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【资讯调查】打出组合拳 源头控风险
 时间:2015年08月19日7:59:4 来源:淮南矿工报 编辑:胡娜 点击:
 

——顾桥矿提升瓦斯治理水平调查

    随着近年来采掘的深入,顾桥矿南区瓦斯治理的难度远远超过了该矿当初的预期:地质构造多而复杂,邻近层瓦斯涌出量大……显现或潜在的安全风险点不断增加,种种因素让瓦斯治理形势变得异常严峻。

    在这种情况下,该矿积极利用技术创新提升瓦斯治理能力和水平,今年以来,矿井杜绝了各类瓦斯事故,各项安全生产指标情况良好。

    巧用封孔新工艺——
    抽采浓度逾60%,成本降低80%

    在今年集团企业二季度瓦斯治理现场会上,顾桥矿关于“定点(段)高效封孔技术”的经验交流,受到了各矿关注。“运用这项技术简化了工艺,提高了效率,单孔抽采浓度达到60%以上。”该矿有关负责人表示。

    以往在顶底板巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯前,若遇到围岩破碎,需要对巷道喷、注浆,再对钻孔采取“一堵多注”、“两堵一注”等封孔方式,耗费大量人力、物力、财力不说,往往效果还不明显。

    面对这一难题,该矿自去年以来,创新试验定点(段)封孔技术,使抽采效果一反常态,获得极大进步。顾桥矿南区通风防突科副科长张永松先容,这项技术核心是采用囊袋封孔技术变孔口堵为孔底定点(段)堵,解决因巷道围岩裂隙、孔内套管接头多等造成封孔漏气问题,同时也解决了封孔工艺过程繁杂、成本高等问题。

    未使用这一技术前,该巷道内干管瓦斯抽采浓度只有12%,单孔抽采浓度多在2%至19%。为了封堵裂隙,提高抽采效果,该矿不得不补充施工注浆孔注浆,然而抽采效果仍然没有明显好转。

    在这种情况下,该矿想出了避开围岩裂隙、减少抽采套管接头的办法——定点(段)封孔技术。在1414(3)运顺底板巷经过三个多月的试验,这一抽采技术取得了令人可喜的成效。采用这一工艺,单孔抽采浓度达到60%以上,配合水力压裂等其他技术应用,单元百孔抽采纯量可达5m3/min以上,超出集团企业规定数值的10倍。不仅如此,该技术封孔时间只用45分钟左右,较之以前的3至5小时,有革命性的进步,且成本低廉,以2000米的巷道计算,喷、注浆费节省222万元,封孔材料费节省200万元。

    “试验中,大家经历了一系列艰苦探索,从注浆水泥的选择,到成盘套管的应用,终于在效率、成本、效果等方面实现了整体突破。”负责该矿钻孔施工的勘探处顾桥钻机工区南区区长杜雷对记者说。

    跨条带超长钻孔消突——
    因地制宜施策,远程拦截瓦斯

    如果把定点(段)封孔技术比作矿井瓦斯治理这场战争中武器装备的更新,那么该矿在1412(1)工作面消突中跨条带施工超长钻孔,则是一路在局部战役中出奇制胜的“奇兵”。

    1412(1)工作面位于南二11-2采区下部,与该工作面紧邻的是正在掘进的1413(1)工作面。工作面在准备前,该矿根据煤层原始瓦斯含量、原始瓦斯压力等数据判断工作面瓦斯涌出量在30m3/min。然而,由于工作面周围断层等地质构造发育远较预期资料复杂,回采期间工作面实际瓦斯涌出量出乎所有人的预料,最大超过70m3/min。回采初期工作面采取的顶板走向钻孔、顺层孔及老塘埋(插)管等瓦斯治理措施,已无法满足工作面的瓦斯抽采需求。

    如何既保证安全,又不影响生产任务完成呢?该矿根据巷道布局创新思维方式,选择在1412(1)工作面附近正在掘进的1413(1)和1213(1)运输顺槽内,跨条带布置长距离钻孔,拦截1412(1)回采工作面邻近煤层的卸压瓦斯。

    “1412(1)与1413(1)之间,有一条落差很大的断层,工作面回采期间瓦斯超出预期估计,与这条断层不无关系。”该矿通风防突科技术主管唐小明先容,沿1413(1)运顺布置的长距离钻孔正好穿过断层带落在工作面上方,可以同步解决13煤层和断层裂隙带的卸压瓦斯。

    “跨条带施工,距离远,孔深都超过了150米,加之岩石较硬,钻孔施工与下套管难度均非常大。大家配备了新型钻机,更换质量较好的三翼弧角钻头和优质钻杆,最大努力保障了工程质量和效率。”杜雷说。

    跨条带长距离钻孔施工前,1412(1)工作面回风瓦斯浓度为0.5%以上,并多次达到预警值,钻孔施工抽采后回风瓦斯浓度下降为0.32%,工作面能够平稳回采,确保了该面在安全前提下高效回采,取得了良好经济效益。“治住了瓦斯,大家也尝到了创新带来的喜悦。”面对记者采访,张永松这样说。

    保障工作面强过大断层——
    过钻场高效抽采,防灭火严堵漏洞

    1211(3)工作面为顾桥矿南二采区13-1煤层首采面,在工作面中部,有一条落差13米的FS99断层将整个工作面拦腰截断,前后影响140多米,其中工作面中部即120架至50架为近倾向,几乎同时揭露断层,工作面大范围出现全岩。为了减少工作面重新布置切眼的投入,该矿考虑再三,决定采取工作面强行推过断层的办法。如此高难度的回采在淮南矿区回采历史上,属于第一次。

    工作面强行推过断层带,防止瓦斯异常涌出与防火工作是重点。该矿采用施工工作面高位钻场口顶板孔及边孔的方式,保障工作面平稳通过钻场及断层带瓦斯安全;同时在采空区实施连续注氮等综合防火技术,防止煤层自然发火。经实际检验,取得了预期效果。

    唐小明向记者先容,随着回采持续推进,工作面需陆续通过多个高位钻场,工作面采至钻场前要进行甩孔掐管处理,容易造成工作面回采时回风流及上隅角瓦斯急剧增大,对采煤工作面的安全高效回采造成隐患。

    “没施工这些钻孔前,工作面过钻场时瓦斯探头曾先后两次预警。通过施工顶板孔与边孔,在工作面推过钻场期间,及时合茬抽采,解决上隅角及钻场瓦斯积聚,降低了回风流中的瓦斯浓度,使工作面平稳地推过钻场。”唐小明说。

    火灾是煤矿主要灾害之一,严重影响煤矿的高效、安全生产。尤其是工作面过落差超过10m大断层期间,最容易发火。该矿结合实际,采用综合防灭火技术,对于保障该面安全生产起到了重要作用。

    “大家针对特殊情况,提出了预防和消除自然发火的若干方法,如采空区注水、灌浆、注氮、注液态CO2等,并对综合防灭火的各种措施进行了分析研究,确保防火工作不留死角,没有漏洞。”通风队技术员刘星告诉记者。

    一系列的创新,让该矿面临的很多困难迎刃而解。“难题泥淖”开出了安全之花,也锻炼了大批技术人才,鼓舞了大家克服困难的信心。

    “今后南三采区所面临的开采条件将更加复杂,探索实施有效的办法解决瓦斯等难题,离不开技术创新。大家将不断总结,激发工程技术人员的创新思维,让创新真正成为解难题、增效益的法宝。”张永松表示。(唐冠华)

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