桑树坪二号井以“碳达峰、碳中和”目标为引领,积极践行瓦斯抽采“四化”示范建设工程,通过大量探索实践,形成了可复制、可推广的瓦斯治理经验,为韩城矿业公司提供了“技术样板”。
在公司抽采工程化、施工标准化、过程视频化、计量精准化,即瓦斯抽采“四化”建设的布局中,桑树坪二号井成为了首个示范点。

依据矿井顶层设计,该矿分别在3306进顺、3310进顺、3307-2进顺等采区开展瓦斯抽采“四化”建设。在深入实践的过程中,不断引进新技术、新工艺、探索新途径、新模式。制定了“提浓”措施,通过全程下护孔管、水力割缝等技术工艺,突破了煤软、透气性差的限制条件,从源头上实现了瓦斯的最大释放。对封孔、联孔、管路连接制定了细致全面的标准,严格执行钻孔全生命周期管理办法,对抽采系统、抽放管路设施进行了优化,以此避免瓦斯在输送过程中发生泄漏。为了确保责任落实,该矿从通风管理部到抽采区,再到打钻队实施层级包联,确保每一处钻孔抽采区域都有包挂责任人。
不懈的努力得到了良好的回馈,该矿井单孔浓度从30%提高到50%—80%,采面预抽浓度从20%提高到45%左右,地面泵站浓度从原有的10%提升至稳定20%以上,峰值达到27%,抽采效果达到全省顺层钻孔抽采最好水平。
在这场瓦斯治理科技革命中,装备与工器具的“智慧”发挥也极为重要。该矿在原智能化瓦斯抽采达标动态评价系统的基础上,投入使用了陕西省首套防突智能化综合管控平台,具备三维可视化智能管控、抽采空白带分析、钻孔智能化设计、钻孔全过程监督、报表在线审批等功能,将瓦斯抽采及防突的隐蔽复杂工程管理智能化、可视化、简单化,精准指导煤矿瓦斯治理工作的开展。此外,还配备了管道精准计量装置,打钻视频装置,开孔定位仪等辅助装备,以确保钻孔施工、抽采计量的精准可靠。

根据数据分析可得,该矿通过抽采“四化”建设实施后,瓦斯抽采量由月均208万立方米提升至224万立方米,提升率12.5%;发电量由月均328万度提升至442万度,提升率34.8%,瓦斯利用率由原有的68.3%提升至83.5%,提升率达到22.3%。2021年瓦斯发电量5200多万度,创造经济效益近2000万元,减少瓦斯等温室气体排放3000万m³,实现了矿井绿色低碳循环发展的理念格局。
值得一提的是,在瓦斯抽采“四化”建设过程中,衍生了定向长钻孔水力压裂区域预抽、水力割缝增透瓦斯抽采、二氧化碳驱替等8项瓦斯治理技术。其中《顶板定向长钻孔卸压瓦斯抽采技术研究》使单日瓦斯抽采纯量为常规钻孔工艺抽采量的4倍。
成绩令人欣喜,道路依旧漫长。桑树坪二号井在“双碳”背景下,将继续秉承可持续发展理念,持续走好瓦斯抽采“四化”建设之路,为打造安全、高效、绿色矿山奉献力量。(焦娟娟)