自月初啟動(dòng)‘2-111’礦井瓦斯高效抽采技術(shù)項(xiàng)目以來，我礦在401102運(yùn)順東已順利施工高壓水射流割縫鉆孔9個(gè)，進(jìn)尺1594米。”4月12日，彬長礦業(yè)公司孟村礦通風(fēng)部經(jīng)理李文富說。

科學(xué)規(guī)劃、試驗(yàn)研究、方案制定、設(shè)備引進(jìn)、隊(duì)伍組織、技術(shù)培訓(xùn)、安全管理、過程監(jiān)督......今年以來，在陜西煤業(yè)的大力支持下，彬長礦業(yè)攜手陜煤技術(shù)研究院多措聯(lián)動(dòng)，積極推進(jìn)國內(nèi)首創(chuàng)“2-111”礦井瓦斯高效抽采技術(shù)項(xiàng)目落地。

“2-111”是個(gè)啥？

簡單說，“2-111”技術(shù)項(xiàng)目就是利用高壓水射流割縫卸壓和液態(tài)CO?氣相驅(qū)替原理及工藝，在單孔內(nèi)開展2種技術(shù)作業(yè)、1次割縫卸壓、1次氣相脫附驅(qū)替及1次導(dǎo)向擴(kuò)沖驅(qū)氣的瓦斯高效抽采新模式。

瓦斯作為影響礦井安全生產(chǎn)的重要因素，一直以來是煤礦災(zāi)害防治的重點(diǎn)。受煤層埋藏與賦存的影響，陜煤集團(tuán)所屬的彬長、韓城、銅川、黃陵等礦區(qū)均為高瓦斯礦井且瓦斯資源存藏豐富。近年來，在瓦斯的高效抽采及高效利用方面，業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了以水力壓裂、水力割縫等為主的鉆孔卸壓增透技術(shù)；利用N?、CO?等液態(tài)惰性氣體對煤層瓦斯進(jìn)行驅(qū)替，降低游離瓦斯及吸附量的注氣技術(shù)等一批新技術(shù)、新工藝。其中，卸壓方式作用范圍有限，卸壓半徑不大，對煤體大量吸附瓦斯不能有效脫附；驅(qū)替方式由于煤體致密，煤體內(nèi)沒有大量裂隙存在，運(yùn)移通道不暢通，實(shí)際效果并不明顯。

要實(shí)現(xiàn)瓦斯高效抽采，大幅提升瓦斯抽采濃度，就必須考慮瓦斯在煤體中的流動(dòng)特征和煤體吸附瓦斯快速脫附的特性。

“‘2-111’技術(shù)項(xiàng)目可有效解決‘卸’與‘脫’抽采難題，形成‘以割卸壓、以氣驅(qū)替、監(jiān)測監(jiān)控、高效利用’的新模式，可實(shí)現(xiàn)礦井瓦斯高效抽采及高效利用?！北蜷L礦業(yè)科技副總工程師吳學(xué)明說。

“2-111”做點(diǎn)啥？

“2-111”技術(shù)理念中的高壓水射流割縫技術(shù)是一種充分利用高壓水作為沖擊動(dòng)力來源，從抽采鉆孔孔壁至煤體進(jìn)行掃圈式切割、排渣，最終在煤體中形成縫槽，從而達(dá)到煤體增透、降溫、降塵、卸壓的目的。去年10月，彬長礦業(yè)與陜煤技術(shù)研究院聯(lián)合開展 “孟村礦煤層高壓水射流割縫技術(shù)研究”項(xiàng)目，實(shí)施6660米鉆孔后，平均瓦斯抽采數(shù)據(jù)顯示，割縫11次的瓦斯抽采濃度是未割縫的2.11倍，瓦斯抽采純量是未割縫的2.78倍。

液態(tài)CO?氣相驅(qū)替原理及工藝是：當(dāng)煤層中注入CO?后，由于CO?的強(qiáng)吸附力，CO?與煤基質(zhì)微孔隙中的瓦斯產(chǎn)生了競爭吸附，從而將原來吸附在煤層中的CH? 置換出來，達(dá)到驅(qū)替目的。去年12月，彬長礦業(yè)與西安科技大學(xué)攜手在孟村礦井采用液態(tài)CO?驅(qū)替技術(shù)后，抽采瓦斯?jié)舛仁窃紳舛鹊?.61至4.17倍，抽采瓦斯純量是原始純量的4.63至6.79倍。

也正因?yàn)橛辛诉@些前期的基礎(chǔ)性研究，才適時(shí)催生了“2-111”技術(shù)項(xiàng)目在彬長礦區(qū)落地。截至目前，單孔內(nèi)開展高壓水射流割縫卸壓和液態(tài)CO?氣相驅(qū)替2種技術(shù)作業(yè)，在國內(nèi)尚無前例。

彬長礦業(yè)此次開展的“2-111”技術(shù)項(xiàng)目通過將高壓水射流割縫卸壓和液態(tài)CO?氣相驅(qū)替2種技術(shù)進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)取長補(bǔ)短、優(yōu)勢互補(bǔ)，擴(kuò)大煤體的卸壓、增透范圍，控制裂縫的延伸方向和改變裂縫的無序擴(kuò)展?fàn)顩r，增加裂縫的發(fā)育規(guī)模，減少瓦斯富集區(qū)和抽采空白帶，同時(shí)致裂后二氧化碳可驅(qū)替出煤體吸附的瓦斯，大幅提高煤層瓦斯抽采等效果。

“2-111”干成啥？

彬長礦區(qū)不僅瓦斯災(zāi)害威脅嚴(yán)重，同時(shí)還伴生水、火沖擊地壓、煤塵、頂板、地?zé)岬榷喾N自然災(zāi)害，是全國煤礦災(zāi)害最重、治理難度最大、安全風(fēng)險(xiǎn)最高、有效防范和遏制重特大事故任務(wù)最繁重的礦區(qū)。

“要把‘2-111’技術(shù)項(xiàng)目與礦井災(zāi)害綜合防治相結(jié)合，與礦井煤炭產(chǎn)量、掘進(jìn)進(jìn)尺同考核，多措聯(lián)動(dòng)，積極推進(jìn)項(xiàng)目實(shí)施?！比ツ?2月14日，彬長礦業(yè)黨委書記、執(zhí)行董事趙文革在公司“2-111”技術(shù)項(xiàng)目推進(jìn)會(huì)上，扎實(shí)安排部署“2-111”技術(shù)項(xiàng)目各項(xiàng)工作。

年初以來，彬長礦業(yè)充分發(fā)揮礦區(qū)災(zāi)害綜合治理工程研究中心的平臺(tái)優(yōu)勢，以多元災(zāi)害礦區(qū)科學(xué)開采建設(shè)研究與示范項(xiàng)目為引領(lǐng)，積極探尋瓦斯、沖擊地壓、水、火、煤塵等災(zāi)害同防同治的技術(shù)可能性，摸索規(guī)律，探究機(jī)理，扎實(shí)推進(jìn)“2-111”技術(shù)項(xiàng)目。目前，繼孟村礦之后，該公司胡家河、大佛寺、小莊等礦井也全面啟動(dòng)“2-111”技術(shù)項(xiàng)目。

“‘2-111’技術(shù)項(xiàng)目可大幅度降低抽采費(fèi)用，提升抽采系統(tǒng)瓦斯流量及濃度，減少乏風(fēng)量，減少瓦斯鉆孔數(shù)，節(jié)省抽采時(shí)間，同時(shí)可有效緩解煤自然發(fā)火難題，遏制沖擊造成的大面積瓦斯超限及礦壓事故發(fā)生概率，甚至可代替高抽巷及高位鉆孔功能。該技術(shù)項(xiàng)目理念前瞻，綜合治災(zāi)技術(shù)優(yōu)勢突出，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。”率先提出、積極倡導(dǎo)“2-111”技術(shù)項(xiàng)目的陜煤集團(tuán)副總經(jīng)理王世斌說。（彎桂清）