文/梁建光
煤層氣抽采“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”模式的規(guī)劃
文/梁建光
為實(shí)現(xiàn)煤炭與煤層氣兩種資源的安全高效協(xié)調(diào)開發(fā),提高煤炭資源采出率,實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯井下抽采和地面抽采兩個(gè)獨(dú)立產(chǎn)業(yè)模式的有效銜接,解決煤層氣開發(fā)與煤炭開采的時(shí)空矛盾,山西焦煤集團(tuán)公司探索應(yīng)用了 “三區(qū)聯(lián)動(dòng)”模式,并進(jìn)行規(guī)劃研究,提高了礦井瓦斯防治與利用的綜合管理水平。
“三區(qū)”指生產(chǎn)區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)、規(guī)劃區(qū)。
生產(chǎn)區(qū)為采掘作業(yè)區(qū),在此區(qū)域本煤層瓦斯抽采已經(jīng)基本結(jié)束,采掘活動(dòng)只開展上、下鄰近層的瓦斯抽采與治理,基本實(shí)現(xiàn)抽采與作業(yè)相對(duì)分離,該區(qū)域處于生產(chǎn)作業(yè)的時(shí)間稱為生產(chǎn)期。
準(zhǔn)備區(qū)一般為3~5年后開采的井田區(qū)域,在此區(qū)域進(jìn)行井上下立體抽采,即地面鉆孔與井下區(qū)域預(yù)抽同步進(jìn)行(開拓巷道可以進(jìn)入),對(duì)以后的采掘區(qū)域進(jìn)行有效預(yù)抽,該區(qū)域處于準(zhǔn)備作業(yè)的時(shí)間稱為準(zhǔn)備期。
規(guī)劃區(qū)一般為5~10年后開采的區(qū)域井田區(qū)域,在此區(qū)域只開展地面鉆井瓦斯抽采工作,地面水平井預(yù)抽時(shí)間不低于5年,地面立井預(yù)抽時(shí)間不低于10年,該區(qū)域處于規(guī)劃期的時(shí)間稱為規(guī)劃期。
圖1 煤礦區(qū)瓦斯“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”立體抽采模式
“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃要全面考慮、統(tǒng)籌布局,對(duì)礦井生產(chǎn)規(guī)劃必須有指導(dǎo)性和前瞻性。高瓦斯、突出礦井必須進(jìn)行“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃。高瓦斯、突出礦井“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃必須進(jìn)行批復(fù),要根據(jù)生產(chǎn)銜接對(duì)“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃每年進(jìn)行修訂并備案。每三年組織相關(guān)部門對(duì)礦井“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃進(jìn)行一次全面檢查并組織各礦井重新編制規(guī)劃。
說明礦井目前礦井抽采掘銜接情況,各點(diǎn)瓦斯參數(shù)及治理現(xiàn)狀;說明“三區(qū)”劃分依據(jù)及劃分情況;說明“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”瓦斯治理措施;說明瓦斯治理“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”效果分析。
各子公司總經(jīng)理為本公司所轄范圍內(nèi)高瓦斯、突出礦井“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃實(shí)施總負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)成立構(gòu)建“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”模式工作領(lǐng)導(dǎo)組及“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃的實(shí)施。
各子公司總工程師為本公司所轄范圍內(nèi)高瓦斯、突出礦井“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃實(shí)施的技術(shù)總負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)規(guī)劃、技術(shù)方案等的審定及落實(shí)。
各子公司通風(fēng)處負(fù)責(zé)對(duì)礦井 “三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃各項(xiàng)技術(shù)方案的執(zhí)行情況、各項(xiàng)工程建設(shè)情況等進(jìn)行監(jiān)督、檢查。
各礦礦長(zhǎng)為“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃實(shí)施的負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)成立本礦“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃實(shí)施領(lǐng)導(dǎo)組及“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃的實(shí)施。
各礦總工程師為本單位“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃實(shí)施的技術(shù)負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)規(guī)劃的編制、修訂,并組織制定、審核實(shí)施過程中各項(xiàng)技術(shù)方案等。
各礦井必須嚴(yán)格按照兩級(jí)集團(tuán)公司審定的規(guī)劃組織實(shí)施,并制定“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃實(shí)施細(xì)則及考核辦法,定期對(duì)各實(shí)施部門進(jìn)行考核。
丁珰微微冷笑,道:“小丫頭,你良心倒好侍劍驚呼一聲,轉(zhuǎn)身便逃。丁珰哪容她逃走?搶將上去,雙掌齊發(fā),擊中在她后心,侍劍哼也沒哼,登時(shí)斃命。
集團(tuán)公司每年組織相關(guān)部門對(duì)礦井進(jìn)行一次全面檢查,確保礦井“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”模式構(gòu)建工作穩(wěn)步有序推進(jìn)。
1.規(guī)劃概述
規(guī)劃概述要求簡(jiǎn)述礦井情況,規(guī)劃編制由來。簡(jiǎn)述規(guī)劃編制依據(jù)的相關(guān)行業(yè)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)、公司文件、礦井有關(guān)技術(shù)資料等。明確規(guī)劃的指導(dǎo)思想,即:山西焦煤集團(tuán)公司所轄全部煤與瓦斯突出及高瓦斯礦井必須按本編制提綱要求,以“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”為指導(dǎo)思想對(duì)礦井生產(chǎn)及瓦斯治理進(jìn)行規(guī)劃。
編制“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”瓦斯治理規(guī)劃時(shí)應(yīng)符合瓦斯治理工程應(yīng)體現(xiàn)安全第一、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理原則,因地制宜地采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料;編制規(guī)劃要根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)區(qū)的實(shí)際情況綜合考慮未來礦井生產(chǎn)條件的變化、現(xiàn)已掌握的井田地質(zhì)資料及瓦斯賦存資料合理劃分“三區(qū)”;“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃要有機(jī)協(xié)調(diào)煤礦地面瓦斯抽采、井下區(qū)域預(yù)抽與采掘生產(chǎn)的關(guān)系,合理安排“三區(qū)”接替關(guān)系,保證有足夠的工程施工及抽采時(shí)間;簡(jiǎn)述規(guī)劃存在的不足,規(guī)劃編制過程中存在的尚不能確定的、尚需完善的事項(xiàng)等。
2.描述現(xiàn)狀
礦井井田范圍和井田面積,資源儲(chǔ)量、批準(zhǔn)的生產(chǎn)能力、現(xiàn)開采煤層。所在地理位置,交通、地形地貌等。井田地層及構(gòu)造。斷層、褶曲、陷落柱、剝蝕帶發(fā)育情況及其分布規(guī)律。批準(zhǔn)開采煤層、煤層層數(shù)、厚度及可采煤層煤種、傾角、節(jié)理、層理發(fā)育情況。煤層頂?shù)装鍘r性特征、結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律;煤層結(jié)構(gòu),煤層露頭(含隱伏露頭)及風(fēng)氧化帶情況。井田水平劃分、采區(qū)劃分、大巷布置、采掘工作面及采掘工藝情況。礦井煤層瓦斯含量情況、瓦斯等級(jí),礦井瓦斯及二氧化碳相對(duì)涌出量、絕對(duì)涌出量;煤層瓦斯壓力、井田瓦斯賦存規(guī)律;各可采煤層煤塵爆炸性鑒定資料、煤層自燃傾向性鑒定資料和自然發(fā)火期統(tǒng)計(jì)資料;礦井煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險(xiǎn)性。礦井通風(fēng)情況、礦井瓦斯抽采情況、礦井防治煤與瓦斯突出情況、礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)情況、礦井防滅火情況。
3.“三區(qū)”的劃分
礦井“三區(qū)”的劃分以現(xiàn)有抽掘采銜接為依據(jù),又要為地面及井下瓦斯抽采措施的采取預(yù)留足夠的空間與時(shí)間。詳述“三區(qū)”的范圍、面積及位置等情況。說明“三區(qū)”轉(zhuǎn)換時(shí)間節(jié)點(diǎn),即規(guī)劃區(qū)何時(shí)轉(zhuǎn)入準(zhǔn)備區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)何時(shí)準(zhǔn)入生產(chǎn)區(qū)等。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平及礦井概況,綜合考慮未來技術(shù)的發(fā)展、情況的變化論述 “三區(qū)”排布的合理性。其中要全面分析采掘工藝水平,“三區(qū)”煤層賦存情況、通風(fēng)抽采現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展規(guī)劃情況。
4.“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”瓦斯治理措施
根據(jù)對(duì)“三區(qū)”的劃分,倒排“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”措施?!叭齾^(qū)聯(lián)動(dòng)”本質(zhì)就是將不同瓦斯治理措施在空間與時(shí)間上進(jìn)行協(xié)調(diào),充分發(fā)揮不同瓦斯治理措施的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)瓦斯超前治理和井上下聯(lián)合抽采。
規(guī)劃區(qū)瓦斯治理措施以地面瓦斯抽采鉆孔為主,要詳細(xì)說明規(guī)劃區(qū)內(nèi)鉆孔布置情況、鉆孔密度、施鉆方式、瓦斯輸送方式、瓦斯利用方式等。要全面分析礦井已經(jīng)掌握的地質(zhì)資料、瓦斯賦存資料、地面情況判斷有無必要采取地面瓦斯抽采措施。其中地面瓦斯抽采措施施工與否應(yīng)遵循這樣的原則,即地面鉆孔全壽命期內(nèi)抽采瓦斯理論經(jīng)濟(jì)效益(理論經(jīng)濟(jì)效益即不考慮運(yùn)輸成本,只考慮瓦斯本身能夠產(chǎn)生的價(jià)值)與鉆孔施工成本持平,則應(yīng)采用地面鉆孔抽采瓦斯;否則不應(yīng)采用地面鉆孔抽采進(jìn)行瓦斯治理。在采取地面瓦斯治理措施的前提下,要因地制宜地選擇最適合本礦井情況的地面抽采方式。根據(jù)地面鉆孔施工工藝與礦井煤層瓦斯賦存情況選取最優(yōu)方式,根據(jù)礦區(qū)地表形態(tài)、瓦斯富集情況,最終確定鉆孔形式、密度、數(shù)量,附圖說明。
地面鉆孔瓦斯抽采對(duì)于煤炭企業(yè)具有重要意義,是煤炭、煤層氣兩種資源實(shí)行一體化開發(fā)的關(guān)鍵,具體有以下二個(gè)方面:一是在時(shí)間上,保持瓦斯預(yù)采與礦井的開發(fā)協(xié)調(diào)一致,努力實(shí)現(xiàn)煤層氣井“地質(zhì)勘探、采前抽、采動(dòng)抽、采后抽”的一井多用;二是在空間上,保證地面煤層氣抽采井位的布置與礦井開拓與采掘布置銜接相適應(yīng)。
要詳細(xì)說明準(zhǔn)備區(qū)巷道開拓情況、瓦斯治理工程安排,鉆孔工程等。結(jié)合其在規(guī)劃期瓦斯治理情況在準(zhǔn)備區(qū)綜合采用地面鉆孔與井下瓦斯區(qū)域預(yù)抽措施,綜合措施的采取應(yīng)保證此區(qū)域進(jìn)入準(zhǔn)備區(qū)瓦斯治理采用地面鉆孔瓦斯抽采與井下區(qū)域瓦斯抽采相結(jié)合的方式,如仍需補(bǔ)充地面鉆孔則地面鉆孔采取原則與規(guī)劃區(qū)原則一致。區(qū)域預(yù)抽鉆孔主要在應(yīng)用于以下區(qū)域的預(yù)抽工作:地面瓦斯抽采鉆孔布置空白帶、地面瓦斯抽采理論經(jīng)濟(jì)效益為負(fù)的區(qū)域、地面抽采維持較高濃度需以井下鉆孔補(bǔ)充抽采的。準(zhǔn)備期內(nèi)瓦斯治理措施必須滿足進(jìn)入生產(chǎn)期后實(shí)現(xiàn)瓦斯治理與采掘作業(yè)分離的要求。
生產(chǎn)區(qū)要實(shí)現(xiàn)采掘作業(yè)與瓦斯治理工程相分離,主要采用高抽巷、底抽巷及穿層鉆孔治理鄰近層瓦斯,在本煤層采掘過程中要超前探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造,如存在可能導(dǎo)致局部瓦斯賦存異常的地質(zhì)構(gòu)造,必須補(bǔ)充本煤層瓦斯治理措施。生產(chǎn)區(qū)根據(jù)其在準(zhǔn)備期抽采情況,原則上只采用鄰近層瓦斯治理措施控制采掘期間瓦斯涌出量,但如判斷存在特殊地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)補(bǔ)充本煤層瓦斯抽采措施。
5.“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”綜合效果分析
對(duì)比說明采取“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”瓦斯治理措施前后抽掘采銜接情況變化,五年之內(nèi)情況分年論述,并簡(jiǎn)述十年內(nèi)情況變化?!叭齾^(qū)聯(lián)動(dòng)”規(guī)劃列入“一通三防”專項(xiàng)檢查、專項(xiàng)“會(huì)診”、標(biāo)準(zhǔn)化檢查等當(dāng)中,注重日常的管理,綜合推進(jìn),全面實(shí)現(xiàn)瓦斯治理向科學(xué)化軌道邁進(jìn)。
(作者單位:山西焦煤集團(tuán)公司)
(責(zé)任編輯:周瓊)