淮北矿业许疃矿:以“智”伏虎 破解瓦斯治理密码

王祥彪 程祖辉
2025-03-19
来源:煤周刊

煤周刊讯:瓦斯是威胁和制约矿井安全发展的“拦路虎”,如何让瓦斯治理与安全生产“共舞”?近年来,淮北矿业许疃矿通过揣摩其“秉性”,寻找其“软肋”,全力破解瓦斯抽采难题,确保瓦斯治得住、治得好、治得快、治得省。


“钻护一体”保障“管路到底”


顺层钻孔全程筛管护孔一直是困扰高地应力、高瓦斯压力、构造复杂、松软煤层的瓦斯治理难题。


该矿为解决瓦斯抽采难题,致力于研究顺层钻孔“钻护”一体化高效抽采技术,通过采用铰接式开闭型钻头、大通孔宽翼钻杆、筛管止退器等配套使用,形成一套开闭式钻头+大通径钻杆下筛管技术。


“施工时,在钻杆内下入筛管,筛管悬挂器下至钻头处,顶开一字铰接内芯,打开筛管头伞状可伸缩固定翼悬挂装置固定于孔壁,最后再进行退钻和封孔,真正做到‘管到底’。”


该矿防突副总工程师孙淮北介绍说,采用开闭式钻头+大通径钻杆下筛管技术,大大提高了顺层钻孔全程下筛管的成孔率。通过在3238工作面顺层钻孔使用,单孔最大孔深136m,下筛管深度136m;单孔抽采瓦斯浓度均在50%以上,最高浓度达到90%。


“上抽下放”实现“气水分离”


该矿32煤层顶板为砂泥岩互层,砂岩裂隙水发育较为丰富,顺层钻孔抽采期间,大量水源通过裂隙进入钻孔,影响钻孔抽采效果。


为解决顺层钻孔积水问题,该矿创新采用“上抽采、下放水”的联管方式,实现“气水分离”抽采,进一步提高顺层钻孔抽采效果。


“采用‘上抽采、下放水’的气水分离抽采工艺,有效解决顺层钻孔积水问题,进一步提高顺层钻孔抽采效率,为类似条件下的顺层钻孔抽采工艺提供可靠的技术支撑。”该矿防突区区长赵斌介绍说。


此技术在32310工作面顺层钻孔实践应用,有效减少钻孔、抽采系统的积水量及积水频次,平均每月抽采混合量增加约9.26万m3。


“L型抽采”打破“时空壁垒”


打破思维定势,跳出惯性围墙。该矿针对井下定向高位钻孔、地面瓦斯采动直井等常规瓦斯抽采技术,存在井下施工空间受限、采掘工序衔接紧张、抽采范围较小、施工周期过长、抽采效果不佳等问题,全面采用地面L型采动瓦斯抽采井应用的新模式。


“通过借鉴井下高位钻孔及地面直井抽采技术,在地面施工L型采动瓦斯抽采井,将水平井段布置在关键层中,并在井下排水,抽采工作面采空区的瓦斯。”孙淮北说,通过地面L型瓦斯采动井高效成井技术,1口L井组代替了13口传统直井采动井、3组井下定向钻孔,节省了瓦斯治理时间、保证了稳定的抽采效果。


同时,针对矿井72成煤后有71煤及厚层新地层和煤层上部泥岩、粉砂岩岩层覆盖,瓦斯不易逸散的特点,该矿因时而变,随事而制,对72煤回采创新采用L型多分支水平井进行覆盖抽采。


该矿在72210工作面回采期间,通过地面L型双主支瓦斯采动井平均抽采纯量7.5m3/min,抽采率50.7%,累计抽采瓦斯225万m3。


“通过地面L型瓦斯采动井侧钻开窗技术的成功实施,大大增加了1口L井的抽采影响范围,进一步提高了工作面卸压瓦斯的抽采能力,节省了井下瓦斯治理时间的同时,更减少了近550m的地面井工程,实现了安全、经济、技术同步提升。”


该矿总工程师刘韶文表示,下一步,矿井将坚持高举高打,“狼性”治灾,进一步推进装备升级、严格治灾工程考核、强推抽采“四化”和钻探“两个标配”、落实“六个抽采最大化”,“多管齐下”提升瓦斯治理水平。(王祥彪 程祖辉)


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