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貴州省畢節(jié)市織金縣資源豐富，已探明儲量的礦藏種類達(dá)26種，其中優(yōu)質(zhì)無煙煤儲量達(dá)107億噸，占全省總量的20%以上。但一段時(shí)間以來，由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、技術(shù)水平有限，瓦斯超限時(shí)有發(fā)生，治理難題亟待解決。

“對于高突煤層而言，僅采用常規(guī)的底抽巷穿層孔、本煤層順層孔鉆孔卸壓抽采瓦斯的方法，不僅生產(chǎn)成本高、周期長，而且存在瓦斯超限風(fēng)險(xiǎn)，難以滿足礦井實(shí)際的安全與效益需求。”貴州鐵福來鉆探工程有限公司（以下簡稱鐵福來公司）負(fù)責(zé)人說。

近年來，織金縣政府和煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察部門積極助力煤礦實(shí)現(xiàn)安全發(fā)展，邀請鐵福來公司應(yīng)用鄰近層定向鉆孔瓦斯高效抽采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)織金縣高突煤層瓦斯高效抽采。

三甲煤礦

瓦斯超限治理成典范

織金縣三甲煤礦為煤與瓦斯突出礦井，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力45萬噸。

2019年，因瓦斯抽采不到位，該礦曾發(fā)生一起煤與瓦斯突出事故。2023年8月，該礦11608采煤工作面再次發(fā)生瓦斯超限。該礦甚至一度面臨關(guān)停。

2023年8月16日，在地方監(jiān)管部門指導(dǎo)下，該礦邀請多個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一次公開技術(shù)討論?，F(xiàn)場各種觀點(diǎn)交鋒激烈，鐵福來公司技術(shù)專家也在其中。

經(jīng)過前期調(diào)研和現(xiàn)場勘察，依據(jù)該礦實(shí)際條件，技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出“沿煤層走向向切眼方向施工高、低位定向長鉆孔，在回采期間攔截抽采上覆15號煤層和14號煤層卸壓瓦斯”的方案。

第一個(gè)月，在1號鉆場施工8個(gè)低位定向鉆孔、7個(gè)高位定向鉆孔。通過測量，1號鉆場主管道瓦斯?jié)舛绕骄鶠?/font>60.6%，單孔檢測濃度最高達(dá)98.46%，瓦斯抽采效果明顯。

抽采瓦斯初步成功，給了技術(shù)團(tuán)隊(duì)極大信心。緊接著，該團(tuán)隊(duì)又開展2號鉆場的施工。通過測量，2號鉆場主管道瓦斯?jié)舛绕骄鶠?/font>87.1%，單孔檢測濃度最高達(dá)97.66%。

2023年11月3日，三甲煤礦恢復(fù)正常生產(chǎn)。截至2024年7月30日，該礦11608采煤工作面回采結(jié)束，安全回采煤炭35萬噸，回采期間未出現(xiàn)瓦斯超限情況。

瓦斯抽采技術(shù)革新后，三甲煤礦地面瓦斯發(fā)電廠的運(yùn)行狀況煥然一新。

此前，15臺發(fā)電機(jī)組僅有5臺能正常發(fā)電，月發(fā)電量100萬千瓦時(shí)。采用高位卸壓定向鉆技術(shù)后，瓦斯抽采單孔濃度最高達(dá)98.46%，每日瓦斯抽采量達(dá)12萬立方米，15臺發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)滿發(fā)，月發(fā)電量飆升至400萬千瓦時(shí)，且這僅占抽出瓦斯量的三分之二，每月新增經(jīng)濟(jì)效益200萬元。

為充分利用瓦斯資源，三甲煤礦于今年一季度新增8臺大功率瓦斯發(fā)電機(jī)。改造后，該礦地面瓦斯發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組達(dá)23臺，總?cè)萘刻嵘?/font>1.67萬千瓦。

富祥煤礦

定向鉆孔深度刷新紀(jì)錄

織金縣富祥煤礦年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬噸，為煤與瓦斯突出礦井，正在開采22701和22703工作面。如何防止開采時(shí)鄰近層30號煤層瓦斯涌向采煤工作面，造成工作面、回風(fēng)上隅角、回風(fēng)流瓦斯超限，成為富祥煤礦總工程師王小勤最迫切想解決的問題。

在織金縣政府和縣能源局幫助下，技術(shù)團(tuán)隊(duì)綜合研判富祥煤礦巖性變化，最終與該礦共同制定了“采用定向長鉆孔連續(xù)抽采下覆被保護(hù)層卸壓瓦斯”的方案。

應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)后，該礦防范了鄰近層30號煤層卸壓瓦斯涌向22701和22703工作面，杜絕了工作面、回風(fēng)隅角、回風(fēng)流瓦斯超限現(xiàn)象。

經(jīng)檢測，22703工作面卸壓定向鉆孔瓦斯抽采濃度最高達(dá)59.6%，22701工作面卸壓定向鉆孔瓦斯抽采濃度最高達(dá)59.8%。22703工作面回采期間，上隅角瓦斯治理效果明顯。22701工作面不僅實(shí)現(xiàn)卸壓消突，鉆孔還可作為后續(xù)開采30號煤層的高位鉆孔重復(fù)利用。

“通過引入定向卸壓鉆孔技術(shù)，我們的瓦斯發(fā)電廠瓦斯利用發(fā)電效率更高了，目前月累計(jì)發(fā)電量達(dá)146.5萬千瓦時(shí)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益100萬元。”王小勤高興地說。

渝興煤礦

高位定向鉆孔保障安全回采

大西南投資集團(tuán)渝興煤礦年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力45萬噸，為煤與瓦斯突出礦井，地質(zhì)條件復(fù)雜，瓦斯治理難度較大。

為有效攔截上覆鄰近煤層瓦斯，防止回風(fēng)巷上方裂隙帶內(nèi)積聚大量瓦斯，造成瓦斯超限，2024年9月，渝興煤礦邀請鐵福來公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)，在21502工作面布置1號鉆場，開展高位定向鉆孔。

45天完成總進(jìn)尺1221米后，技術(shù)團(tuán)隊(duì)對高位定向鉆孔進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化連抽，主管路瓦斯?jié)舛仍?/font>85%以上。

“2024年9月12日至11月24日，我礦累計(jì)抽采瓦斯423萬立方米，瓦斯?jié)舛染S持在78%以上?；夭善陂g，回風(fēng)巷和上隅角瓦斯探頭未出現(xiàn)大波動，煤炭產(chǎn)量和瓦斯抽采量均大幅增加，同時(shí)給我礦瓦斯發(fā)電廠帶來的效益也實(shí)現(xiàn)了較大突破。”渝興煤礦礦長汪琛君說。（張安妮）