淮北矿业：技术创新解“冤家”

日前，笔者从淮北矿业集团通防地测部获悉，临涣矿在9136工作面、1067工作面回采期间采用地面井群抽采卸压瓦斯技术，通过地面井抽采本煤层及邻近层卸压瓦斯，取消了老塘埋管、斜交钻孔、拦截钻孔措施。生产期间，工作面及回风流瓦斯浓度均控制在0.2%以下，有力保障了安全回采。

据了解，淮北矿区煤层松软、强突、低渗，地质条件复杂、自然灾害严重。现有生产矿井中，煤与瓦斯突出矿井11对、高瓦斯矿井5对。

“瓦斯和煤，是一对天生的‘冤家’，虽然合不来，却总也离不开。近年来，淮北矿业集团创新应用松软强突出煤层群井上、井下联合高效瓦斯治理成套技术，推进矿井瓦斯防治技术体系由局部到区域、由井下向地面转移，当好安全生产的‘开路先锋’。”通防地测部部长丁卫平说。

减少瓦斯治理巷道工程量

许疃矿32310切抽巷与工作面切眼内错平距约160米，普通穿层钻孔难以按照要求精准控制预抽范围。

“为解决切眼条带煤层瓦斯治理问题，我们采取底板穿层顺煤层定向长钻孔治理措施，先注后钻、下管护壁、钻护一体，实现了条带、面内煤层瓦斯‘一孔双消’‘以孔代巷’，减少底板岩巷工程施工150米。”许疃矿总工程师刘韶文介绍。

近年来，淮北矿业集团加大“以孔代巷”技术推广应用力度，通过应用定向钻机实施高位（拦截）长钻孔、顺煤层定向长钻孔以及研发全断面钻机“前掘后钻”施工穿层钻孔，全面取消了采掘工作面高位钻场及底抽巷巷帮钻场。

截至目前，淮北矿业集团已累计节省瓦斯治理巷道1.6万米、穿层钻孔37万米，不仅减少了治灾工程量，还解放了掘进队伍。

淮北矿业集团创新穿层钻孔卸压增透技术工艺体系、井下顺煤层定向长钻孔、松软煤层底板梳状定向消突、长距离液动顺煤层定向钻进、井下定向长钻孔“分段水力加砂压裂增透”等关键技术，实现井下瓦斯治理精准可靠。

突破瓦斯治理空间制约

为解决大埋深、高瓦斯含量和高瓦斯压力煤层瓦斯治理难题，淮北矿业集团先后在芦岭矿施工了3口地面水平分段压裂井，不断优化水平井布置方式，完善定向多簇射孔工艺，研发了高强度、大液量、大砂量压裂技术。

据悉，芦岭矿Ⅲ2采区实施的LG01水平井，连续512天平均日产气7000立方米。截至目前，该矿已累计产气80余万立方米，成为国内首次在煤层顶板钻进、分段压裂改造煤层、排采良好的成功案例。

淮北矿业集团按照上“让”、中“抗”、下“避”的技术思路，确定不同地质条件下五种井型结构，研发出集固井、防护、完井于一体的地面井施工成套技术。2020年以来，已累计施工地面采动井400余口，抽采效果持续稳定。

针对采动区上覆地面受构筑物和水面等条件限制、无法采用直井抽采的区域，淮北矿业集团利用地面定向钻进技术，创新实施地面L型多分支瓦斯井钻完井工艺，成功攻克大位垂比、大摩阻的技术难关。

该集团相继在10余个工作面成功实施，实现了回采工作面单井连续高效抽采，单井日抽采纯量最大为8000余立方米。

“下一步，我们将继续推进钻探标配，全面淘汰小功率钻机，固化开孔定向仪、自动防喷装置、风水一键快切装置使用。同时，加快推进智能化钻探作业线建设。”该集团总工程师朱世奎说。

来源：《中国煤炭报》2024年11月14日 4版