淮河能源>>集团要闻
瓦斯治理:转变带来改变
  • 时间:2024-06-17
  • 编辑:卫馨
  • 日前,煤层气公司朱集东地面瓦斯治理井场ZJ2-2井最高日产气量7701立方米,创下单井日产气量新纪录。


    今年以来,集团公司先后建成29口地面瓦斯治理井,总产气量、单井日产气量、单井累计产气量均创历史最高纪录,地面瓦斯治理从“实验”迈入“排采”阶段。


    随着煤炭开采不断向深部延深以及国家对安全生产标准要求不断提高,集团公司因时因势调整瓦斯治理模式,积极推动瓦斯治理由局部治理转向区域治理、由井下治理转向井上下综合治理、由措施防范转向工程治理转变。


    善谋善治:瓦斯治理从“井下为主”到“井上下并重”

    “这是深部煤炭资源安全开采的必然选择!”


    六月之野,风吹仲夏。在朱集东地面瓦斯治理井场,麦收时节的盛大和热烈刚刚消退,齐刷刷的麦茬间,一排蓝白色围栏在空旷的原野中显得格外醒目与祥和。


    赶到朱集地面瓦斯治理井场的时候已接近傍晚,金色的落日余晖如丝绸般洒向整个井场,进入井场,映入眼帘的不仅有黄绿相间的输气管路,还有自动化的监测设备,实时监测瓦斯排采数据,伴随着螺杆电机的“嘶嘶”声与输送管线上驱动器的“嗡咛”声,构成一幅开足马力忙生产的火热景象。


    一旁走来的煤层气公司地面瓦斯治理工程分公司副经理唐勇敢边走边介绍:“这是集团公司地面瓦斯治理井里日产气量最高的井场。ZJ2-2井最高日产气量7701立方米,是去年的1.24倍,累计产气190万立方米,屡次刷新矿区地面瓦斯治理井产气纪录。”


    2022年,应急管理部对《煤矿安全规程》进行了修订,要求煤层瓦斯压力达到或者超过3MPa的区域,必须采用地面钻井预抽煤层瓦斯。


    “我矿14213、14223工作面瓦斯压力都大于3MPa,现在通过地面瓦斯治理井提前把瓦斯抽上来,未来井下生产的生产效率和安全系数就能再上一个台阶,如果可以降到0.74Mpa以下,井下将无需进行消突作业。”朱集东矿防突技术资深主管李明强表示。


    朱集东瓦斯治理井场正稳定地向外排采着李明强寄予厚望的2个工作面的瓦斯,深部优质煤炭资源的“大门”正缓缓打开。


    为打开解放淮南煤田的“大粮仓”,集团公司先后建成了29口不同组别、不同层位、不同井型的地面瓦斯治理井。


    为什么要从地面抽采瓦斯?“地面瓦斯开发治理具有‘一举三得’的多维价值,有利于煤矿安全生产、减少瓦斯事故;还有利于优化能源结构、补充清洁能源;更有利于碳减排。”谈起为什么要从地面治理瓦斯,集团公司一通三防资深专家,煤层气公司党委书记、董事长陈功胜表示。


    在行业政策和现实条件的倒逼下,企业尝试地面治理瓦斯新模式,着力解决高瓦斯区域煤炭开采这个世界性难题。


    一次次严谨论证和研判后,水平井跟层定向钻进、旋转下套管、U型井超长远端对接等一系列地面瓦斯抽查技术难题得以破解。


    在煤层气公司副总经理、总工程师丁同福办公室的墙上,贴满了各个井场情况汇总表,“目的煤层、完井日期、水平井有效长度、点火情况、累计产气量……”见记者在查看报表,丁同福说起了地面瓦斯治理井的情况。“起初,只有6口煤层气开发试验井,现如今,日抽采量突破3.5万立方米,平均单井产气量超1400立方米。”


    在相继创造了单井水平段定向钻进长度1300米、水平段在破碎煤层中钻进765米、U型井精准对接最深2123米等新纪录后,地面瓦斯抽采产量更是与日俱增。


    如今,集团公司找到了打开煤层瓦斯压力大于3MPa区域治理的正确方式,走出了区域瓦斯治理从“井下”转向“地面”的新路子。


    唯实惟先:瓦斯地面抽采从“解难题”到“建标准”

    “这是一场破解‘卡脖子’技术难题的全面进阶!”


    来到工程院科技管理部部长程海燕办公室的时候,正赶上他们部门正在开会。“《张集矿A组煤井上下协同瓦斯区域消突地面煤层气水平试验井研究》项目出气了,5月27日开始产气,目前日产气900立方米”“《松软低透煤层条件煤层气开发利用与瓦斯治理协同技术研究》项目目前完成了煤炭协会奖申报书编制及申报材料的提交”……


    会议结束,程海燕谈起会议上开始产气的试验井研究项目。


    程海燕表示:“该井是淮南矿区第一口沿煤层钻进水平井,标志着本土煤业水平井压裂抽采煤层气取得重大突破,截至6月5日,累计排采6615立方米。”


    在程海燕看来,目前,地面瓦斯治理已形成体系,今年煤层气公司将在潘三矿开工建设14口B组煤地面治理井,按照“井工场”模式,实施区域化、体积化地面治理,解决B组极近距离煤层群井下瓦斯治理难题,形成适合淮南矿区的B组煤地面瓦斯治理技术,解放淮南煤田的“大粮仓”。


    之所以这么有底气,是因为近年来,集团公司坚持创新为上,立足企业重大战略需求,坚持以科技创新破解瓦斯治理“卡脖子”难题,瓦斯治理创新成果不断涌现。


    在煤矿瓦斯治理国家工程研究中心资深主管童校长的办公室,他正专注地撰写《煤矿区瓦斯抽采利用规模化建设方案》。


    “《松软低渗煤层条件煤层气开发利用与瓦斯治理技术》《A组煤井上下抽采瓦斯治理模式》……”谈及企业瓦斯治理相关的科技创新,他非常高兴地给记者介绍。


    淮南矿区地面瓦斯抽采一直面临松软低渗透煤层“成孔难、产气差”难题。作为煤炭行业第一个获国家发改委批复建设、并入选国家创新平台新序列的国家工程研究中心,近年来,该中心一直在和煤层气公司一起致力于开展煤层气开发利用与地面瓦斯治理科研攻关。


    2023年底,国家能源局发布全国首批煤矿瓦斯高效抽采利用和煤层气勘探开发示范项目,《安徽淮南矿区松软低渗高突煤层地面水平井瓦斯高效抽采示范项目》成功入选;淮南矿区A组煤、B组煤、C组煤《煤层气水平井钻井工程技术规格》《煤层气井排采技术规范》两项企业标准通过审议正式发布。


    “两项企业标准高度适应企业地面瓦斯治理工程发展需要,内容深度和厚度远超国家标准。”谈起自己参与编制的企业标准,煤层气公司资深主管张国明神采飞扬。


    好消息接踵而至,去年12月19日上午,深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室科研用房建设开工仪式隆重举行。该实验室将致力于攻克深部开采“卡脖子”难题,加快瓦斯治理技术迭代升级,催生新质生产力。


    一系列的科技创新成果有力推动了瓦斯治理方式由井下向地面转变,实施地面瓦斯治理新模式。


    从坚持以井下瓦斯治理工程为主,地面瓦斯治理工程为辅,到井上、井下瓦斯治理工程并,再到用地面瓦斯治理完全替代井下瓦斯治理工程,在解决时间和空间问题的同时,大大减少了入井人员和相关工程量。


    多年来,集团公司把解决生产矿井瓦斯治理难题作为重中之重,矢志不渝坚持科技创新,持续革新瓦斯治理技术,不断探索适配企业可持续发展的瓦斯综合治理之路,确保瓦斯抽得出、防突消得掉。


    敦行致远:瓦斯综合利用从“小副业”到“新产业”

    “这是一张绿色低碳的区域能源保障新答卷!”


    打开第一道进气阀门,打开预供油泵,打开电磁阀……在潘二西风井瓦斯发电站,在瓦斯发电工这个岗位上工作了十多年的陈林正在有条不紊地启动瓦斯发电机组。


    “刚接到潘集煤层气加工中心监控室的电话,现在气量充足且呈持续增加状态,民用已无法消化,正准备把潘二地面瓦斯治理井抽采的瓦斯转入机组进行发电。”该站站长汪厚奇告诉记者,为什么要启动待机状态的2台瓦斯发电机组。


    西风井发电站相较于其他瓦斯发电站,它可以使用三种不同的气源来智能掺混发电,无论是常规矿井正常抽采的5%以下低浓瓦斯,还是废弃矿井产出的30%浓度瓦斯,甚至是现在地面瓦斯治理井抽采的95%以上的高浓瓦斯,都可以使用。


    “我们去年10月份开始使用地面瓦斯治理井抽采的高浓瓦斯发电,发电机组随之增加2台,发电量增加30%以上。”汪厚奇表示。


    初步估算潘一关闭废弃矿井采空区瓦斯储量5.67亿立方米,可抽采采空区瓦斯资源量2.22亿立方米,如果排空的话,将会对大气环境造成极大危害,现在直接抽采废弃矿井的瓦斯发电,既产生了环保效益、经济效益,同时也防范了废弃矿井瓦斯溢出带来的安全威胁,可谓是“一举三得”。


    不仅是用来发电,谢桥矿的低浓瓦斯氧化系统广泛应用于煤泥烘干、井口保温、职工浴池、办公供暖等,年节约标煤1.5万吨以上。


    通过智能化混配气系统,将高浓瓦斯与低浓瓦斯掺混到10%左右,解决了10%以下低浓度瓦斯不能利用、发电机组运行效果差的问题,使瓦斯发电机组运行效率达到90%,在有效减少污染物排放的同时,大幅提高了瓦斯利用率。


    截至5月底,今年的瓦斯利用率达48.5%,创造了历史最好成绩。1月13日,发电量110.84万度,再创淮南矿区日发电量最高纪录。


    “勤耕不辍,精业笃行”,瓦斯综合利用发展的每一步,都是淮河能源人奋勇攀登的生动缩影。


    近年来,集团公司以保障区域能源安全绿色高效供给为使命,加大矿井瓦斯综合利用,助力实现“双碳”目标,不断加大瓦斯利用投入,坚持推进自动化、信息化建设,加速实现“四个替代”,不断提升管理效率和管理水平,瓦斯发电量和综合利用量均实现突破发展,从“小副业”走向了“新产业”。


    截至5月底,瓦斯发电量1.464亿度,瓦斯利用量6161万立方米,折算后相当于7.25万吨标准煤,约减排98.9万吨CO2当量,为绿色低碳产业发展贡献了力量。


    从首个试验井点火到29口井平均日产气上千立方米,从瓦斯利用率从15.7%提升至48.5%,再到形成企业管理规定、技术规范,瓦斯发电、清洁能源利用、发展循环经济……淮河能源人击鼓催征,奋楫扬帆,基于瓦斯治理和综合利用的项目正影响着企业发展的方方面面,为集团公司高质量发展拓潜能。(田庆伟 陈超逸)


     皖公网安备 34040302000304号