大興礦創(chuàng)建瓦斯超前治理新模式 走出“雙突”礦井安全高效低成本瓦斯治理新路
日前，記者在大興礦了解到，由該礦自主研創(chuàng)的“向斜構(gòu)造煤層組火成巖侵入?yún)^(qū)開(kāi)采下保護(hù)層卸壓瓦斯超前抽采技術(shù)”在該礦北二909綜采工作面成功實(shí)踐。這不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)此項(xiàng)技術(shù)研究與應(yīng)用領(lǐng)域的空白，也標(biāo)志著該礦通過(guò)創(chuàng)新“以孔代巷”技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)瓦斯超前治理的新模式初步形成，為“雙突”及高瓦斯礦井安全、高效、經(jīng)濟(jì)開(kāi)展災(zāi)害治理工作開(kāi)辟了新路、探索了成功經(jīng)驗(yàn)。
“向斜構(gòu)造煤層組火成巖侵入?yún)^(qū)開(kāi)采下保護(hù)層卸壓瓦斯超前抽采技術(shù)”的研究與應(yīng)用，是該礦針對(duì)北二909綜采工作面特殊地質(zhì)條件，以回采工作面即保護(hù)層、被保護(hù)層為試驗(yàn)區(qū)，通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)瓦斯治理模式創(chuàng)新，從而低成本、安全高效解決礦井瓦斯等重大災(zāi)害治理難題的一次重大課題實(shí)踐，在國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域尚屬無(wú)人碰觸的“空白區(qū)”。作為公司“雙突”礦井，大興礦瓦斯治理能力不僅反應(yīng)了公司重大災(zāi)害治理水平，也深刻影響著公司安全生產(chǎn)工作全局。近年來(lái)，隨著開(kāi)采深度的不斷增加，大興礦瓦斯含量高且壓力大、煤層透氣性低、地質(zhì)條件復(fù)雜等問(wèn)題日益凸顯，進(jìn)一步加重了該礦瓦斯治理及防突工作難度。北二909工作面為向斜構(gòu)造，局部鄰近斷層、火成巖侵入嚴(yán)重，地質(zhì)條件復(fù)雜導(dǎo)致工作面只能按照大、小面“刀把”形布置，傳統(tǒng)的采用頂板瓦斯道等方式抽采工作面及采空區(qū)卸壓瓦斯的治理方式雖然有效，但存在一定的局限性，同時(shí)將大幅增加生產(chǎn)成本并將造成采掘接續(xù)緊張壓力。
能否依靠創(chuàng)新突破傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，打造瓦斯超前治理的全新格局，一道事關(guān)礦井長(zhǎng)治久安與高質(zhì)量發(fā)展的選擇題擺在了大興人的面前。多年來(lái)，大興礦始終致力于“科技興安”這一重大課題，將創(chuàng)新作為礦井“一通三防”等重大災(zāi)害治理的重要途徑，堅(jiān)持因勢(shì)而謀，應(yīng)勢(shì)而動(dòng)，在防災(zāi)治災(zāi)領(lǐng)域不斷更新理念、創(chuàng)新實(shí)踐。面對(duì)長(zhǎng)期制約礦井發(fā)展的難題，該礦堅(jiān)持以問(wèn)題為導(dǎo)向，主動(dòng)對(duì)標(biāo)“以孔代巷”先進(jìn)理念，積極探尋破解之道。針對(duì)該工作面特殊地質(zhì)特點(diǎn)，該礦成立了由總工程師牽頭、兩防辦、保安區(qū)及相關(guān)施工單位專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員共同參與的課題攻關(guān)組，將創(chuàng)新被保護(hù)層瓦斯超前抽采技術(shù)、利用穿層鉆孔替代瓦斯道抽采作為突破口，圍繞如何有效利用超前壓消除瓦斯超限及突出危險(xiǎn)，打造安全高效低成本瓦斯超前治理新模式發(fā)起技術(shù)總攻。
為確保課題攻關(guān)項(xiàng)目取得實(shí)效，該礦結(jié)合文獻(xiàn)參考及本礦開(kāi)展的巖移觀測(cè)、保護(hù)層開(kāi)采、瓦斯治理等經(jīng)驗(yàn)，對(duì)采場(chǎng)上覆煤巖層破壞移動(dòng)情況、影響范圍的結(jié)構(gòu)形態(tài)模型加以辨證分析，準(zhǔn)確掌握超前擾動(dòng)對(duì)被保護(hù)層的破壞形式、增透機(jī)理和分布特征，為被保護(hù)層瓦斯超前抽采奠定理論基礎(chǔ)，并于回采前兩個(gè)月完成了瓦斯治理總體技術(shù)方案論證及抽采工藝設(shè)計(jì)。去年12月中旬，北二909工作面正式回采，在工程實(shí)踐中，該礦充分利用采動(dòng)影響下的巖石移動(dòng)規(guī)律，科學(xué)準(zhǔn)確地找到超前抽采區(qū)域這一抽采關(guān)鍵部位，采取采場(chǎng)兩順鉆場(chǎng)布置扇形穿層鉆孔的方式，對(duì)被保護(hù)層瓦斯進(jìn)行精準(zhǔn)抽采，使局部鉆孔瓦斯抽采濃度達(dá)到了100%、超前抽采瓦斯量占采場(chǎng)絕對(duì)瓦斯涌出量的30%以上。同時(shí)，采取全液壓鉆機(jī)施工、“兩堵一注”封孔技術(shù)及地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)分抽等綜合性措施，提高工程質(zhì)量、瓦斯抽采及利用率，并根據(jù)采場(chǎng)瓦斯涌出參數(shù)、鉆孔抽采參數(shù)變化情況檢視瓦斯治理的實(shí)際效果，不斷優(yōu)化方案、改進(jìn)措施，實(shí)現(xiàn)了正?；夭善陂g瓦斯“零超限”。
今年2月，隨著北二909小面生產(chǎn)正式結(jié)束、大面順利對(duì)接并進(jìn)入回采狀態(tài)，該礦以創(chuàng)新、完善并運(yùn)用“以孔代巷”技術(shù)體系為核心的瓦斯超前治理新模式隨即宣告成功。期間，該工作面及相關(guān)區(qū)域瓦斯超前抽采與利用量達(dá)112萬(wàn)立方米，達(dá)到了瓦斯治理預(yù)期目標(biāo)；同時(shí)由于取消了瓦斯道掘進(jìn)施工，一次性節(jié)約資金投入200余萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)了“一優(yōu)三減”和成本節(jié)降。大興礦的創(chuàng)新實(shí)踐成果，必將為煤礦瓦斯治理由傳統(tǒng)向創(chuàng)新方式轉(zhuǎn)變起到重要啟示與推動(dòng)作用，也為同類(lèi)礦井瓦斯重大災(zāi)害治理提供了可行性方案和技術(shù)遵循。
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