| 《中國(guó)煤炭報(bào)》（2月5日4版頭條） |
| 蘆嶺煤礦2014年11月建設(shè)了18臺(tái)瓦斯發(fā)電機(jī)組，2015年1月，啟用5臺(tái)發(fā)電機(jī)組，9月發(fā)電機(jī)組增至10臺(tái)，2015年全年累計(jì)發(fā)電量2874.35萬(wàn)千瓦時(shí)，共利用瓦斯1289.68萬(wàn)立方米。 |
三軟煤層瓦斯治理的范例淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺煤礦開(kāi)采軟巖保護(hù)層治瓦斯的技術(shù)，對(duì)淮北礦區(qū)乃至全國(guó)范圍內(nèi)復(fù)雜地質(zhì)條件下的深部礦井瓦斯治理都具有示范意義
●本報(bào)記者 丁繼民 通訊員 王敬華 王盟
2015年7月，安徽淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺煤礦建成了全國(guó)第一個(gè)軟巖綜采工作面。在2015年召開(kāi)的全國(guó)煤礦瓦斯防治工作交流會(huì)上，該礦開(kāi)采軟巖保護(hù)層治瓦斯的技術(shù)，受到國(guó)家煤礦安監(jiān)局的高度評(píng)價(jià)。作為一個(gè)“水、火、瓦斯、煤塵、頂板、地壓”六害并存的礦井，蘆嶺煤礦是怎樣攻堅(jiān)克難，開(kāi)采軟巖保護(hù)層治瓦斯的？近日，記者走進(jìn)該礦，一探究竟。為什么選定軟巖作保護(hù)層？蘆嶺煤礦Ⅲ1采區(qū)的主采8、9、10煤層均為突出煤層，瓦斯壓力大、含量高。隨著礦井開(kāi)采深度增加，地壓、瓦斯壓力增加，煤層突出危險(xiǎn)性也隨之增加。該礦原有治理瓦斯的“底板穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯技術(shù)”，已經(jīng)無(wú)法滿足安全生產(chǎn)的需要。據(jù)了解，保護(hù)層是指為消除或削弱相鄰煤層的突出或沖擊地壓危險(xiǎn)而先開(kāi)采的煤層或礦層。也就是說(shuō)，先開(kāi)采無(wú)突出危險(xiǎn)的煤層，使其下部突出危險(xiǎn)性較高煤層中的瓦斯通過(guò)采動(dòng)裂隙向保護(hù)層大量釋放，從而達(dá)到開(kāi)采一層煤、解放一層煤的區(qū)域性治瓦斯的目的。開(kāi)采保護(hù)層一般實(shí)施于煤層，很少實(shí)施于軟巖。該礦曾經(jīng)嘗試將10煤層作為保護(hù)層開(kāi)采，但是這樣不僅需要區(qū)域消突，投入大、施工時(shí)間長(zhǎng)，而且工作面機(jī)風(fēng)巷掘進(jìn)期間需要多次揭煤，存在安全隱患。此外，該煤層頂?shù)装鍨閳?jiān)硬砂巖，采掘過(guò)程中需要放炮，同時(shí)過(guò)斷層難度大，采空區(qū)遺煤多，防火壓力大。“經(jīng)過(guò)嘗試，發(fā)現(xiàn)10煤層不具備作為保護(hù)層開(kāi)采的條件，需要重新選擇保護(hù)層。經(jīng)我們探查，發(fā)現(xiàn)距9煤層底板法距54米至69米和距10煤層頂板法距20米至30米，有一層比較穩(wěn)定的軟巖，即Ⅲ11軟巖工作面?！痹摰V總工程師王新琨說(shuō)，“我們?cè)谙?，能不能把這一層軟巖作為保護(hù)層進(jìn)行開(kāi)采，同時(shí)達(dá)到釋放上部8、9煤層和下部10煤層瓦斯的效果？經(jīng)過(guò)多方論證，我們覺(jué)得可行，準(zhǔn)備試一試。”瓦斯泄壓釋放量達(dá)85%以上在施工過(guò)程中，該礦遇到了許多難題，比如工作面設(shè)計(jì)參數(shù)確定、煤機(jī)選型、后運(yùn)連續(xù)化排矸和瓦斯治理，等等。為此，該礦成立了軟巖保護(hù)層瓦斯開(kāi)采治理領(lǐng)導(dǎo)小組，下設(shè)通風(fēng)系統(tǒng)改造、瓦斯綜合治理工程、瓦斯抽采系統(tǒng)改造和除塵系統(tǒng)改造4個(gè)專(zhuān)業(yè)組，開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。Ⅲ11軟巖工作面為Ⅲ1采區(qū)首個(gè)保護(hù)層開(kāi)采工作面。考慮到是軟巖，因此工作面不能過(guò)長(zhǎng)，且采高要適中。此外，他們還要綜合考慮工作面推進(jìn)度、瓦斯抽放鉆孔的施工難度、卸壓效果等因素。進(jìn)行多次技術(shù)論證，他們確定了采用走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采巖法開(kāi)采，使用全部垮落法管理頂板，且采高控制在2米，進(jìn)行上行割巖，往返一次割一刀，月進(jìn)尺保持在60米?？紤]到煤質(zhì)問(wèn)題，為了確保Ⅲ11軟巖工作面回采的巖石不進(jìn)入煤流系統(tǒng)，該礦在該工作面建立了矸石后運(yùn)連續(xù)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)將老副井下延改為矸石提升井，新建了皮帶排矸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)排矸皮帶化。他們還在地面回填段安裝了旋轉(zhuǎn)皮帶，不但能加快排矸速度，提升排矸效率，也能滿足掘進(jìn)排矸的需要，確保了快速采掘作業(yè)。該礦在該工作面采用了全方位立體瓦斯抽采模式：對(duì)8、9煤層進(jìn)行地面采動(dòng)井、傾向攔截鉆孔抽采、穿煤層卸壓鉆孔二次強(qiáng)化抽采；對(duì)10煤層進(jìn)行底板巖巷穿層鉆孔抽采，進(jìn)一步減少保護(hù)層的瓦斯含量。此外，在該工作面采空區(qū)，該礦采取了尾巷井抽采與采空區(qū)埋管抽采相結(jié)合的方式，使保護(hù)層的瓦斯泄壓釋放量達(dá)到85%以上。綜合效益有哪些“我們這項(xiàng)技術(shù)，不僅破解了三軟煤層瓦斯治理難題，還確保了安全生產(chǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了采煤采氣一體化。Ⅲ11軟巖工作面可抽采瓦斯3000萬(wàn)立方米，其中可利用瓦斯量為2000萬(wàn)立方米。”王新琨說(shuō)，“該技術(shù)不需要施工穿層鉆孔預(yù)抽瓦斯，鉆孔工程量小了，首采面節(jié)省鉆孔量16萬(wàn)米，全采區(qū)節(jié)省鉆孔量80萬(wàn)米?！睋?jù)王新琨介紹，Ⅲ11軟巖工作面準(zhǔn)備工程總量為2535米，兩個(gè)隊(duì)同時(shí)施工，僅用16個(gè)月，軟巖工作面就具備了回采條件。工作面回采結(jié)束后，穩(wěn)定3個(gè)月就具備準(zhǔn)備8、9煤層工作面的條件了。相比采10煤層作為保護(hù)層，提前約2年時(shí)間。與此同時(shí)，開(kāi)采Ⅲ11軟巖工作面作為保護(hù)層，使得矸石無(wú)法進(jìn)入礦井主運(yùn)系統(tǒng)，而是單獨(dú)排到地面，減少了矸石混入量，提高了煤質(zhì)，大大降低了生產(chǎn)成本。此外，該礦建立了全封閉的地面排矸系統(tǒng)，減少了地面排矸過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)利用旋轉(zhuǎn)皮帶回填矸石，效率大幅度提高?！伴_(kāi)采軟巖保護(hù)層能有效解決蘆嶺煤礦三水平開(kāi)采面臨的問(wèn)題，對(duì)淮北礦區(qū)乃至全國(guó)范圍內(nèi)復(fù)雜地質(zhì)條件下的深部礦井瓦斯治理都具有示范意義。”淮北礦業(yè)集團(tuán)副總經(jīng)理、總工程師葛春貴說(shuō)。
