“术业专攻”的示范效应 ——山西潞安集团余吾煤业公司瓦斯综合治理工作纪实

2020.06.28 中国矿业报/武越刘明星

瓦斯综合治理是建设集约高效矿井的前提和基础。山西潞安集团余吾煤业公司作为潞安集团瓦斯涌出量最大的矿井，他们围绕“提纯量、降含量、减风量、保产量”的目的，在瓦斯综合管理、新技术应用、绿色利用等方面做文章，积极打造瓦斯综合治理标杆矿井，发挥了瓦斯综合治理示范效应。

分析研判控制瓦斯事故

准确的分析机制，对于井下瓦斯在线监测和控制起着至关重要的作用。余吾煤业公司将表象瓦斯分析、抽采系统分析与地面瓦斯抽采井分析三大类作为瓦斯分析研判的重要依据，实现了瓦斯监测测量更全面，更精准。

“瓦斯的分析研判，解决的是当下与长远的瓦斯治理问题。”该公司抽采科科长张羽说道。每天，余吾煤业公司井下工作面200多个探头将瓦斯涌出量上传至井上，自动生成瓦斯涌出曲线图。在调度会之前，抽采科将会与通风科、瓦斯治理研究中心以及“一通三防”主要工作人员，根据生产的地质条件、现场生产情况对瓦斯进行分析，准确判断瓦斯的表象动态。在抽采系统分析方面，该公司在2019年建立完善了“余吾煤业公司抽采系统精准化管理平台”，对工作面的瓦斯钻孔数量、钻孔位置、钻孔深度、钻孔浓度，打钻过程中的问题，形成瓦斯分段现场评判曲线图，实现了井下所有钻孔数据实时更新。“现在我们将这套系统已推广到了所有单位和队组，通过实时登录系统，关注本单位的巷道风排和抽采瓦斯情况，根据曲线的变化，去着重处理现场问题。”张羽介绍。在地面瓦斯抽采井方面，该公司每年都会投资1亿元左右，来打设地面瓦斯抽采井，这些瓦斯抽采井的建成将解决未来10年甚至更久的瓦斯治理问题。截至目前，余吾煤业公司完成了80口地面瓦斯抽采直井，其中完成了集团范围内第一口U型井的钻井施工、压裂排采。80口瓦斯抽采井进行了“实时监控”，通过网络的手段，工程技术人员可以在电脑或手机上远程监控抽采井的各项相关参数，对异常情况进行实时掌握。通过对数据的分析，根据实际情况合理调整抽采井冲次，保证套压及液柱高度平稳。

通过瓦斯分析机制的建立，该公司瓦斯预警次数同比下降17.9%，今年上半年，矿井没有出现一次瓦斯预警现象，效果明显提升。

科技攻关抽采率逐步提升

今年余吾煤业公司矿井瓦斯涌出量同比下降了20%，风排瓦斯量同比下降30%~40%，抽采率由原来的不达标到达标，再到60%以上，这其中得益于瓦斯抽采新工艺的不断探索。

该公司以问题为导向，积极开展采掘工作面瓦斯治理技术攻关，逐步形成了地面井超前治理技术、千米钻机区域模块抽采技术、底抽巷穿层钻孔区域预抽技术、顺层钻孔水力造穴卸压增透抽采技术、掘进工作面迎头CO2 气相压裂卸压掘进技术；单一厚煤层“U”型综采工作面低位高抽巷+上隅角埋管+端头尾堵漏“三位一体”采空区瓦斯综合治理技术，同时与中国矿业大学合作，完成了世界首套水环真空泵阻提效核心技术装备研发工作，极大提高了瓦斯抽采泵的运行效率。

在提到这些技术的应用，张羽向记者介绍到，气相压裂技术在余吾煤业公司的应用已经非常成熟，在各个队组得到了推广，实现了推进工作面煤层瓦斯的均匀涌出。最让他值得自豪的是，综采工作面新型可压缩拆分式上隅角悬管抽采技术的应用，不仅解决了上隅角瓦斯集聚的情况，而且所悬的瓦斯管可以回收利用，一年可节约300万元以上的成本。此项技术的应用推广同时获得了国家专利。

在抽采系统的高效化方面，钻孔的长效服务是瓦斯治理的核心。余吾煤业公司还形成了“1341”钻孔管理模式，“1”即“提纯量，降含量”一个目标；“3”即三级验收：一钻一视频验收，抽采科科员按每旬成孔数量的10%随机验收，主要分管打钻的生产业务科室正队级以上人员，验收配合单位队长、书记验收钻孔浓度；“4”即四项举措：二次提浓、规模造穴、分类管控、趋势考核；“1”即一个平台：余吾煤业抽采钻孔精准化管理平台。目前，该公司安装支管在线监测系统10套，实验矿井钻孔轨迹测量装置，累计安装并运行“一钻一视频”监控装置33套、备用2套，抽采钻孔各个环节处于实时监控状态。

综合利用瓦斯“变废为宝”

在余吾煤业公司，瓦斯的利用突出了一个目标：对企业效益的最优化。2019年，该公司全年抽采瓦斯11376.55万m3，利用瓦斯4539.37万m3。这其中瓦斯有两个非常重要的作用：高负压系统抽采的瓦斯用来发电，低负压系统抽采的瓦斯用来供热。

在该公司北风井中央区瓦斯发电站，瓦斯的发电绝大部分都用于矿区的日常办公与生活，节约了公司电费支出。据了解，该公司瓦斯发电站一年可以提供1亿度电，可节省约3000万元的费用支出，实现了由传统的单一解决瓦斯问题向综合利用的效益问题转变。“我们还将采空区的瓦斯进行利用，2019年着重建立了采空区瓦斯抽采系统，可以源源不断地向地面提供所需发电的瓦斯。”张羽向记者介绍到。今年上半年，瓦斯发电量可实现5000万度，利用量将达到2500万m3。

在供热方面，该公司最典型的表现是：北风井低浓度瓦斯乏风氧化利用。近年来，余吾煤业公司积极响应国家环保号召，坚持瓦斯的清洁利用、绿色利用，于2019年10月正式使用乏风氧化系统，利用高温热风通过余热锅炉热交换产生中温中压过热蒸汽，经过减温减压后输送到换热站的热风机房换热，热风吹至北风井进风井筒内，实现井筒保温。

“由于夏季不需要供热，今年我们增设乏风氧化发电项目，实现冬季供热，夏季供电，真正达到‘以用促抽’的目的。”张羽说道。