隧道开挖过程中遇到大量瓦斯气体，能想办法将它利用起来么？

贵州省毕节市织金县资源丰富，已探明储量的矿藏种类达26种，其中优质无烟煤储量达107亿吨，占全省总量的20%以上。但一段时间以来，由于地质构造复杂、技术水平有限，瓦斯超限时有发生，治理难题亟待解决。

“对于高突煤层而言，仅采用常规的底抽巷穿层孔、本煤层顺层孔钻孔卸压抽采瓦斯的方法，不仅生产成本高、周期长，而且存在瓦斯超限风险，难以满足矿井实际的安全与效益需求。”贵州铁福来钻探工程有限公司（以下简称铁福来公司）负责人说。
近年来，织金县政府和煤矿安全监管监察部门积极助力煤矿实现安全发展，邀请铁福来公司应用邻近层定向钻孔瓦斯高效抽采技术，实现织金县高突煤层瓦斯高效抽采。

三甲煤矿
瓦斯超限治理成典范

织金县三甲煤矿为煤与瓦斯突出矿井，年设计生产能力45万吨。
2019年，因瓦斯抽采不到位，该矿曾发生一起煤与瓦斯突出事故。2023年8月，该矿11608采煤工作面再次发生瓦斯超限。该矿甚至一度面临关停。
2023年8月16日，在地方监管部门指导下，该矿邀请多个技术团队进行了一次公开技术讨论。现场各种观点交锋激烈，铁福来公司技术专家也在其中。
经过前期调研和现场勘察，依据该矿实际条件，技术团队提出“沿煤层走向向切眼方向施工高、低位定向长钻孔，在回采期间拦截抽采上覆15号煤层和14号煤层卸压瓦斯”的方案。
第一个月，在1号钻场施工8个低位定向钻孔、7个高位定向钻孔。通过测量，1号钻场主管道瓦斯浓度平均为60.6%，单孔检测浓度最高达98.46%，瓦斯抽采效果明显。
抽采瓦斯初步成功，给了技术团队极大信心。紧接着，该团队又开展2号钻场的施工。通过测量，2号钻场主管道瓦斯浓度平均为87.1%，单孔检测浓度最高达97.66%。
2023年11月3日，三甲煤矿恢复正常生产。截至2024年7月30日，该矿11608采煤工作面回采结束，安全回采煤炭35万吨，回采期间未出现瓦斯超限情况。
瓦斯抽采技术革新后，三甲煤矿地面瓦斯发电厂的运行状况焕然一新。
此前，15台发电机组仅有5台能正常发电，月发电量100万千瓦时。采用高位卸压定向钻技术后，瓦斯抽采单孔浓度最高达98.46%，每日瓦斯抽采量达12万立方米，15台发电机组实现满发，月发电量飙升至400万千瓦时，且这仅占抽出瓦斯量的三分之二，每月新增经济效益200万元。
为充分利用瓦斯资源，三甲煤矿于今年一季度新增8台大功率瓦斯发电机。改造后，该矿地面瓦斯发电厂发电机组达23台，总容量提升至1.67万千瓦。

富祥煤矿
定向钻孔深度刷新纪录

织金县富祥煤矿年设计生产能力30万吨，为煤与瓦斯突出矿井，正在开采22701和22703工作面。如何防止开采时邻近层30号煤层瓦斯涌向采煤工作面，造成工作面、回风上隅角、回风流瓦斯超限，成为富祥煤矿总工程师王小勤最迫切想解决的问题。
在织金县政府和县能源局帮助下，技术团队综合研判富祥煤矿岩性变化，最终与该矿共同制定了“采用定向长钻孔连续抽采下覆被保护层卸压瓦斯”的方案。
应用该项技术后，该矿防范了邻近层30号煤层卸压瓦斯涌向22701和22703工作面，杜绝了工作面、回风隅角、回风流瓦斯超限现象。
经检测，22703工作面卸压定向钻孔瓦斯抽采浓度最高达59.6%，22701工作面卸压定向钻孔瓦斯抽采浓度最高达59.8%。22703工作面回采期间，上隅角瓦斯治理效果明显。22701工作面不仅实现卸压消突，钻孔还可作为后续开采30号煤层的高位钻孔重复利用。
“通过引入定向卸压钻孔技术，我们的瓦斯发电厂瓦斯利用发电效率更高了，目前月累计发电量达146.5万千瓦时，产生经济效益100万元。”王小勤高兴地说。

渝兴煤矿
高位定向钻孔保障安全回采

大西南投资集团渝兴煤矿年设计生产能力45万吨，为煤与瓦斯突出矿井，地质条件复杂，瓦斯治理难度较大。
为有效拦截上覆邻近煤层瓦斯，防止回风巷上方裂隙带内积聚大量瓦斯，造成瓦斯超限，2024年9月，渝兴煤矿邀请铁福来公司技术团队，在21502工作面布置1号钻场，开展高位定向钻孔。
45天完成总进尺1221米后，技术团队对高位定向钻孔进行标准化连抽，主管路瓦斯浓度在85%以上。
“2024年9月12日至11月24日，我矿累计抽采瓦斯423万立方米，瓦斯浓度维持在78%以上。回采期间，回风巷和上隅角瓦斯探头未出现大波动，煤炭产量和瓦斯抽采量均大幅增加，同时给我矿瓦斯发电厂带来的效益也实现了较大突破。”渝兴煤矿矿长汪琛君说。（张安妮）

来源：中国煤炭报