以來(lái)，集團推廣地面L型多分支井瓦斯抽采技術(shù)工藝，先后在10余個(gè)工作面成功實(shí)施，單井日抽采純量最大達8400立方米，實(shí)現回采工作面單井連續高效抽采。
2022年以來(lái)，集團先后在楊柳礦1077、蘆嶺礦Ⅲ1022、神源煤化工7703等工作面成功實(shí)施大口徑 D型井（工作管直徑339.7毫米），楊柳礦1077工作面13號D型地面瓦斯抽采井抽采混合量、純量分別達65立方米/分鐘、45立方米/分鐘，抽采影響半徑達150米，工作面抽采率提升至90%以上。
神源煤化工技術(shù)人員在對地面瓦斯抽采井進(jìn)行計量調校
為解決大埋深、高瓦斯含量和高瓦斯壓力煤層瓦斯治理難題，“十二五”以來(lái)，集團先后在蘆嶺礦施工3口地面水平分段壓裂井組，優(yōu)化碎軟煤層瓦斯地面抽采頂板分段壓裂水平井布井方案，不斷完善定向多簇射孔技術(shù)，效果十分顯著(zhù)。其中蘆嶺礦Ⅲ2采區實(shí)施LG01煤層頂板水平分段壓裂井，連續92天產(chǎn)氣量穩定在1萬(wàn)立方米以上，連續512天平均日產(chǎn)氣707立方米，截至目前累計產(chǎn)氣820萬(wàn)立方米，成為國內首次在松軟煤層頂板鉆進(jìn)、分段壓裂改造煤層、排采良好的典型成功案例。
2022年開(kāi)始，在蘆嶺礦Ⅲ4采區深部實(shí)施LG03地面水平分段壓裂井組，通過(guò)創(chuàng )新應用分支探煤井眼軌跡精準控制技術(shù)，將水平段壓裂長(cháng)度增至1219米，當年12月底正式產(chǎn)氣，單井日產(chǎn)氣量穩定在8000立方米以上。
“地面瓦斯治理不受時(shí)間和空間的制約，能夠以‘超前施工時(shí)間’換‘井下作業(yè)空間’，降低了井下施工的安全風(fēng)險?！碧J嶺礦礦長(cháng)周為軍說(shuō)。
“在瓦斯治理上，節約的巷道工程，就是省下來(lái)的時(shí)間和金錢(qián)，瓦斯不僅要‘治得住’，還要‘治得快、治得好、治得省’?！痹S疃礦總工程師劉韶文介紹，許疃礦32310切抽巷與工作面切眼內錯平距約160米，普通穿層鉆孔難以按照要求精準控制預抽范圍。為解決切眼條帶煤層瓦斯治理問(wèn)題，許疃礦應用底板穿層順煤層定向長(cháng)鉆孔治理措施，先注后鉆、下管護壁、鉆護一體，實(shí)現了條帶、面內煤層瓦斯“一孔雙消”“以孔代巷”，節省底板巖巷工程150米。
近年來(lái)，集團加大“以孔代巷”技術(shù)推廣應用，通過(guò)應用定向鉆機實(shí)施高位（攔截）長(cháng)鉆孔、順煤層定向長(cháng)鉆孔，以及研發(fā)LQ型全斷面鉆機“前掘后鉆”施工穿層鉆孔，全面取消了采掘工作面高位鉆場(chǎng)及底抽巷巷幫鉆場(chǎng)。
礦區各單位積極推廣應用新技術(shù)新裝備，構建災害治理新模式
截至目前，已累計節省瓦斯治理巷道2.2萬(wàn)米、穿層鉆孔65萬(wàn)米，不僅減少了治災工程量、提高了治災效果，還解放了掘進(jìn)隊伍、降低了安全風(fēng)險。
經(jīng)過(guò)不斷實(shí)踐創(chuàng )新，集團總結出《淮北礦區松軟強突出煤層群井上下一體化瓦斯治理成套技術(shù)》，該成果多項技術(shù)達到世界一流水平，已在淮北礦區累計創(chuàng )造直接經(jīng)濟效益4.7億元，間接經(jīng)濟效益27.4億元。
充足利用，變“廢”為“寶”，災害治理上升新高度
“瓦斯抽放”曾是煤炭行業(yè)的習慣用語(yǔ)，瓦斯被視為有害之物從煤層中抽出來(lái)直接排放到大氣中。如今，變“抽放”為“抽采”，僅僅一字之差卻有本質(zhì)差別，那就是把瓦斯作為珍貴的能源。
在有效治理瓦斯的同時(shí)，淮北礦業(yè)集團還積極探索瓦斯的綜合利用途徑，實(shí)現從“治瓦斯”到“用瓦斯”的轉變。
蘆嶺礦配套建成總裝機容量14.7兆瓦的瓦斯發(fā)電站
“瓦斯作為一種清潔能源，如果直接排放到大氣中，不僅浪費資源，還會(huì )加劇溫室效應。我們通過(guò)建設瓦斯發(fā)電站，將瓦斯轉化為電能，供企業(yè)內部使用，減少碳排放，降低電費，可謂一舉雙贏(yíng)?！彪娏Ψ止靖笨偨?jīng)理苗二礦說(shuō)。
瓦斯利用就是資源，排放則是廢氣。近年來(lái)，集團“深耕細作瓦斯利用”領(lǐng)域，先后新建青東、許疃、神源煤化工、信湖瓦斯電站，對朱仙莊等電站進(jìn)行擴容改造，目前已建成12座瓦斯電站，裝機87臺、總裝機容量62.25兆瓦，不斷提升瓦斯利用水平，實(shí)現了瓦斯利用量、發(fā)電量持續增長(cháng)。
通過(guò)積極推進(jìn)瓦斯綜合利用，推進(jìn)了礦區安全穩定和綠色發(fā)展，真正做到了化害為利、變廢為寶。2024年1至11月份，已累計利用瓦斯9030.53萬(wàn)立方米，發(fā)電15203萬(wàn)千瓦時(shí)，利用率50%，節省燃煤近126.427萬(wàn)噸，減少了二氧化碳等污染物的排放，不僅為企業(yè)節省大量的外購電成本，而且具有顯著(zhù)的環(huán)保效益。
“綠色、低碳、高質(zhì)量發(fā)展”已經(jīng)成為全球共識。展望未來(lái)，淮北礦業(yè)集團堅持完整準確全面貫徹新發(fā)展理念，不斷探索煤與瓦斯共采共治新路徑，以更科學(xué)的技術(shù)、更先進(jìn)的裝備、更精細的管理，持續提高瓦斯綜合治理與開(kāi)發(fā)利用水平，加速培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，為實(shí)現“雙碳”目標和保障國家能源安全作出新的更大貢獻。
【短評】
何以解憂(yōu)，唯有創(chuàng )新。
淮北礦區地質(zhì)條件復雜，“水、火、瓦斯、煤塵、頂板、地壓”六害俱全，尤其是瓦斯災害更為突出。
多年來(lái)，淮北礦業(yè)集團始終把瓦斯治理作為企業(yè)的“生命工程”，堅持“創(chuàng )新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力”，堅定“防”的態(tài)度和“治”的決心，把瓦斯治理“難題”當成“課題”進(jìn)行專(zhuān)項研究。
針對淮北礦區煤層松軟、強突、低滲的中近距離煤層群特征，構建了“井下可靠、地面高效”井上下一體化瓦斯治理新模式，實(shí)現規劃區、準備區、生產(chǎn)區、采空區“四區”聯(lián)動(dòng)治理，全面提高了治災的精準性和可靠性，為全國松軟強突煤層瓦斯區域治理提供了“淮礦模式”。正是集團以創(chuàng )新推動(dòng)技術(shù)手段升級，實(shí)現了瓦斯治理從“治理”到“智理”，從“治得住”到“治得好”的成功實(shí)踐。
隨著(zhù)科技的飛速發(fā)展，智能化已成為瓦斯治理領(lǐng)域的關(guān)鍵發(fā)展方向。未來(lái)，數據的精準采集與傳輸、智能分析與預測模型構建、自動(dòng)化抽采與通風(fēng)控制、機器人與無(wú)人化作業(yè)、遠程監控與專(zhuān)家決策，都是認真研究和突破的方向。沒(méi)有“退路”就是“勝利之路”，“突破”就是“突圍”。集團上下必須不斷創(chuàng )“新”提“智”，才能為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強勁動(dòng)能。
（審核：王慶永 責編：王宏杰）