我国碎软煤层瓦斯抽采技术国际领先

中煤科工西安研究院与陕煤韩城矿业联合攻关

近日,中煤科工集团西安研究院有限公司与陕煤韩城矿业有限公司共同完成的“碎软低渗突出煤层区域瓦斯高效抽采关键技术及工程示范”项目成果,在北京通过中国煤炭工业协会组织的科技成果鉴定,专家认为该成果达到国际领先水平。

中煤科工西安研究院煤炭地质与瓦斯防治技术研究所有关负责人介绍,韩城矿区是典型的煤与瓦斯突出矿区,瓦斯灾害严重,主采煤层具有碎软、低渗、强突等特点,瓦斯治理难度较大,抽采效率低,严重制约矿区可持续健康发展,亟待探索高效、经济、超前的瓦斯治理技术。

对此,近年来他们联合开展研究攻关,立足碎软低渗突出煤层瓦斯区域超前防治需求,以韩城矿区单一煤层开采和保护层开采为研究对象,形成了碎软低渗煤层煤层顶板定向长钻孔区域超前抽采技术体系,突破碎软低渗突出煤层井下长距离、大范围瓦斯预抽的技术瓶颈,解决了常规瓦斯治理措施工程量大、抽采浓度和抽采量低等问题。

以煤矿瓦斯防治领域资深专家、中国矿业大学(北京)教授周心权为主任委员的鉴定委员会认为,该技术成果创立了碎软低渗突出厚煤层顶板梳状钻孔水力压裂区域瓦斯高效抽采模式,提出了中近距离上保护层底板水平长钻孔卸压瓦斯区域拦截抽采技术,开发了集裂隙预处理、稳压注浆、循环补浆、耐压检测于一体的开孔破碎综合封(固)孔工艺,有效提高了碎软低渗煤层瓦斯抽采效果。研究成果达到国际领先水平,建议推广应用。

2018年以来,该技术成果在韩城矿区王峰矿、桑树坪二号井、下峪口煤矿等3个矿井开展工程应用,结果显示煤层顶板梳状长钻孔裸眼分段水力压裂长度达588米,钻孔瓦斯抽采浓度大于40%,抽采量1立方米/分钟以上,压裂影响半径20米以上;保护层底板区域拦截抽采长钻孔平均孔深566米,钻孔瓦斯抽采浓度21.12%,抽采量3.7立方米/分钟,单日瓦斯抽采量为常规钻孔工艺的4倍左右,抽采效率大幅提升,取得了显著的经济效益和社会效益。

据悉,该成套技术适用于碎软低渗煤层区域高效预抽、强突煤层超前区域增透与卸压解危、煤矿瓦斯与矿压协同防治等领域,有利于提高瓦斯防治水平,减少瓦斯排放,实现煤矿安全、绿色开采,具有广泛的推广应用前景,目前已获两项专利授权。(李军/文  企业供图)

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