刊登于2019年4月30日中國煤炭報四版（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4年的努力，陜煤集團黃陵礦業(yè)公司在油型氣綜合勘查與預(yù)測、精準(zhǔn)抽采、監(jiān)測監(jiān)控等方面做了大量科學(xué)系統(tǒng)的研究工作，填補了礦井油型氣基礎(chǔ)理論認識、油型氣監(jiān)測監(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平方千米無法開采區(qū)域的油型氣威脅，釋放煤炭資源4000萬噸，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，會導(dǎo)致采掘面瓦斯?jié)舛瘸蕖⒉删蛲?、監(jiān)測難度增加。陜煤集團黃陵礦業(yè)公司在煤炭開采過程中多次發(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)對圍巖油氣的研究相對較少，特別是圍巖油氣與煤層瓦斯來源、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)合中煤科工集團西安研究院、煤礦瓦斯治理國家工程研究中心、西安科技大學(xué)等科研院所開展了黃陵礦區(qū)煤礦瓦斯與油型氣防治技術(shù)研究項目。經(jīng)過4年的努力，黃陵礦業(yè)公司在油型氣綜合勘查與預(yù)測、精準(zhǔn)抽采、監(jiān)測監(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。
中國煤炭工業(yè)協(xié)會日前公布的2018年科技進步獎中，黃陵礦區(qū)煤油氣共生礦井油型氣（瓦斯）防治技術(shù)項目榮獲一等獎。
有效治理高瓦斯油型氣
黃陵礦業(yè)公司二號煤礦是黃陵礦區(qū)油型氣災(zāi)害比較典型的礦井，井下多個地點曾發(fā)生過頂?shù)装逵托蜌猱惓Ｓ砍霈F(xiàn)象。
2011年7月3日，二號煤礦405綜采工作面運輸機頭至機尾煤層底板油型氣異常涌出，24小時內(nèi)累計涌出量約6.4萬立方米。
2012年10月26日至11月30日，二號煤礦201輔運巷掘進工作面底板油型氣異常涌出，累計涌出量約21萬立方米。
“煤層瓦斯與圍巖油型氣共存給黃陵礦區(qū)煤炭安全高效開采帶來了嚴(yán)重威脅，使礦區(qū)的瓦斯治理難度急劇增加。”黃陵礦業(yè)公司副總經(jīng)理、總工程師唐恩賢說，“通過集成地面鉆探勘查、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。”
黃陵礦業(yè)公司煤炭綠色安全高效開采工程研究中心瓦斯防治技術(shù)研究所所長馬功社介紹，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。
以二號煤礦207工作面為例，該工作面在掘進時就進行了油型氣探測工作：在巷道兩幫施工鉆場，每個鉆場布置頂板、煤層、底板鉆孔，鉆孔覆蓋鉆場前方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)，保證掘進安全；通過掘進期間施工的鉆孔，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)域為高瓦斯油型氣賦存區(qū)。二號煤礦根據(jù)上一個回采工作面（-205工作面）本煤層瓦斯抽采情況及推進期間工作面的瓦斯變化情況，對207工作面的本煤層鉆孔參數(shù)進行了調(diào)整，采用“兩堵一注”囊袋式封孔工藝進行封孔，將長孔改為短孔，在孔口相同負壓情況下，提高了短孔孔底負壓。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)巷施工底板鉆孔時需經(jīng)過各類砂巖、泥巖煤層，巖性復(fù)雜，同時泥巖遇水極易膨脹。對此，二號煤礦在泥巖段鉆孔期間全部應(yīng)用低螺旋鉆桿，在施工過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、粉塵通過輸送通道排出孔外。同時，該礦綜合應(yīng)用孔口濕式除塵技術(shù)和鉆孔護孔技術(shù)，杜絕了鉆孔塌孔現(xiàn)象，提高了鉆孔質(zhì)量，鉆孔成孔率達到了100%。
釋放煤炭資源4000萬噸
“通過研究，我們已經(jīng)成功解除了8.28平方千米無法開采區(qū)域的油型氣威脅，釋放煤炭資源4000萬噸，增加產(chǎn)值120億元?！碧贫髻t說。
“2014年到2017年，我們累計減少油型氣治理鉆探工程量120萬米，減少油型氣治理鉆探工程費1.8億元。”二號煤礦總經(jīng)理劉建偉說。
“自從黃陵礦區(qū)煤礦瓦斯與油型氣防治技術(shù)研究項目啟動后，我們積極與科研院所合作，加強了對油型氣的研究，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年至今再無油型氣大面積異常涌出現(xiàn)象發(fā)生?！碧贫髻t表示。
該項目的成功應(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，增強了油型氣治理工程的有效性、針對性和經(jīng)濟性，實現(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)重的二號煤礦已經(jīng)連續(xù)6年瓦斯零超限。
同時，該項目填補了礦井油型氣基礎(chǔ)理論認識、油型氣監(jiān)測監(jiān)控和治理技術(shù)的空白，進一步完善了煤炭行業(yè)瓦斯綜合防治理論與技術(shù)體系，對于保障煤油氣共生礦井的安全高效開采有著重要意義。（張波 李川）
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