3月16日,從山西省臨汾市鄉寧縣的吉寧煤礦再次傳來一則好消息,該礦應用的一項新技術單孔日產氣量已達1200立方米,與井下抽采技術相比,抽采效率提升了70%以上。
“從井下鉆孔日產氣量兩三百立方米,到新工藝的每天產氣量1200立方米,這一成果再次佐證了我公司創新研發的煤礦瓦斯地面水平井與井下抽采鉆孔對接抽采技術,不僅能讓煤礦瓦斯抽采效率大幅提升,同時還產生了巨大的經濟和社會效益。”寧夏國有資本運營集團有限責任公司權屬企業寧夏煤炭勘察工程有限公司一位負責人自豪地說。
瓦斯,被稱為煤礦安全“第一殺手”,曾一度成為煤礦重特大事故首要“元兇”。一旦發生瓦斯爆炸事故,造成的后果不堪設想。多年來,治理瓦斯成為各地、各煤礦的首要大事。
為破解瓦斯治理頑疾,徹底解決井下抽采效率低、地面抽采投資大和地面采氣權與煤礦采礦權相沖突等問題,作為區內煤炭資源勘查龍頭企業的寧夏煤炭勘察工程有限公司早在2011年便創造性地提出了煤礦瓦斯地面水平井與井下抽采鉆孔對接抽采技術,并與山西華晉焦煤有限責任公司開始合作應用試驗。
傳統煤礦瓦斯治理方法主要分為地面治理及井下治理。
“經過研發,我公司提出的地面多分支水平井與井下抽采鉆孔對接技術充分結合地面、井下兩方面治理方法優勢,從地面施工長距離水平井增加控煤面積與井下抽采鉆孔對接,利用礦方已有抽采系統進行瓦斯抽采治理。”負責吉寧煤礦瓦斯抽采項目的負責人告訴記者,該技術是目前國內最先進的煤層氣(瓦斯)治理工藝,能夠避免氣、礦權沖突,有效解決煤礦工作面瓦斯預抽、先抽后采、工作面接續緊張等問題。相較于地面治理技術有節約投入成本、減少土地占用等優勢。相較于井下治理方法,可大幅減少工作面預抽鉆孔布設,地面鉆井能力相比井下鉆機具有施工能力大,鉆孔孔徑大、距離長、孔內穩定等多方面優勢,同時還能在工作面未采動前進行有效瓦斯預抽。
2011年,勘察公司新技術在山西省華晉焦煤沙曲礦24307工作面首次應用,先后成功實施兩口水平對接井,將預抽瓦斯最終輸送至煤礦瓦斯電站,發電產生直接經濟效益,間接經濟效益體現在通過施工水平對接井抽采瓦斯,大幅減少了煤礦井下瓦斯抽放鉆孔的施工,減少了工程施工費用。
2012年底,項目正式完工后,單月產氣量達到23.65萬立方米;2013年,年產氣量達到575.64萬立方米。截至2015年3月,該項目直接經濟效益達到510萬元。
2019年,在沙曲礦4501工作面應用該技術。至今,直接經濟效益達1109.58萬元。
自2012年起,勘察公司先后在山西沙曲、吉寧等煤礦應用新技術實施了多個煤礦瓦斯抽采治理利用項目,項目觀測期內抽采利用瓦斯、減少溫室氣體排空3000余萬立方米,產生經濟效益6000余萬元。其中沙曲煤礦4501工作面瓦斯抽采項目是“十三五”國家科技重大專項示范工程,項目達到設計全部要求。2020年,該項新技術被自治區科技廳認定為國內(外)先進的瓦斯抽采技術。同時,勘察公司與華晉焦煤、太原理工大學等單位聯合研究的“煤層瓦斯仿生抽采關鍵技術與應用”項目被中國煤炭工業協會評選為2022年度科學技術獎一等獎。
當前,勘察公司是全國唯一一家掌握此種施工工藝全部核心技術和知識產權的單位。“通過十幾年的不斷探索和持續研究,勘察公司已獲得相關發明專利6項,而該項技術的應用,對提高煤礦瓦斯利用效率,減少溫室氣體排放,推進碳達峰碳中和將發揮積極作用。”勘察公司一位負責人說。