瓦斯是煤矿潜伏在地下的隐形杀手,如同一只气“老虎”威胁矿井安全生产。韩城矿业公司将灾害治理作为遏制安全事故的头号工程,强化核心技术攻关,降服瓦斯这只“老虎”。围绕深部松软突出煤层瓦斯治理高效防突需求,韩城矿业公司开展了“产、学、研”联合攻关,形成了深部松软煤层压-割-抽协同治理与效果评价成套技术,在确保安全的前提下,降低了治理成本。《深部低渗煤层精准压裂高效抽采关键技术及工程应用》被中国煤炭工业协会评为2025年科技创新成果一等奖。

攻关抽采难题创新赋能
降伏“气老虎”远比想象的要困难。韩城矿区煤层渗透率低,瓦斯赋存复杂,据通风管理部人员介绍,随着开采深度增加,煤层瓦斯压力及含量逐渐上升,瓦斯抽采钻孔以前采用的是水力冲孔增透工艺,冲煤时间长,钻孔施工速度慢,抽采效率低,导致煤层瓦斯治理时间过长,严重影响采掘接续。
如何降服瓦斯这只“气老虎”?韩城矿业公司针对难题,与中煤科工集团重庆研究院、重庆大学等合作攻关,开展了松软低透煤层水力压-割-抽协同高效增渗技术研究与应用,从理论方法、技术体系、成套装备研发、抽采过程远程自动监测与调控等方面取得创新突破,为实现瓦斯驱替、边压边抽奠定了基础。

探索治理路径降本增效
该公司针对瓦斯灾害治理效率偏低的问题,不断创新,在瓦斯抽采钻孔过程中,从水力冲孔增透工艺改变为压裂割缝工艺,通过实验,大大提高了瓦斯灾害治理效率。先后在下峪口煤矿22306中部底板岩巷、桑树坪二号井4303回顺底板巷开展了穿层钻孔压-抽协同卸压增透技术研究与试验,研制了抽采过程智能管控平台。钻孔平均瓦斯浓度、单孔抽采纯量相比未压裂区域分别提高2倍多。随后,在王峰矿进斜揭煤区域开展了穿层钻孔压-割-抽协同卸压增透促抽技术研究,三个月累计抽采瓦斯132万立方米,平均浓度为48%,抽采达标时间缩短一半,钻孔工程量减少41 %,瓦斯抽采达标时间提前3个多月。
韩城矿业公司推动瓦斯灾害治理由“治得住、治得准”向“治得快、治得省”目标迈进。深部低渗煤层精准压裂高效抽采关键技术在北区4对矿井应用,为瓦斯高效抽采提供了核心理论支撑,研发了深部松软煤层压-割-抽协同治理与效果评价成套技术、装备,钻孔工程量减少22%,抽采达标时间缩短30%,安全、社会、经济效益显著,为矿井灾害防治提供了可推广的经验。(程仙芳 钱万学)