工程量450米、断面9平方米的传统高抽巷道,工程期需要5个多月,需投入资金400余万元;而同类巷道采用‘钻代巷’工艺,工期需要3个多月,共需要投入资金100余万元。从对比中可以看出,“钻代巷”相比高抽巷治理瓦斯可节省约42.8%的时间,节省约72%的资金……这是采用两种工艺治理瓦斯的区别,也是龙煤鸡西矿业公司推行“钻代巷”工艺后取得的实实在在的效果。
长期以来,瓦斯治理是煤炭行业“如鲠在喉”的痛点、难点和风险点。而且随着采深的不断增加,各项灾害治理难度越来越大,如何突破瓦斯治理瓶颈是煤炭企业面临的共性问题,也是能否实现安全高效发展的必答题。近年来,鸡西矿业公司实施“夯基础、强抽采、优技术、细管理、严问责”的“五位一体”管控手段,不断推动瓦斯治理工作向安全、低成本、高效率迈进。尤其是在工艺优化方面更是推陈出新,经过一年多的技术研究和工程实践,目前鸡西矿业公司“钻代巷”瓦斯治理工艺已经在所属7个生产矿井成功应用,在保安全、降成本、增效率的同时,走出了一条瓦斯治理的新路子。
“‘钻代巷’就是用施工定向钻孔的方法代替以往的施工瓦斯高抽巷的工艺,达到相同的瓦斯治理效果。施工高抽巷较为复杂,需要投入大量的人力和物力,而施工定向钻孔则能在大幅降低成本的同时,提高安全保障。”鸡西矿业公司通风技术部防突科科长刘盛辉对记者说。
据介绍,早在2022年,鸡西矿业公司就组织相关技术人员前往西安调研学习,对“钻代巷”的工艺原理以及操作流程进行了解。他们又通过技术研究和工程实践,对工艺的适用性进行考量,编制了相关施工方案和技术措施,以负责严谨的态度推广钻代巷工艺。
用施工定向钻孔代替施工高抽巷,操作起来远比想象中要复杂。如何在长距离情况下精准施工钻孔到靶向位?怎么杜绝定向钻孔过软岩、破碎带时出现垮孔现象?这些仅仅依靠提升操作人员和施工技艺是难以保证的。为了确保“钻代巷”施工工作的顺利进行,鸡西矿业公司加大了装备投入力度,先后为该公司城山矿、东海矿、平岗矿、新发矿等生产矿井配备了12台定向钻机,同时邀请厂家技术人员到矿就钻机操作、施工流程与工艺、钻孔设计开展专题培训,使职工熟练掌握操作要领,促进施工效率进一步提升。
定向钻机
“作为‘钻代巷’的黄金搭档,定向钻机具有精准的钻孔定位和随钻动态显示钻孔轨迹的功能,彻底改变了传统瓦斯治理施工方式。以前,打钻最怕的就是难以保持钻孔精度,致使钻孔随距离的增加逐渐偏离预设位置。如今,不管是回采工作面顶板走向钻孔,还是顺层消突长钻孔、探放水钻孔,都能精准施工到靶向目标。其次,通过定向钻施工的钻孔层位稳定、利用率高,抽采效果持续,把传统的采面仰角、高位钻孔、高抽巷治理瓦斯模式都取代了,钻场个数、钻孔总量还有瓦斯治理巷道工程量都大大减少,还避免了采面上巷抽采管路铺设、回撤以及钻场搭接时的瓦斯超限问题。而且全程机械化操作,作业人员不用守在现场,生命安全得到有力保障。”提起定向钻机的好处,刘盛辉如数家珍。
随着“钻代巷”的推广及应用,目前鸡西矿业公司各生产矿井瓦斯治理工作取得日新月异的变化。
西六采区36A左五面平均采高1.7米,煤层平均倾角24°,可采储量丰富,是新发矿下步主力生产接续战场。自引进ZYL-7000D型履带式定向钻机,采用“钻代巷”抽采新工艺后,创造了很多建矿以来的生产纪录。定向钻机最长钻孔打过408米,单孔瓦斯浓度达到88%,相当于普通钻机的数个钻孔。同时,还减少了原设计方案瓦斯高抽巷掘进工程量和高位钻场设置,极大地节省了治灾成本,减少了打钻搬家倒面的时间和次数,大大缩短了施工工期,提高了施工效率,尤其是小班单班钻孔进尺保持在33米至45米之间,平均单班钻孔施工39米,提前释放了煤体瓦斯,解放了煤量,为生产接续提供了强有力的保障。
在平岗矿东部区14#右三面,传统瓦斯治理见效慢,严重制约着矿井接续发展。通过引入ZDY12000LD定向钻机及“钻代巷”工艺,技术人员根据该工作面的地质条件和瓦斯涌出特点,精心设计钻孔方案。通过“钻代巷”工艺,将钻孔准确地布置在顶板的最佳层位,实现了长距离精准施工。经过一段时间运行,这个工作面的瓦斯浓度得到了有效控制,定向钻机施工钻孔达4263米,抽采效果显著提升,为安全生产提供了坚实保障。
这样的例子还有很多。值得一提的是,通过一年来的摸索,鸡西矿业公司各矿“钻代巷”工艺使用日趋成熟。其中,东山矿在施工西采区7下左二面“钻代巷”工程时,单孔孔深最远达到了960米,创下全公司之最。而即将过千米的孔深精准达到靶向位和良好的瓦斯抽采效果,也是各矿对推广“钻代巷”工艺的最好回应。
推广“钻代巷”工艺,不仅有效提升了矿井“一通三防”工作实效,翻开了瓦斯治理的新篇章,还在优化工序、保证接续、经营质效等方面带来了诸多“红利”。目前,鸡西矿业公司正在持续优化“钻代巷”工艺,使其在矿井灾害治理中发挥更加积极作用。
通讯员:吕彦鹏;记者:赵吉会
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