记者观察网山西7月13日电(记者 明文 通讯员 董军 李云)潞安集团余吾煤业公司(以下简称:公司)是一座高瓦斯矿井,一直以来,井下煤层具有瓦斯含量高、吸附性强、透气性差等特点。截止目前,井下抽采钻孔约有11400余个,钻孔施工地点多、分布广、管理难度大。在日常管理中,顺层钻孔预抽煤体瓦斯是主要瓦斯治理措施,其中钻孔浓度是保证高效抽采的基本指标。为了有效提升井下钻孔浓度,该公司瓦斯治理研究中心集思广益、戮力攻关,成功探索出低浓钻孔提浓技术新工艺,并研发出二次提浓技术装置,为“示范型”矿井瓦斯高效抽采和清洁利用打下了坚实基础。
科学试验 精准分析
坚持实践出发,现场发力。在井下打钻过程中,局限于封孔人员技术水平、打钻地点煤体破碎、孔壁煤体蠕变等各种因素影响,往往会造成封孔质量较差、串孔漏气等现象。以往,该公司采用的手段是灌浆堵漏、钻孔附近打小孔注浆等措施,但这种“张网捕雀”方法的盲目性大、工序复杂。如何使提浓技术更快捷、更精准,针对这一难题,该公司瓦斯研究团队创新性提出对封孔管底部不同深度的气体进行采集,通过连续考察不同深度位置的瓦斯浓度,分析得出了浅孔区域瓦斯浓度随钻孔位置的变化规律,能够准确判定钻孔具体串孔、漏气位置。为了验证思路的准确性与可行性,该公司瓦斯研究团队技术人员对不同采区、不同地质条件的大量低浓钻孔进行“一对一”跟踪,确定钻孔封孔段以里存在“漏气区域”,确定了瓦斯提浓“症结”。
低浓钻孔漏气位置检测原理图
精益求精 追求质效
坚持精准施策、精细管理。采用什么设备对“病态”钻孔进行“开刀”治疗成为关键。起初,该公司瓦斯治理研究中心团队根据之前完成的双布囊带压封孔技术项目、固体粉料二次提浓技术项目以及钻孔附近打小孔注浆项目现场技术经验,通过反复探讨研究制作了第I代二次注浆堵漏装置。2019年11月开始在井下试验,俗话说“万事开头难”,在装置试验的第二个孔,就发生了胶囊接头变形、脱扣、掉入孔内无法退出的问题,严重打击了技术人员的积极性,大家对于提浓装置的推广应用产生了疑虑。
二次注浆试验装置实物图
关键时刻,该部门负责人李云给大家指定了方向:“‘开弓没有回头箭’,任何创新都不是一蹴而就的,我们只能以问题为导向不断去摸索改进,设备存在的连接问题和注浆通道必须重新设计加工。”通过组织召开团队技术骨干分析会,在井下分步骤试验装置匹配性能,从发现问题到提出优化改进办法,仅用了一周时间就设计出第II代二次提浓注浆装置,成功实现了钻孔漏气位置的精准探测和注浆堵漏。
臻于完善 趋于一流
坚持立足长远、创新创效。如何将试验成果快速转化为生产力,该公司瓦斯团队首先将试验设备在井下S5101胶顺、S5206胶顺等地点进行现场试验,浓度提升效果显著。在浓度提升方面:80%的低浓钻孔平均提升浓度35%,绝多数钻孔浓度由10%提至30%以上,部分钻孔甚至达到85%,有效改变了低浓钻孔的“半瘫痪”抽采状态。在节约成本方面:每100m钻孔施工成本约为7400元,一套堵漏装置加工制作成本约1.5万元,可重复使用,减去材料和人工成本后,该装置处理好一个钻孔能挽救损失6585元,即提高了钻孔抽采浓度,又提高了钻孔正常结算比例,真正“救活”了低浓低效状态的“病孔”,实现了低浓漏气钻孔的精准排查与靶向封堵,有效保障了抽采钻孔的“全生命”服务周期,提高了巷道抽采效率。目前,这项技术已申报国家发明专利,正在井下推广应用。
二次提浓前后单孔浓度对比图
在余吾煤业“示范型”企业改革发展的道路上,瓦斯治理研究中心团队厚积薄发、革故鼎新、科技兴企,创新性制定一系列管理机制举措、搭建了集团第一个抽采钻孔数字化管理平台,形成了抽采钻孔“1341”精细化管理模式,在企业高质量发展的新征程道路上镗路铺石。