從“地毯式轟炸”到“精準化狙擊”——潞安集團李村煤礦攻關局部瓦斯治理“淺孔快速預抽技術”小記
瓦斯是礦井采掘活動的“攔路虎”,業內人士經常把治理瓦斯看成一場“戰役”。得力的方法手段,也就成了取得這場戰役勝利的關鍵因素。
去年以來,面對瓦斯治理難度大的現狀,潞安集團李村煤礦以“提升抽采效率”為目標,瞄準技術攻關,靶向解決問題,試驗推廣瓦斯治理“淺孔快速預抽技術”,取得重大創新成果,實現對局部瓦斯的“精準化狙擊”。
“掘進效率提高了”
“跟之前相比,我們現在的掘進效率明顯提高了!”李村煤礦西翼輔運巷反掘工作面,掘進隊正干得熱火朝天。一直以來,他們頭疼的掘進效率低的問題得到了解決,這得益于局部瓦斯治理工藝的創新——淺孔快速預抽技術。
為何掘進效率的提升跟瓦斯治理有關?懂行的人都知道,欲“掘”先“抽”,只有把工作面瓦斯含量降到安全指標以下,才能開展采掘活動。在此之前,李村煤礦掘進工作面的局部瓦斯治理主要是靠打釋放孔自然釋放,瓦斯釋放速度慢、治理效果差,掘進效率也就不堪言狀。再加上該礦瓦斯吸附性強的特征,瓦斯治理起來難度大,嚴重影響掘進效率。
“淺孔快速預抽技術”試驗成功后,尤其是在掘進工作面全面推廣,讓掘進效率底的現狀有了較大改觀。掘進隊隊長林育苗告訴記者,李村煤礦掘進工作面的煤體瓦斯含量較高,且局部地方分布有瓦斯包,瓦斯涌出不均勻,治理起來有難度。原先,他們在工作面掘進時,遇到迎頭瓦斯含量高的情況不得不停下掘進工作,等瓦斯釋放后才能繼續掘進,有時候耽誤兩三天,嚴重的時候得十天半個月。現在,“淺孔快速預抽技術”的介入,把瓦斯局部治理由“自然釋放”變成“快速預抽”,上個班預抽,下個班瓦斯基本就能達標,不耽誤掘進工作,實現了邊抽邊掘、掘進工作不停的目標,月掘進進尺明顯提高。
2020年7月份,開拓二隊西翼輔運巷反掘單月進尺達到137m,創下了李村煤礦投產以來西翼煤巷單月進尺最高記錄。當然,這其中除了隊組自身工作效率提升外,最主要原因還是由于工作面治理了瓦斯這只“猛虎”。
“明顯的比較優勢”
“與‘自然釋放’相比,‘快速預抽’之所以能夠這么快治理掘進工作面瓦斯,在于它明顯的比較優勢”,抽采科科長劉壘說道。
劉壘打了個比方:治理吸附在煤體里的瓦斯就像排干海綿里的水一樣,經過擠壓之后,海綿肯定要比自然晾干更快。“快速預抽”就是通過抽采負壓的吸力,讓瓦斯更快釋放出來。
據了解,“淺孔快速預抽技術”主要是在局部瓦斯不均勻且有瓦斯包的情況下使用,其主要特點是施工短距離釋放鉆孔,一般孔深15m左右,在釋放孔施工完畢后立即安裝快速封孔器對迎頭煤體進行預抽,做到打一抽一。該技術利用檢修期間對掘煤體進行預抽,在不影響掘進時間的前提下,1-5小時就能使工作面迎頭瓦斯含量、K1值及S值降到安全值以下,且對前方煤體進行卸壓。劉壘認為,“淺孔快速預抽技術”最大的優勢就是快速、便捷,且能精準化治理工作面瓦斯。
劉壘介紹,瓦斯治理分為區域治理和局部治理兩種模式,必須區域治理措施先行,局部治理措施作為補充。區域治理好比“地毯式轟炸”,就是通過鉆長孔對“敵人”進行大范圍消滅;局部治理好比“精準化狙擊”,遇到瓦斯涌出不均勻或者有瓦斯包的時候,通過快速預抽對“敵人”進行精準化打擊,從而為掘進提供安全保障。
“技術創新需要思路創新”
“很多時候,一項技術創新需要思路創新。‘淺孔快速預抽技術’的思路,正是郝家興通風礦長提出的。”抽采科負責這一創新項目的郭孝星說。
李村煤礦是潞安集團瓦斯治理難度較高的礦井,一直以來,瓦斯治理都是該礦的老大難。2018年,隨著礦井投產,快速掘進對瓦斯超前治理有了更高要求。分管通風的副礦長郝家興提出一個思路:必須想方設法提升工作面瓦斯治理的速度和成效。就這樣,“淺孔快速預抽技術”攻關提上了日程。
2019年6月,經過抽采科半年多反復試驗,“淺孔快速預抽技術”在2302回風巷試驗成功。據當時數據記錄,2302回風巷生產期間采用該技術后有效降低了工作面瓦斯涌出量。但是由于缺乏經驗,設計制造的預抽設備體積龐大,在工作面使用起來比較笨拙。抽采科不斷開拓思路,對設備材料和結構重新進行了完善。改進后的設備不僅小巧便捷,更有利于井下施工和瓦斯的快速預抽。
目前,李村煤礦抽采科已經熟練掌握這一技術,并在該礦全面推廣。