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這些人!十年磨一劍 改變煤礦瓦斯的命運

2018-10-4 11:14:30      點擊:

瓦斯又稱為煤層氣,是一種非常規天然氣資源,我國埋深在2000m以淺的煤層氣蘊藏量為36.8萬億m3,非常豐富。


瓦斯容易造成煤礦事故,在2006年“煤層瓦斯含量井下直接測定技術及裝備”項目立項以前,我國瓦斯事故造成的年死亡人數達到2000多人,占一次死亡百人以上煤礦事故的92%。


由中煤科工集團重慶研究院歷時10余年研發的“煤層瓦斯含量井下直接測定技術及裝備”,能夠實現又快又準地測量瓦斯,研究成果達到國際領先水平,被廣泛應用到全國各地的礦井和瓦斯隧道中。其中,全國約85%的高瓦斯礦井都應用了該產品。


 “準確測定瓦斯含量,是有效控制瓦斯事故、高效開發煤層氣資源的基礎。而過去的技術存在“測不準、測不深、測不快”三大問題。他解釋,測定瓦斯含量有直接法和間接法兩種,直接法就是鉆孔取樣直接測定瓦斯含量,以前這種方法的測定時間在一周左右,測定誤差僅能控制在30%以內,高時誤差甚至達1倍;間接法測定一個數據要花30d以上,又無法實現快速測定。而且,這兩種測定方法的測定深度都小于50m,隨著煤礦開采往深處發展,也越來越不能滿足現實需要。


為此,2006年,中煤科工集團重慶研究院啟動了“煤層瓦斯含量井下直接測定技術及裝備”研究。針對井下硬煤和軟煤不同條件,發明了不同的取樣方法,并且創建了不同結構煤樣的瓦斯損失量推算模型。


從煤層條件來看,硬煤比較好取樣,但軟煤就難以取樣。為此,重慶研究院發明了適用于軟煤的正負壓聯合栓流定點取樣裝置成孔工藝,用螺旋異形鉆桿壓風排渣工藝及大功率高轉速鉆機具施工鉆孔取樣,讓取樣深度由過去的50m提高至120m,而且取樣時間從過去的40min大幅縮短至2min。


取樣過程中的瓦斯損失量是造成測定誤差的根源所在。為此,他們發明了適用于硬煤的風水聯動低損失量取樣裝置及取樣方法,提升了取樣的成功率,也避免了取樣過程中因摩擦產生熱量,顯著降低了瓦斯損失量。


在上述取樣工藝基礎上再通過構建瓦斯損失量高精度補償模型,準確推算瓦斯損失量,使瓦斯測定的誤差從原來的30%以內大幅縮減至7%以內。


取得這樣的成果,并非易事。研究過程中,項目組經常到礦井下去做試驗,最長一次在井下一呆就是18個小時。不論冬夏,井下溫度都超過40℃,項目組依然堅持在一線做試驗測試。


據了解,該項目成果被原國家安監總局作為先進適用技術推廣,并被《煤礦安全規程》《防治煤與瓦斯突出規定》《煤礦瓦斯抽采基本指標》《煤礦瓦斯等級鑒定暫行辦法》等行業法規采納。


重慶所有礦井都應用了該項技術,成果在全國85%的高瓦斯、突出礦井應用,并應用到瓦

斯隧道施工中。自2008年以來,其相關產品已經應用到全國700多對礦井,技術應用到全國500多對礦井和47條瓦斯隧道,市場份額占85%。這讓中煤科工集團重慶研究院實現產品創收1.6億元、技術創收3.2億元,提升了應用單位的瓦斯隱患排查能力和措施效果評價的可靠性,使其工作面瓦斯超限次數降低37%~80%,促進了瓦斯抽采利用及礦井安全生產,礦井采掘效率提高10%~20%,也產生了明顯的經濟效益。


根據相關證明材料顯示,有4家煤礦企業應用該產品及技術之后,新增利潤0.71億元:華崟山、發耳兩條隧道節支約0.69億元。預計為所有應用煤礦企業新增利潤150億元,為應用隧道節支16億元支出。


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