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龙煤“第一钻” ——双矿公司东保卫矿“钻代巷”瓦斯抽采技术研究及工程实践侧记

来源:黑龙江龙煤矿业控股集团
作者:郑艳丽
发布时间:2020-05-09 12:21:50
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瓦斯灾害治理专家张士环在双矿公司东保卫矿调研时高度评价“钻代巷”工艺的应用。他说:“东保卫矿‘钻代巷’技术实验的成功,总结了很多宝贵的经验和自主创新技术,非常珍贵,为瓦斯治理提供了技术支撑和保障,堪称龙煤‘第一钻’”。

龙煤“第一钻”
——双矿公司东保卫矿“钻代巷”瓦斯抽采技术研究及工程实践侧记
随着煤矿瓦斯治理手段的不断发展与进步,瓦斯抽采技术向低成本、高效率迈进是瓦斯治理的方向和目标。而“钻代巷”瓦斯抽采技术就是当前一项施工方便、效率高、抽采效果好、成本低、比较先进的瓦斯抽采治理技术。
为了使“钻代巷”瓦斯抽采技术在全集团得以推广使用,2019年,龙煤集团和双矿公司把东保卫矿三采区36层-700右面瓦斯治理作为集团的科技攻关项目,决定在东保卫矿进行“钻代巷”技术研究和工程实践,以此为示范引领,走出一条瓦斯治理的新路子。

多方学习:寻求新路径

近年来,随着矿井开采水平的延伸,开采范围不断扩大,瓦斯抽采量逐渐增大。为了提高瓦斯抽采能力,节约瓦斯抽采巷的施工成本,达到更好的抽采效果,2019年,按照龙煤和公司的统一规划,决定在东保卫矿已有的高位孔、仰角孔、底板拦截孔抽采的基础上,实施“钻代巷”瓦斯抽采工程。
由公司主管领导和业务部室牵头带领工程技术人员,钻机操作工等人员,通过“走出去、引进来”模式,去淮南和西安对钻孔的现场施工情况进行学习考察,对钻机的原理以及操作在厂家进行了培训。回来后,又和厂家一起对准备利用长钻孔抽采的工作面地质及瓦斯等相关情况进行调研。编制了《东保卫矿定向长钻孔技术服务可行性调研报告》。在做好充分调研后,编制了《定向长钻孔钻场的设计和施工方案》《定向长钻孔的设计方案和施工措施》。在施工期间,公司领导和相关各部门领导多次到矿机电厂及井下现场指导钻机的入井运输和现场安装工作。在大家的共同努力下,《技术方案和施工措施》通过审批,钻机等相关组件安装完成。

破解难题:形成新办法

为了能够顺利、快速的完成打钻任务,按照施工方案的部署,操作钻机,施工钻孔工作由公司抽放大队钻机队负责,矿成立了协调领导小组,全力配合。矿长、总工程师、通风副矿长带领通风系统技术管理人员,天天深入施工现场,每天晚上开“碰头”会,总结一天的进尺完成情况、影响情况、需要矿里及厂家解决的问题。
钻机使用的是中煤科工集团西安研究院有限公司ZDY12000LD型履带式全液压坑道钻机,这是一种新型的定向钻机,它能够按照设计者的技术要求完成定向长距离钻孔的施工。设计是在东保卫矿三采区36层-700右面瓦斯富集区,施工6个直径为120毫米,单孔长度约500米的长钻孔,用于代替仰角钻孔进行瓦斯抽采。在实施过程中,遇到了一些困难,在施工2号、3号、5号钻孔时,遇到煤层出现卡钻、返渣量大、连续冲孔无法冲净等现象,经过多方研究,夜以继日的共同努力,这些困难都逐一得到了破解,6个钻孔完成了2500余米的设计长度,达到了设计要求。
4号和1号钻孔在1月8日和19日先后进入卸压区后,矿里组织通风系统人员研究连接器、放水器等设计和施工,采取边施工边抽采的办法进行抽采,并于4月1日,全部管路连接完毕。截至4月13日4号钻孔共计抽采96天,抽采瓦斯总量55.29万立方米,1号钻孔共计抽采84天,抽采总量为31.81万立方米。现在6个钻孔的抽采量,已超过综采工作面2个仰角钻场40个钻孔的抽采量,综采工作面回风瓦斯浓度下降了0.2%,现在为0.2%,上隅角瓦斯浓度下降了0.4%,现在为0.3%。安全释放了综采工作面的产能,有效的保证了瓦斯抽采效果。
推广使用:产生新效益
正是这份坚守与执着、勤劳与智慧,让新设备、新工艺、新技术融合在一起,东保卫矿通过应用定向长钻孔钻机,初步掌握了“钻代巷”瓦斯抽采技术,达到了治理瓦斯的靶向要求,钻孔可直接施工到瓦斯富集区,实现了定向治灾。工作面单孔抽采最大的混合量9m/min,单孔最高浓度85%,单孔最高抽采瓦斯纯量7.65m/min。6个钻孔抽采瓦斯纯量23~30m/min。达到了瓦斯治理抽采设计要求,有效解决工作面、上隅角瓦斯超限难题,提高了瓦斯治理工程的效率,同时也获得了经济效益。钻孔平均长度按400米计算,定向长钻孔较仰角钻孔节约资金32.4万元,较高位钻孔节约资金16.86万元。
“钻代巷”的技术应用,即节约了瓦斯治理巷施工成本费用,又缩短了瓦斯治理巷施工工期,瓦斯抽采效果显著。4月16日公司在东保卫矿召开了瓦斯“钻代巷”示范工程建设现场会,会上,东保卫矿总工程师向全公司推介此项技术的应用。
瓦斯灾害治理专家张士环在东保卫矿调研时高度评价此项工艺的应用,他说:“瓦斯治理必须走技术创新之路,东保卫矿‘钻代巷’技术实验的成功,总结了很多宝贵的经验和自主创新技术,非常珍贵,为瓦斯治理提供了技术支撑和保障,堪称龙煤‘第一钻’”。
不负韶华,只争朝夕。改革创新,让东保卫矿焕发勃勃生机,奋发有为,使东保卫矿更有希望。2020年集团公司和双矿公司又给东保卫矿规划了“钻代巷”的工程。东保卫人正围绕既定目标,迎难而上,为企业高质量发展提供强劲动力,迸发出新的青春与活力。

来源/双鸭山矿工报  文/郑艳丽  /鄂俊光