鑽孔卸壓“有講究” 多抽瓦斯多發電

——貴州省畢節市織金縣助力煤礦治瓦斯增效益

  貴州省畢節市織金縣資源豐富，已探明儲量的礦藏種類達26種，其中優質無煙煤儲量達107億噸，佔全省總量的20%以上。但一段時間以來，由於地質構造複雜、技術水平有限，瓦斯超限時有發生，治理難題亟待解決。

  “對於高突煤層而言，僅採用常規的底抽巷穿層孔、本煤層順層孔鑽孔卸壓抽採瓦斯的方法，不僅生産成本高、周期長，而且存在瓦斯超限風險，難以滿足礦井實際的安全與效益需求。”貴州鐵福來鑽探工程有限公司（以下簡稱鐵福來公司）負責人説。

  近年來，織金縣政府和煤礦安全監管監察部門積極助力煤礦實現安全發展，邀請鐵福來公司應用鄰近層定向鑽孔瓦斯高效抽採技術，實現織金縣高突煤層瓦斯高效抽採。

  三甲煤礦 瓦斯超限治理成典範

  織金縣三甲煤礦為煤與瓦斯突出礦井，年設計生産能力45萬噸。

  2019年，因瓦斯抽採不到位，該礦曾發生一起煤與瓦斯突出事故。2023年8月，該礦11608採煤工作面再次發生瓦斯超限。該礦甚至一度面臨關停。

  2023年8月16日，在地方監管部門指導下，該礦邀請多個技術團隊進行了一次公開技術討論。現場各種觀點交鋒激烈，鐵福來公司技術專家也在其中。

  經過前期調研和現場勘察，依據該礦實際條件，技術團隊提出“沿煤層走向向切眼方向施工高、低位定向長鑽孔，在回採期間攔截抽採上覆15號煤層和14號煤層卸壓瓦斯”的方案。

  第一個月，在1號鑽場施工8個低位定向鑽孔、7個高位定向鑽孔。通過測量，1號鑽場主管道瓦斯濃度平均為60.6%，單孔檢測濃度最高達98.46%，瓦斯抽採效果明顯。

  抽採瓦斯初步成功，給了技術團隊極大信心。緊接着，該團隊又開展2號鑽場的施工。通過測量，2號鑽場主管道瓦斯濃度平均為87.1%，單孔檢測濃度最高達97.66%。

  2023年11月3日，三甲煤礦恢復正常生産。截至2024年7月30日，該礦11608採煤工作面回採結束，安全回採煤炭35萬噸，回採期間未出現瓦斯超限情況。

  瓦斯抽採技術革新後，三甲煤礦地面瓦斯發電廠的運行狀況煥然一新。

  此前，15&發電機組僅有5&能正常發電，月發電量100萬千瓦時。採用高位卸壓定向鑽技術後，瓦斯抽採單孔濃度最高達98.46%，每日瓦斯抽採量達12萬立方米，15&發電機組實現滿發，月發電量飆升至400萬千瓦時，且這僅佔抽出瓦斯量的三分之二，每月新增經濟效益200萬元。

  為充分利用瓦斯資源，三甲煤礦於今年一季度新增8&&功率瓦斯發電機。改造後，該礦地面瓦斯發電廠發電機組達23&，總容量提升至1.67萬千瓦。

  富祥煤礦 定向鑽孔深度刷新紀錄

  織金縣富祥煤礦年設計生産能力30萬噸，為煤與瓦斯突出礦井，正在開採22701和22703工作面。如何防止開採時鄰近層30號煤層瓦斯涌向採煤工作面，造成工作面、回風上隅角、回風流瓦斯超限，成為富祥煤礦總工程師王小勤最迫切想解決的問題。

  在織金縣政府和縣能源局幫助下，技術團隊綜合研判富祥煤礦岩性變化，最終與該礦共同制定了“採用定向長鑽孔連續抽採下覆被保護層卸壓瓦斯”的方案。

  應用該項技術後，該礦防範了鄰近層30號煤層卸壓瓦斯涌向22701和22703工作面，杜絕了工作面、回風隅角、回風流瓦斯超限現象。

  經檢測，22703工作面卸壓定向鑽孔瓦斯抽採濃度最高達59.6%，22701工作面卸壓定向鑽孔瓦斯抽採濃度最高達59.8%。22703工作面回採期間，上隅角瓦斯治理效果明顯。22701工作面不僅實現卸壓消突，鑽孔還可作為後續開採30號煤層的高位鑽孔重復利用。

  “通過引入定向卸壓鑽孔技術，我們的瓦斯發電廠瓦斯利用發電效率更高了，目前月累計發電量達146.5萬千瓦時，産生經濟效益100萬元。”王小勤高興地説。

  渝興煤礦 高位定向鑽孔保障安全回採

  大西南投資集團渝興煤礦年設計生産能力45萬噸，為煤與瓦斯突出礦井，地質條件複雜，瓦斯治理難度較大。

  為有效攔截上覆鄰近煤層瓦斯，防止回風巷上方裂隙帶內積聚大量瓦斯，造成瓦斯超限，2024年9月，渝興煤礦邀請鐵福來公司技術團隊，在21502工作面佈置1號鑽場，開展高位定向鑽孔。

  45天完成總進尺1221米後，技術團隊對高位定向鑽孔進行標準化連抽，主管路瓦斯濃度在85%以上。

  “2024年9月12日至11月24日，我礦累計抽採瓦斯423萬立方米，瓦斯濃度維持在78%以上。回採期間，回風巷和上隅角瓦斯探頭未出現大波動，煤炭産量和瓦斯抽採量均大幅增加，同時給我礦瓦斯發電廠帶來的效益也實現了較大突破。”渝興煤礦礦長汪琛君説。（張安妮）