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在煤炭行业的发展进程中，瓦斯治理一直是关乎“安全生产”与“绿色发展”的关键命题。近年来，淮北矿业集团凭借不懈地探索与创新，构建“地面井抽采最大化和穿层钻孔抽采最大化、盾构快速掘进连续化”的“1+2”瓦斯治理新模式，成功实现从瓦斯“受制者”到“掌控者”的角色转变，让瓦斯从“拦路猛虎”变身“清洁之能”。
井下攻坚，解锁瓦斯治理“新密码”
淮北矿区地质条件复杂，长期面临严峻的瓦斯灾害挑战。集团17对生产矿井中，11对为煤与瓦斯突出矿井，随着开采深度的增加，瓦斯压力和含量持续攀升，瓦斯灾害风险逐步加大。
使用传统井下密集钻孔预抽瓦斯治理模式，存在治理周期冗长、钻孔施工安全风险高以及治理效果欠佳等问题。许疃矿总工程师刘韶文介绍，尤其是当主采煤层升级为突出煤层后，部分强突出区域松软煤层无保护层可开采，传统瓦斯治理模式难以满足高效治灾需要。
如何实现瓦斯安全高效抽采？面对困难，集团秉持“问题即课题”的理念，全力投入瓦斯治理技术的创新研发。在井下，创新性地推出复杂地质条件下大直径高效定向钻孔“以孔代巷”成套技术，一举取代传统密集高位钻场。钻孔孔径增大到200毫米，筛管直径增大到127毫米，抽采效果提升了3至4倍，实现高负压、大孔径、大流量稳定抽采。目前，大直径定向高位钻孔已全面取代传统密集高位拦截钻孔抽采方式。
创新实施松软煤层井下顺煤层定向长钻孔技术，为煤巷条带治理探索出新的路径。其中，神源煤化工7703风巷实现顺煤层定向钻进孔深516米，一度刷新了国内碎软煤层顺煤层定向钻进施工纪录。在杨柳矿1077机巷中段创新采用底板梳状定向穿层消突技术，让松软煤层煤巷条带钻孔实现无盲区抽采；钻孔最大孔深576米，抽采浓度高达90%，单孔抽采纯量0.6立方米，为普通穿层钻孔抽采效果的50至60倍，节省了大量瓦斯治理巷道和钻孔工程，大大缩短了工作面掘进准备时间。
自2020年起，通过取消底抽巷钻场及高位钻场，已累计节省瓦斯治理岩巷工程2.2万米、钻孔工程65万米，既减少了治灾工程、解放了掘进队伍，又提高了治灾效果、降低了安全风险。
近年来，淮北矿业集团坚持大国重器破“瓶颈”、盾构机助力治“大灾”，先后投入11台矿用盾构机用于矿井治灾和开拓巷道施工，为治灾工程赢得宝贵时间；推广应用自动化钻探、智能化钻排作业线，在临涣、许疃等5对矿井建成10余条全自动钻探作业线，在临涣矿建成行业首条智能化钻排作业线，人均效率提升了32%；加快抽采管控信息化建设进度，开启瓦斯“智”理新篇章。
地面突破，开辟瓦斯治理“新战场”
“地面瓦斯治理不受时间和空间的制约，能够以‘超前施工时间’换‘井下作业空间’，降低了井下施工的安全风险。”集团通防地测部部长丁卫平一语道出了地面瓦斯治理的独特优势。
为攻克大埋深、高瓦斯含量和高瓦斯压力煤层的瓦斯治理难题，集团在芦岭矿大胆尝试，先后施工3口地面水平分段压裂井。通过不断优化煤层顶板水平分段压裂井布置方式，完善定向多簇射孔工艺，成功形成高强度、大液量、大砂量压裂排采技术。其中，Ⅲ2 采区的 LG01 水平井连续92天日产气量稳定在1万立方米以上，连续512天平均日产气7075立方米，截至目前累计产气826万立方米，成为国内首个在松软低渗煤层顶板钻进、分段压裂改造煤层排采良好的成功案例。LG03压裂井组创新应用分支探煤井眼轨迹精准控制技术，将水平段压裂长度增至1219米，创造了国内碎软煤层顶板超长水平段压裂新纪录，目前日产气量已稳步上升至8000立方米。
在地面采动井抽采最大化方面，集团按照上“让”、中“抗”、下“避”的技术思路，创新实施集“固井、防护、完井”于一体的地面井施工工艺，根据不同煤层和地质条件，确立了五种井型结构，构建起一套行之有效的采动区地面井瓦斯抽采技术体系。通过科学优化井位布置、强化井壁结构，地面井抽采效果大幅提升，已成为矿区瓦斯治理的主导技术。
截至目前，集团已累计施工地面井400余口，地面井井内套管“零破断”，加速推进瓦斯治理由“井下”向“地面”的战略转移。
综合利用，蹚出绿色发展“新路径”
瓦斯利用就是资源，排放则是废气。集团紧跟国家碳达峰、碳中和的政策导向，积极践行“深耕细作瓦斯利用”的理念，持续提升瓦斯利用水平。
2019年2月，电力分公司成立瓦斯发电公司，加大瓦斯发电力度，将瓦斯“变废为宝”创效增收。近年来，集团坚持“机组跟着气源跑”，先后新建青东、许疃、神源煤化工、信湖瓦斯电站，并对朱仙庄等电站进行扩容改造。目前，已建成12座瓦斯电站，装机91台，总装机容量达66.25兆瓦。
电力分公司党委书记李先良表示：“瓦斯发电是清洁能源利用的蓝天保卫工程，加强能源节约和生态环境保护，体现国有企业的责任和担当。”
从“拦路猛虎”变身“清洁之能”。现在，集团瓦斯年均利用量1亿立方米，发电2亿度以上，不仅减少了温室气体的排放，更有力地推动了矿区的安全稳定和绿色发展，真正实现了化“害”为“利”、变“废”为“宝”。
集团在瓦斯治理与利用领域的成功实践，为煤炭行业的可持续发展提供了宝贵经验。未来，集团继续坚持完整准确全面贯彻新发展理念，不断探索煤与瓦斯共采共治新路径，以更科学的技术、更先进的装备、更精细的管理，持续提高瓦斯综合治理与开发利用水平，加速培育和发展新质生产力，为实现“双碳”目标和保障国家能源安全作出新的更大贡献。
（转自：煤炭工业）
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我是四季号的签约作者“白菱”！
希望本篇文章《淮北矿业集团创新“1+2”瓦斯治理模式助推高质量发展》能对你有所帮助！
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