瓦斯是什么？人们心中都会有一个定义，就是对气体燃料的通称，在人类的日常生活中扮演了非常重要的角色。然而，在煤矿，瓦斯却是井下五大自然灾害之一。因此，破解瓦斯治理难题成为煤矿企业的重中之重。
常村煤矿建矿35周年、投产25年来，从以“通风为主、抽采为辅”的瓦斯治理思路，到“应抽尽抽、先抽后采”，再到“抽采为主、通风为辅”的新方法，最终总结提炼出适合常村煤矿发展的“31241”矿井瓦斯治理思路，即“遵循三个原则、构建一个模式、实现两项提升、打造四个标杆、抓好一个关键。”
“脉”通全局升级治理水平
“瓦斯治理采取的手段，主要从依赖通风逐渐变为抽采为主，而抽采手段主要以单一的顺层预抽钻孔为主，转变为现在的多方向、多角度、多维度的立体化抽采模式。”该矿抽采科副主任师王坤介绍。
该矿从投产初期，各业务单位就派出技术人员对标瓦斯治理先进矿井，学习先进经验和技术。2012年，该矿引进了“澳钻千米定向钻机”，确保了矿井抽、掘、采合理衔接，开启了常村煤矿瓦斯超前治理的新篇章。同年，该矿开始推进井田范围的地面排采井工程。截止目前，完成141口地面抽采井施工，其中48口抽采井仍在持续排采，已超前治理井田面积81万平方米，超前治理煤量685万吨，累计排采瓦斯512万立方米。
从采掘工作面瓦斯治理措施来看，该矿推广Y型工作面布置，将综采工作面采前、采中、采后瓦斯治理和减巷提效相结合，科学有效地解决了衔接紧张和瓦斯治理两者互相制约的问题。同时，随着瓦斯治理技术的发展和治理理念的提升，该矿确定了瓦斯巷先行、超前治理的瓦斯治理路线。允许通过瓦斯参数在区域验证合格的情况下掘进，在掘进过程中，采取边掘边抽、迎头预抽等措施的前提下，提升瓦斯管理级别，按照防突矿井规格，定期进行局部效果检验，做到了先治理、后掘进，先安全、后生产。
另外，该矿瓦斯治理QC小组在2017年凭借《井下打钻喷孔综合防护装置》获得全国优秀质量管理小组荣誉称号，同年荣获中国煤炭行业优秀质量管理小组荣誉称号。2018年，《井下打钻高压拔杆装置》荣获长治市、山西省优秀质量管理小组一等奖荣誉称号。2019年，《振动式水煤分离装置》荣获长治市、山西省优秀质量管理小组一等奖荣誉称号，同年荣获中国煤炭工业优秀治理管理小组一级称号，进一步提升了现代化瓦斯治理水平。
把含金量的科技资源“囊入怀中”
“思想观念要不断更新，要摆脱‘固定思维’，适应矿井发展需求，加快‘换挡’速度，进一步加快加强瓦斯抽采，开发利用瓦斯资源，使之变害为利，提高矿井发展质量和效益。”该矿党政表示。
2006年8月，常村煤矿第一个地面永久抽采瓦斯系统中央瓦斯泵站开工建设，2007年建成投运。紧接着的2年间，该矿井下陆续建成投运三座移动泵站，初步构建了全矿的抽采系统。
不仅如此，该矿积极引进瓦斯抽采先进技术装备，2010年开始使用液压钻机，2014年引进澳大利亚的千米钻机，用于施工长距离模块化预抽钻孔，进行高瓦斯区域瓦斯超前治理，实现了高瓦斯区域向低瓦斯区域的转变。2018年，引进水利造穴钻机，用于预抽钻孔水力增透，实现煤层高效率泄压抽采。
同时，引进钻孔成像仪、钻孔轨迹测量仪等钻孔施工辅助装置，用于观测、分析钻孔内煤、岩层特性及钻孔偏移情况，摸索出了不同煤、岩层条件下钻孔偏移规律，为优化钻孔设计提供依据。与此同时，引进瓦斯气体综合参数测定仪，实现了地面在线实时监测支管浓度、负压、流量、温度等参数，提升了抽采系统数据自动化、智能化水平。
此外，实施封孔并网工艺，2015年，该矿全面推广“两堵一注”囊带式无机注浆封孔工艺。该工艺推广后，钻孔漏气率明显降低，钻孔万米抽采量提升40%，封孔材料成本投入减少10%，是一种性价比高、抽采效果好的封孔工艺。
截止目前，该矿抽采系统由中央、王村两座地面永久瓦斯泵站和井下S5延伸采区泵站、S3泵站、S3罗茨泵站、N3延伸泵站、470泵站、22采区泵站6座临时移动泵站组成，总装机能力14101立方米/分钟，运行能力7540立方米/分钟。
科技创新始终保持“热情”
如何进行瓦斯利用，常村煤矿在低浓度瓦斯利用领域进行了深入探索。从2016年开始，实施了热源撬低浓度瓦斯供热系统替代燃煤锅炉的可行性实践，可利用浓度≥5%的瓦斯，填补了低浓度瓦斯利用的空白。2018年瓦斯利用量达到340万立方米，获得国家瓦斯利用补贴130万元，实现了常村煤矿瓦斯利用零利润的突破。2020年1到7月份，热源撬累计瓦斯利用量为187万立方米。
据了解，热源撬瓦斯利用项目是一种清洁、环保、无污染的瓦斯利用项目，相比于低浓度瓦斯内燃机发电，热源撬的氮氧化物的排放实现了零排放。该技术是全球首次将低浓度瓦斯利用理论应用在现场的开拓性创新，填补了国内外超低浓度瓦斯利用的空白，在国际、国内行业均处于领先地位。
值得一提的是，常村煤矿为实现矿井转型升级、绿色发展。2019年，该矿王村风井高效建成地面泵站低浓度发电站。截止2020年7月，累计发电1400万千瓦时，年发电量预计达到5000万千瓦时，预计年收益达到千万，开创了该矿瓦斯利用的新格局。
“根据南翼曲庄风井和北翼花垴风井服务区域瓦斯赋存情况，我们计划在曲庄风井工业场地建设‘低浓度瓦斯’发电利用项目，在花垴建设‘乏风氧化瓦斯’利用项目，最终实现地面泵站瓦斯利用100%的目标。”该矿抽采科科长陈五一说。
（文 李文龙）
