中國煤炭報2023年9月26日 m2

　　陜煤集團韓城礦業公司技術與管理并重——

　　探索形成10+4瓦斯災害治理模式

　　上半年，全礦井應力場數字孿生同化反演技術在陜煤集團韓城礦業公司桑樹坪礦取得突破，成功繪制了國內首張全礦井地應力和瓦斯含量綜合等值線圖，填補了全礦井大尺度采掘應力場研究的空白。這項技術由該公司與中國礦業大學組建的科研攻堅小組，經過一年半時間研究而成。

　　這是該公司探索形成的“10+4”瓦斯災害治理模式、推動瓦斯災害治理從愿景到現實的一部分。50多年來，韓煤人懷揣“韓煤夢”，聚焦“卡脖子”難題集成攻關，取得系列成果。

　　10項技術解決“卡脖子”難題

　　韓城礦業公司是全國瓦斯災害嚴重的國有企業之一。礦區煤層賦存條件復雜，水、火、瓦斯、煤塵、頂板五大災害并存，是全國罕見“三軟”煤層，瓦斯含量高、透氣性差，安全管理難度大。近年來，該公司集中優勢力量，加強與國內研究機構合作，致力于瓦斯災害治理和技術攻關。

　　說起瓦斯抽采技術，韓城礦業公司副總工程師、全國煤礦瓦斯防治先進個人王建利如數家珍：“在復雜地質條件下，我們相繼攻克了地面L型井水力壓裂區域瓦斯排采、穿層鉆孔‘鉆沖護’一體化瓦斯抽采、順層鉆孔超高壓水力割縫增透瓦斯抽采等10項瓦斯抽采技術。”

　　每一項技術創新都體現在瓦斯抽采水平提升和工藝優化上，凝聚著許多人的智慧與汗水。

　　以穿層鉆孔“鉆沖護”一體化瓦斯抽采技術為例，桑樹坪礦總工程師屈花榮介紹，原有瓦斯治理技術只能實現“鉆沖”一體化，施工效率低，抽、掘、采之間矛盾重重。2022年，該公司與中國煤科西安研究院合作，開展穿層鉆孔“鉆沖護”一體化成套技術裝備研究。2023年6月，雙方研發出一套可完成巖段成孔、煤段沖孔造穴、篩管護孔等全部流程工作的鉆具，在抽采效果不變的情況下，施工效率提高75%以上。

　　王峰礦首采區瓦斯總儲量約4.3億立方米。該礦總工程師曹新奇表示：“我們多次就‘三軟’煤層進行科研試驗，攻克了地面L型井水力壓裂區域瓦斯排采技術。在首采區約4.9平方公里面積內，根據首采盤區共設計施工了23口L型抽采井。這些抽采井全部壓裂并實現正常排采，管道預抽采瓦斯濃度最高達90%。更重要的是，地面打鉆不受巷道和時間限制，從理論上可以降低抽采成本，還可以提前幾年預抽，大范圍釋放區域瓦斯，為后期安全開采創造條件。”

　　從局部治理到區域治理，從生產過程治理到開采前抽采達標，從“措施型”到“工程型”抽采……在10項瓦斯抽采技術與礦井地應力和瓦斯含量綜合等值線圖等輔助抽采技術的“加持”下，該公司瓦斯災害治理能力大幅提升。

　　“四化”建設牽住精準治理“牛鼻子”

　　抽采“四化”（抽采工程化、過程視頻化、施工標準化、計量精準化）建設，則將該公司瓦斯治理的重點轉移到抽采過程管控、過程可追溯等管理創新方面，逐漸形成了以10項瓦斯抽采技術和“四化”建設為主要內容、技術與管理并重的“10+4”瓦斯災害治理模式。

　　王建利介紹，瓦斯抽采“四化”建設將瓦斯抽采作為系統工程來抓，體現全盤謀劃、整體協調、超前組織、精準施工的工作思路。通過加強“四化”建設，該公司讓隱蔽工程成為可視工程，推進作業標準化管理，做到孔到位、護到位、嚴封孔；通過分單元精準計量，實現抽采達標動態智能評判。

　　在井下，鉆孔瓦斯濃度高達70%至90%，但輸送到地面瓦斯發電站，瓦斯濃度衰減至13%左右。技術人員判斷，是井下到地面成千上萬個抽采管道接頭漏氣造成的。大家在管道聯接和接頭密封效果上做文章，“對癥下藥”，減少瓦斯濃度衰減，地面瓦斯濃度提高到26%。

　　走進韓城礦區，隨處可見通風專業技術人員通過手機終端，查看井下防突措施落實情況，監管井下鉆孔瓦斯抽采情況，辦理相關審批手續。其中的關鍵就是智能防突管控平臺。

　　這是該公司自主研發的第一個軟件，2022年獲軟件著作權。智能防突管控平臺以瓦斯抽采精準計量、鉆孔施工等防突記錄、安全監控系統、煤層瓦斯基本信息數據為基礎，針對瓦斯抽采與防突施工過程中的重點、盲點和薄弱點，構建瓦斯治理質量全動態、全視角管控體系，提高工作效率，確保防突信息真實、及時、可追溯。目前，該平臺已推廣至黃陵、彬長、銅川等礦區。

　　下峪口礦礦長張杰清楚地記得當時和大家伙兒一起探討瓦斯災害治理走過的路。他介紹，我們先后規范了標準化作業流程，優化了封孔材料和工藝，解決了煤壁的漏風問題，頂板定向鉆孔水力壓裂強化抽采技術等相繼取得突破，工作面一個單元的濃度一下子提高到45%，地面瓦斯濃度最高達到28%，這一成績改寫了陜西省的最高紀錄。

　　該礦進一步規范標準化作業流程，優化封孔材料和工藝，解決了煤壁漏風問題，相繼突破頂板定向鉆孔水力壓裂強化抽采等技術，工作面一個單元的瓦斯濃度提高到45%，地面瓦斯濃度最高達28%，創陜西省最高紀錄。

　　通過嚴格管理，該公司堅決遏制瓦斯、煤塵等重特大事故發生，實現安全高效開采，保障了生產接續和產能釋放，原煤產量較10年前翻了一倍。截至8月底，下峪口礦、桑樹坪二號井井下連續安全生產周期分別超3200天、2200天。2022年，該公司6座瓦斯發電站總裝機容量達25.4兆瓦，地面泵站平均抽采濃度26%，瓦斯發電量9800萬千瓦時，實現產值6000萬元，減少碳排放量約69萬噸，連續8年未發生瓦斯事故。

　　韓城礦業公司黨委書記、董事長張維新表示，要在既“零超限”又“零排放”基礎上，向“探得清、治得準、治得住、治得快、治得省、碳減排、碳交易”瓦斯治理愿景挺進，把災害治理成效與生產組織協調起來，推動煤炭智能開采、綠色開采，實現效益最大化。（陳鳳鳴 韋哲君 衛寶娜）