段王煤业实现瓦斯治理和利用新模式

段王煤业坐落于山西省晋中市寿阳县境内，井田科沁水煤田之北部边缘平头勘探区，煤层自西北向东南渐渐变深，瓦斯赋存主要不受挖出浅和地质构造影响，呈现出的规律为：矿井煤层瓦斯含量、压力由西北向东南随挖出浅减小渐渐减小;8+9号和15号煤层四采区受放马沟背斜影响，局部瓦斯含量和瓦斯压力较小;15号煤层五采区中部向斜影响区域不受颗粒顶板盖层影响，局部瓦斯含量较高;9号煤层0105采区东翼和15号煤层0205采区两翼为中长期瓦斯管理重点。现铁矿的090507综采敲覆以煤与一次采全低工作面比起，瓦斯管理具备较多难题：工作面由偏W型通风改回U通风，工作面断面较小，工作面配上风量受到了相当大制约;综放工艺敲煤期间瞬间获释大量瓦斯，瓦斯泉水不均匀分布、不平稳、波动大。

采空区遗煤较多并解吸大量瓦斯，下邻近层部分卸压瓦斯变换，并随渗塘风涌进上隅角;工作面钻孔工程量大，工期短，瓦斯管理时间十分紧绷。针对上述情况，段王煤业稳固竖立起管理瓦斯就是解放生产力，清领好瓦斯就是发展生产力的理念，按照通风可信、抽采合格、监控有效地、管理做到的工作拒绝，积极开展了稍W型向U型通风的大胆探寻与创意，获得了阶段性成果。读通了创意工艺这本经。在瓦斯管理上，该公司将增强抽采作为治本之策，竖立以放居多、风排辅新理念，坚决一面一策本煤层和附近层锐意的原则，增强本煤层实放和采空区抽采，超过增加工作面瓦斯总泉水量，提升放采量和增加风排量效果。

解决问题了综放工作面由偏W型改回U通风后的配风问题，配上风量由2800m3/min调整为1500m3/min，解决问题了综放工作面小断面大风速的难题，还节约了能耗。同时，实施分源、分区域对症于上。针对090507工作面瓦斯有所不同来源，采行本煤层瓦斯实放、附近层和15号煤层杨家空区瓦斯拦放、采空区瓦斯边采行边放;针对工作面有所不同区域瓦斯泉水差异，构建分区域设计、分钻场设计，展开瓦斯管理。

在优化钻孔设计和抽采布局上，改良封孔、连孔工艺，将本煤层钻孔封孔方式由聚氨酯封孔改回两堵一注封孔，确保了钻孔的气密性;连孔工艺也由一孔一相连改回多孔分组相连。在抽采布局方面，采行分区段、分单元抽采方法，从开切眼由里向外迈步式相接放，当前一区段钻孔瓦斯浓度高于5%时重开，同时打开下一区段钻孔。

确保了初采区段本煤层实放做到，同时也不耽搁外部区段实放。通过优化改良，本煤层抽采方面获得突破，完全挽回了以往指出本煤层显然抽不出瓦斯的错误观念。在完备瓦斯综合治理体系上。

构成了追踪测试工作面瓦斯基础参数，融合煤层赋存及地质构造研究瓦斯赋存规律、工作面瓦斯来源分析及泉水量预测、工作面瓦斯管理方案及抽采参数设计、抽采钻孔施工、抽采参数实地考察分析及设计优化、抽采效果分析及工作面抽采合格评判。还更进一步完备了抽采参数监测装置和分析流程。减少了抽采钻孔观测计量装置，并分组设置抽排渣器，构建对本煤层抽采钻孔展开分组观测计量，对高位钻孔每孔观测计量。

算好了环保增效这笔账。在瓦斯管理中，摸清了段王矿瓦斯赋存规律，在巷道追踪、瓦斯综合治理、工程施工、横向课题研究等方面积极开展了研究和分析，在2018年高瓦斯矿井稍W改为U型瓦斯综合治理技术取得冀中能源股份有限公司科技进步一等奖。与此同时，在环保、增效上也获得了相当可观的效益。

090507工作面顺利构建了由偏W型通风向U型通风的切换，增加一条巷道的施工量大约2600m，减少了巷道盾构机亲率，延长工期8个月，节约巷道盾构机及维护费用千万余元，并大大减轻了矿井开采接任紧绷的局面。累计到今年2月工作面总计抽采瓦斯量为2148.91万m3，瓦斯电厂总计利用瓦斯量为695.01万m3，总计发电量为1389.99万kwh，总计减少营业收入707.50万元，获得了很好的经济和社会效益。

加之启动了上隅角埋管抽放，工作面日平均值抽采瓦斯量为17.73m3/min，抽采率为76.19%，返风流瓦斯浓度平均值为0.27%、仅次于0.38%。并且在工作面开足马力生产最低月产超过18万吨情况下，瓦斯零若然。累计到2019年5月份，工作面安全性生产380余天，返煤矿量200余万吨，获得了很好的经济效益。

引深了综合治理这目标。在瓦斯抽采精细化管理上，设计顶板穿着层钻孔施工，实施一钻场一设计，即根据每个钻场服务范围内的地质构造、煤层倾角、前后钻场的实际间距等情况，在标准化设计的基础上作出适当的调整、精准设计，由而提升了钻孔的针对性、有效性。在创意本煤层打钻抽采模式上，采行随掘抽采模式，为有效地减轻挖放采不均衡对立，即紧随着盾构机工作面后方施工采面本煤层实放钻孔，同时抽放管路第一时间，边打钻边封孔边相接放。

等盾构机工作面做到时本煤层钻孔也基本施工完，并且再行施工的钻孔基本实放做到，最后集中于负压抽采初采行区域煤层瓦斯。目前090510工作面就早已构建了这种循环模式。

该模式具备钻孔施工工期不紧绷，实抽时间宽，钻孔间距均匀分布工程量较少、减少费用等优势，同时构建瓦斯抽采合格煤量超过动态平衡。在推广应用先进设备技术装备上，引入定向钻入技术装备。

段王矿8+9号煤顶板以上20m处为中粒砂岩、24m处为砂质泥岩，15号煤顶板以上29m处为砂质泥岩。两层煤顶板岩性较平稳，施工定向钻孔容易屎孔、抱着铁环，能确保施工进度，弃铁环后钻孔成孔性好，在此层位施工定向钻孔具备很强的适应性，也可应用于顶板南北宽钻孔钻入技术可以构建以孔代巷。还可用于煤层致裂增透，解决问题钻孔密度大，实抽时间宽等瓦斯管理痛点，基于油气(煤层气)压裂技术和设备，通过对井下打钻、封孔、致裂增透、抽放工艺展开有机改建，大幅度强化煤层透气性，有效地提升瓦斯抽采效果。

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