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刊登于2019年4月30日中國(guó)煤炭報(bào)四版（科教）

●受鄂爾多斯盆地煤炭、石油、天然氣等多種礦產(chǎn)資源共生、伴生地質(zhì)條件的影響，黃陵礦區(qū)的礦井屬于煤油氣共生礦井。

●經(jīng)過(guò)4年的努力，陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司在油型氣綜合勘查與預(yù)測(cè)、精準(zhǔn)抽采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等方面做了大量科學(xué)系統(tǒng)的研究工作，填補(bǔ)了礦井油型氣基礎(chǔ)理論認(rèn)識(shí)、油型氣監(jiān)測(cè)監(jiān)控和治理技術(shù)的空白。

●黃陵礦業(yè)公司已經(jīng)成功解除了8.28平方千米無(wú)法開(kāi)采區(qū)域的油型氣威脅，釋放煤炭資源4000萬(wàn)噸，增加產(chǎn)值120億元。

陜西黃陵礦區(qū)屬于黃隴侏羅紀(jì)煤田，位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯盆地南緣。受鄂爾多斯盆地煤炭、石油、天然氣等多種礦產(chǎn)資源共生、伴生地質(zhì)條件的影響，黃陵礦區(qū)的礦井屬于煤油氣共生礦井。

油型氣具有突發(fā)性、隱蔽性和涌出量大等特點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致采掘面瓦斯?jié)舛瘸?、采掘停滯、監(jiān)測(cè)難度增加。陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司在煤炭開(kāi)采過(guò)程中多次發(fā)生圍巖油氣異常涌出現(xiàn)象，危害職工身心健康。

目前，煤炭行業(yè)對(duì)圍巖油氣的研究相對(duì)較少，特別是圍巖油氣與煤層瓦斯來(lái)源、成因不同的研究，尚未建立有效的勘查、治理理論與技術(shù)體系。

早在2012年，黃陵礦業(yè)公司就聯(lián)合中煤科工集團(tuán)西安研究院、煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心、西安科技大學(xué)等科研院所開(kāi)展了黃陵礦區(qū)煤礦瓦斯與油型氣防治技術(shù)研究項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)4年的努力，黃陵礦業(yè)公司在油型氣綜合勘查與預(yù)測(cè)、精準(zhǔn)抽采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等方面做了大量科學(xué)系統(tǒng)的研究工作，取得了一系列突破性的成果。

中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)日前公布的2018年科技進(jìn)步獎(jiǎng)中，黃陵礦區(qū)煤油氣共生礦井油型氣（瓦斯）防治技術(shù)項(xiàng)目榮獲一等獎(jiǎng)。

有效治理高瓦斯油型氣

黃陵礦業(yè)公司二號(hào)煤礦是黃陵礦區(qū)油型氣災(zāi)害比較典型的礦井，井下多個(gè)地點(diǎn)曾發(fā)生過(guò)頂?shù)装逵托蜌猱惓Ｓ砍霈F(xiàn)象。

2011年7月3日，二號(hào)煤礦405綜采工作面運(yùn)輸機(jī)頭至機(jī)尾煤層底板油型氣異常涌出，24小時(shí)內(nèi)累計(jì)涌出量約6.4萬(wàn)立方米。

2012年10月26日至11月30日，二號(hào)煤礦201輔運(yùn)巷掘進(jìn)工作面底板油型氣異常涌出，累計(jì)涌出量約21萬(wàn)立方米。

“煤層瓦斯與圍巖油型氣共存給黃陵礦區(qū)煤炭安全高效開(kāi)采帶來(lái)了嚴(yán)重威脅，使礦區(qū)的瓦斯治理難度急劇增加?！秉S陵礦業(yè)公司副總經(jīng)理、總工程師唐恩賢說(shuō)，“通過(guò)集成地面鉆探勘查、井下繩索取芯勘查等綜合勘查技術(shù)，我們已基本查明了黃陵礦區(qū)煤礦油型氣儲(chǔ)集層分布情況，初步掌握了黃陵礦區(qū)油型氣賦存與涌出規(guī)律，建立了基本的油型氣賦存與涌出理論體系?！?/p>

黃陵礦業(yè)公司煤炭綠色安全高效開(kāi)采工程研究中心瓦斯防治技術(shù)研究所所長(zhǎng)馬功社介紹，他們創(chuàng)建了油型氣立體綜合治理的“黃陵模式”，提出了煤油氣共生礦井采掘工作面超前預(yù)置鉆孔法，同時(shí)總結(jié)出了“兩堵一注”封孔及抽采孔壓風(fēng)排水等煤層底板油型氣抽采鉆孔施工工藝。

以二號(hào)煤礦207工作面為例，該工作面在掘進(jìn)時(shí)就進(jìn)行了油型氣探測(cè)工作：在巷道兩幫施工鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)布置頂板、煤層、底板鉆孔，鉆孔覆蓋鉆場(chǎng)前方90米，超前抽采頂、底板油型氣，確保工作面始終在鉆孔抽采范圍內(nèi)，保證掘進(jìn)安全；通過(guò)掘進(jìn)期間施工的鉆孔，提前找出工作面油型氣賦存規(guī)律，繪制出瓦斯油型氣地質(zhì)圖，為工作面回采期間瓦斯、油型氣治理提供鉆孔布置依據(jù)。

研究發(fā)現(xiàn)，207工作面從切眼向外1720米的區(qū)域?yàn)楦咄咚褂托蜌赓x存區(qū)。二號(hào)煤礦根據(jù)上一個(gè)回采工作面（-205工作面）本煤層瓦斯抽采情況及推進(jìn)期間工作面的瓦斯變化情況，對(duì)207工作面的本煤層鉆孔參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，采用“兩堵一注”囊袋式封孔工藝進(jìn)行封孔，將長(zhǎng)孔改為短孔，在孔口相同負(fù)壓情況下，提高了短孔孔底負(fù)壓。相比傳統(tǒng)封孔工藝，鉆孔瓦斯抽采效率提升了70%。

207工作面回風(fēng)巷施工底板鉆孔時(shí)需經(jīng)過(guò)各類(lèi)砂巖、泥巖煤層，巖性復(fù)雜，同時(shí)泥巖遇水極易膨脹。對(duì)此，二號(hào)煤礦在泥巖段鉆孔期間全部應(yīng)用低螺旋鉆桿，在施工過(guò)程中孔壁與鉆桿之間形成輸送通道，連接壓風(fēng)管路與鉆桿，利用風(fēng)力將鉆渣、粉塵通過(guò)輸送通道排出孔外。同時(shí)，該礦綜合應(yīng)用孔口濕式除塵技術(shù)和鉆孔護(hù)孔技術(shù)，杜絕了鉆孔塌孔現(xiàn)象，提高了鉆孔質(zhì)量，鉆孔成孔率達(dá)到了100%。

釋放煤炭資源4000萬(wàn)噸

“通過(guò)研究，我們已經(jīng)成功解除了8.28平方千米無(wú)法開(kāi)采區(qū)域的油型氣威脅，釋放煤炭資源4000萬(wàn)噸，增加產(chǎn)值120億元?！碧贫髻t說(shuō)。

“2014年到2017年，我們累計(jì)減少油型氣治理鉆探工程量120萬(wàn)米，減少油型氣治理鉆探工程費(fèi)1.8億元?！倍?hào)煤礦總經(jīng)理劉建偉說(shuō)。

“自從黃陵礦區(qū)煤礦瓦斯與油型氣防治技術(shù)研究項(xiàng)目啟動(dòng)后，我們積極與科研院所合作，加強(qiáng)了對(duì)油型氣的研究，采取多種措施綜合治理油型氣，確保了礦井的安全生產(chǎn)，2013年至今再無(wú)油型氣大面積異常涌出現(xiàn)象發(fā)生。”唐恩賢表示。

該項(xiàng)目的成功應(yīng)用全面提升了黃陵礦業(yè)公司煤油氣共生條件下礦井瓦斯的治理水平，增強(qiáng)了油型氣治理工程的有效性、針對(duì)性和經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)了油型氣治得住、治得準(zhǔn)、治得省的戰(zhàn)略目標(biāo)，有效消除了黃陵礦區(qū)煤油氣共生礦井生產(chǎn)中的油型氣威脅，保障了采掘工作的連續(xù)作業(yè)、職工的生命安全和安全高效生產(chǎn)。曾經(jīng)油型氣災(zāi)害最嚴(yán)重的二號(hào)煤礦已經(jīng)連續(xù)6年瓦斯零超限。

同時(shí)，該項(xiàng)目填補(bǔ)了礦井油型氣基礎(chǔ)理論認(rèn)識(shí)、油型氣監(jiān)測(cè)監(jiān)控和治理技術(shù)的空白，進(jìn)一步完善了煤炭行業(yè)瓦斯綜合防治理論與技術(shù)體系，對(duì)于保障煤油氣共生礦井的安全高效開(kāi)采有著重要意義。（張波 李川）

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