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煤与瓦斯共采 中国煤科示范工程结硕果

时间:2021-06-01 13:45|来源:民生频道网|编辑:cctvmssxxinzhou| 网友评论
  2021年1月22日上午,山西省晋城市能源局组织召开了山西天地王坡煤业有限公司《煤与瓦斯共采绿色开采技术研究》项目验收评估会,会议听取了天地王坡“煤与瓦斯共采绿色开采技术研究项目”相关汇报,并经审阅、质询、讨论等环节后,最终一致认为该项目建设符合国家煤炭工业发展“十三五”规划中的煤与瓦斯共采战略规划、《煤炭行业绿色矿山建设规范》和山西省、晋城市煤炭绿色开采试点工作的相关要求,全面完成了实施方案规定的建设内容、指标和目标,对类似条件矿井具有良好的推广示范作用。


 
  天地王坡作为中国煤炭科工集团建成的“安全、清洁、高效”煤炭生产示范工程,被山西省晋城市能源局确立为煤炭绿色开采试点与示范矿井。多年来,天地王坡始终将实现高瓦斯矿井瓦斯“零”超限作为安全生产管理的重心,在煤炭及瓦斯地质预测、瓦斯高效精准抽采、煤炭高效开采、瓦斯治理过程信息化管控、瓦斯利用等方面开展了一系列技术及工程应用研究,形成了煤矿高瓦斯单一厚煤层煤与瓦斯共采绿色开采技术体系及工程示范成果。


天地王坡煤与瓦斯共采绿色开采示范工程成果展示
01
示范工程基本情况
  天地王坡将矿井二采区和二采区3213综放工作面确定为煤与瓦斯共采绿色开采示范工程。二采区面积为465.56公顷,平均煤层厚度5.5m,煤炭储量为3885.5万吨,煤质为优质无烟煤,瓦斯含量为7.69~11.34 m³/t。

天地王坡工业广场
 
02
煤炭及瓦斯地质预测
  利用三级地质勘测技术对二采区和二采区3213综放工作面进行煤炭地质构造精准勘测;然后结合地面及井下瓦斯含量等参数测定结果,建立瓦斯赋存模型,以该模型为基础,结合相关地质资料,绘制瓦斯地质图。

“三级”地质勘测技术流程图
 
03
瓦斯高效精准开采
  在煤炭及瓦斯地质预测结果的基础上,结合矿井采掘部署,采用以条带区域抽采、工作面顺层密集钻孔抽采和采空区综合抽采为主的瓦斯治理方式,针对不同布置条件的采煤工作面形成了两种不同的工作面瓦斯治理模式:按正常接替顺序开采的工作面,采用“预抽+卸压带抽采+横川(大直径钻孔)埋管+上隅角插管抽采”;不按正常接替进行跳采的孤岛工作面,采用“预抽+卸压带抽采+高抽巷埋管(顶板高位钻孔)抽采+上隅角插管抽采”。此外,按照瓦斯来源、浓度及瓦斯治理方式进行分源抽采,使瓦斯抽采效果、效率最优化,最大限度地降低了煤层瓦斯含量及瓦斯涌出量,保障工作面的安全高效开采。

地面、井下瓦斯抽放泵站
 
04
煤炭高效开采
  矿井“三级”地质勘测技术及瓦斯高效精准抽采,为二采区工作面高效开采创造了条件,采区工作面回采过程通过采用综采放顶煤回采工艺、水力压裂切顶卸压技术、集约化运输、自动化排水以及清洁高效洗选等,提高工作面回采效率及资源回收率,保障二采区工作面煤炭安全高效开采。

综放工作面
 
05
煤与瓦斯共采抽采效果评价及信息管控系统
  按照先抽后采、先抽后掘、抽采达标部署,以煤与瓦斯共采抽采效果评价体系为指导,对掘进面、综放工作面进行抽采达标评价。煤与瓦斯共采信息管控系统作为煤炭高效开采的辅助设施,对二采区抽-掘-采过程中的管道瓦斯参数、煤层瓦斯变化、通风参数等进行在线分析和异常预警,为三采区煤炭安全高效开采提供保障。


 
瓦斯抽采效果分析及达标评价流程示意图
 
瓦斯抽采管道监测系统流程图、地面监控中心
 
06
瓦斯发电利用
  为充分利用井下抽采瓦斯,真正做到“变废为宝”,天地王坡2011年与晋城都宝电力开发有限公司就本煤层预抽系统抽采瓦斯发电项目开展合作,于2014年开始建设王坡塔里电站。电站采用美国卡特G3516型号机组,单机功率1500kwh,共5台机组,总装机规模7.5MW,属于新型能源发电,是享受政策鼓励发展的清洁能源利用项目。2018年5月底,机组全部通过试运行,正式投入使用,示范工程区域抽采瓦斯全部输送至瓦斯电站。
  2018年天地王坡矿井预抽高负压抽采量约1400万m3,瓦斯发电利用量550万m3,占比39%。
  2019年天地王坡矿井预抽高负压抽采量约1300万m3,全部输送至发电站,瓦斯发电利用量约680万m3,占比52%。
  2020年天地王坡矿井预抽高负压抽采量约1300万m3,全部输送至发电站,瓦斯发电利用量720万m3,占比55%。
  2020年矿井瓦斯发电收益突破100万元。



 
  “十四五”时期,天地王坡将继续把握新发展阶段、贯彻新发展理念、融入新发展格局,围绕低碳绿色开采目标,不断探索、积极推动煤与瓦斯共采示范工程建设,大力创新瓦斯抽采技术,为煤炭行业绿色开采、推动能源革命持续贡献王坡智慧。

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