利劍出鞘治“猛虎”

——河北省首個(gè)“定向順層鉆孔”消突試驗(yàn)紀(jì)實(shí)

近年來，隨著礦井開采逐漸延伸，冀中股份東龐礦生產(chǎn)條件日益復(fù)雜，原有的瓦斯治理模式已經(jīng)不能滿足采掘銜接需求。面對(duì)瓦斯“猛虎”的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，勤勞智慧的東龐人不斷引進(jìn)瓦斯治理新技術(shù)、新工藝，探索瓦斯治理新途徑、新模式，劍指“猛虎”，讓瓦斯不再“任性”。

尋劍伏虎

為有效治理瓦斯，東龐礦持續(xù)引進(jìn)瓦斯治理新技術(shù)、新工藝，尋找伏虎“利劍”。該礦調(diào)兵遣將到瓦斯治理經(jīng)驗(yàn)豐富的礦井“取經(jīng)”，邀請(qǐng)國內(nèi)瓦斯治理專家教授到礦“傳經(jīng)送寶”，揣摩“猛虎”秉性，尋找其“軟肋”，開展瓦斯治理與利用專題研討、專家會(huì)診百余次。通過應(yīng)用風(fēng)動(dòng)螺桿馬達(dá)鉆孔、實(shí)施布袋式除塵工藝改造、完成水力造穴及水力割縫抽采半徑考察等多項(xiàng)瓦斯治理舉措，使瓦斯治理工作不斷取得新突破。

為了有效解決瓦斯帶來的安全和生產(chǎn)制約，該礦瓦斯治理“先鋒”們在無數(shù)個(gè)夜里絞盡腦汁，經(jīng)過數(shù)百次地優(yōu)化技術(shù)方案和多次論證，決定在21218工作面切眼施工過程中，利用深孔定向鉆機(jī)開展“定向順層鉆孔”消突試驗(yàn)。

“‘定向順層鉆孔’消突試驗(yàn)，目前在全省尚屬首例，如果取得成功可大大縮短瓦斯治理周期，填補(bǔ)省內(nèi)空白，實(shí)現(xiàn)安全、高效、精準(zhǔn)治理瓦斯。”東龐礦瓦斯治理科副科長李曉紳介紹。

鋒芒初現(xiàn)

在工作面掘進(jìn)前，必須采取區(qū)域防突措施，消除潛在瓦斯風(fēng)險(xiǎn)，“定向順層鉆孔”消突試驗(yàn)改變了傳統(tǒng)的“底板巖巷、穿層鉆孔抽采瓦斯”的模式，利用深孔定向鉆機(jī)，根據(jù)煤層分布施工順層鉆孔，預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯，扼住瓦斯“猛虎”咽喉。

“定向順層鉆孔”消突試驗(yàn)共分為兩個(gè)階段進(jìn)行施工，第一階段51個(gè)鉆孔在軌道巷迎頭及左幫施工；第二階段44個(gè)鉆孔在21218補(bǔ)軌道巷施工，使整個(gè)工作面切眼塊段都處于鉆孔覆蓋范圍內(nèi)，讓瓦斯“猛虎”無處藏身，做到了超前預(yù)抽瓦斯，以期達(dá)到快速圈定工作面的目的。

“定向順層鉆孔”消突試驗(yàn)第一階段51個(gè)鉆孔于2020年12月10日完成施工，2021年1月26日，區(qū)域防突效果檢驗(yàn)報(bào)告獲得冀中股份批復(fù)。

“定向順層鉆孔較之前施工底板巖巷方案可以減少瓦斯抽采鉆孔545個(gè)，并且提高了抽采的有效時(shí)間，單孔最高抽采濃度在75.1%，平均抽采濃度達(dá)到8%以上，效果是普通穿層鉆孔的3倍以上。通過第一階段各項(xiàng)抽采數(shù)據(jù)，進(jìn)一步驗(yàn)證了試驗(yàn)總體方案的正確性、有效性。”東龐礦瓦斯治理科副科長郭會(huì)亮介紹。

第一階段瓦斯抽采結(jié)束后，該礦機(jī)掘隊(duì)負(fù)責(zé)21218工作面補(bǔ)軌道巷的施工，這也是對(duì)區(qū)域防突效果的一次考試，更是對(duì)“定向順層鉆孔”消突試驗(yàn)第一階段治理效果的一次大考。

“在21218工作面補(bǔ)軌道巷施工過程中，我們保持每天7.2米的掘進(jìn)速度，迎頭瓦斯?jié)舛茸罡?.3%，巷道回風(fēng)流瓦斯日平均濃度最高0.24%，實(shí)現(xiàn)了瓦斯‘零預(yù)警’、‘零超限’，進(jìn)尺快、瓦斯?jié)舛鹊停ㄏ蝽槍鱼@孔’的效果顯而易見。”東龐礦機(jī)掘隊(duì)隊(duì)長張建紅說。

21218工作面補(bǔ)軌道巷在今年3月20日順利施工完成，得益于試驗(yàn)良好的抽采效果，“定向順層鉆孔”消突第一階段試驗(yàn)取得了圓滿成功。

磨劍成鋒

“封孔結(jié)束，接抽完成，最后一個(gè)鉆孔施工已經(jīng)完成……”

6月24日，在該礦21218工作面，第二階段最后一個(gè)鉆孔施工完成，深孔鉆機(jī)隊(duì)職工張冰第一時(shí)間向調(diào)度室報(bào)告了這個(gè)好消息。

這標(biāo)志著河北省首個(gè)“定向順層鉆孔”消突試驗(yàn)鉆孔施工完成，開始進(jìn)行第二階段瓦斯抽采工作。

在第二階段鉆孔施工過程中，深孔鉆機(jī)隊(duì)開展勞動(dòng)競賽活動(dòng)，將目標(biāo)任務(wù)分解落實(shí)到每一個(gè)班組，極大地調(diào)動(dòng)了全區(qū)職工的生產(chǎn)積極性，6月13日，深孔鉆機(jī)隊(duì)張新友班組創(chuàng)造了單班進(jìn)尺102米記錄，是今年以來深孔鉆機(jī)隊(duì)單班進(jìn)尺的最高記錄，并且實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)定向鉆進(jìn)”，成孔率達(dá)90%以上，讓“利劍”更顯鋒芒。

該礦深孔鉆機(jī)隊(duì)隊(duì)長王圣普介紹：“我們根據(jù)第一階段施工經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)出下護(hù)孔篩管工藝，使下篩管長度由第一階段孔深的60%提升到第二階段孔深的90%。此外，我們還研制了螺桿馬達(dá)快速檢測裝置，提高了鉆孔施工效率，較計(jì)劃提前13天完成第二階段鉆孔施工。”

磨劍利刃自成鋒，目前，該礦21218工作面切眼塊段正在進(jìn)行“定向順層鉆孔”消突試驗(yàn)的瓦斯抽采工作，在區(qū)域防突效果檢驗(yàn)通過公司驗(yàn)收后，將進(jìn)行21218工作面切眼巷道的掘進(jìn)工作。

“如果‘定向順層鉆孔’消突試驗(yàn)整體取得成功，預(yù)計(jì)可以讓工作面提前半年圈定，還可以減少底板巖巷工程量385米，同時(shí)可以減少底板穿層鉆孔、水文地質(zhì)鉆孔等一系列鉆孔工程量，按每米底板巖巷綜合成本4.5萬元計(jì)算，可以減少底板巖巷綜合資金投入1700余萬元。”瓦斯治理科科長宋洋洋說。

事實(shí)證明：瓦斯可防可治。經(jīng)過執(zhí)著探索，該礦逐漸形成了一條以“深孔定向鉆機(jī)、防噴除塵裝置、兩堵一注封孔、精細(xì)高效抽采”為核心的瓦斯防治之路，讓東龐礦煥發(fā)出勃勃生機(jī)，為企業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)勁動(dòng)力。

（冀中股份東龐礦   張偉航）