在龍煤鶴崗礦業公司峻德煤礦的千米井下,瓦斯曾是高懸在礦工頭頂的“炸彈”。作為一座煤與瓦斯突出的礦井,這種無色無味的氣體,讓煤田采掘如履薄冰。
地面之上,巨大的瓦斯發電機組將昔日的“井下猛虎”馴服,將其轉化為強勁的電流,源源不斷地輸送回煤礦;與此同時,一股股純凈的藍色火焰,正通過城市管網,躍動在鶴崗市7.2萬戶居民的灶頭。
是什么讓昔日的“廢氣”,變成了今天的“財氣”,年狂賺3500多萬元?
這座與瓦斯纏斗了近半個世紀的礦井,究竟念了怎樣的“新經”,才將一場關乎生存的“安全保衛戰”,升級為一場變廢為寶的“綠色發展戰”?答案,就寫在“治理與利用并重,煤炭與瓦斯共采”這十二個字里。
從“斗氣”到“用氣”:一場關乎生存的理念革命
“不能再這么干下去了!提前五年掘進抽采巷,投入幾千萬元,最后抽采率還是上不去,采掘隊天天在后面等米下鍋。這不成了‘馬拉松式’的治瓦斯嗎?”
回顧峻德煤礦瓦斯治理上遇到的尷尬,總工程師張漢橋一臉無奈。
峻德煤礦是一個已經開采了44年的主力礦井,核定年生產能力300萬噸,礦井地質條件復雜,是煤與瓦斯突出礦井,治理難度巨大。
近年來,隨著開采深度不斷下探,瓦斯涌出量劇增,今年測定礦井絕對瓦斯涌出量達到了68.15m3/min,這意味著每分鐘將有68.15立方米瓦斯涌出,給安全生產帶來嚴重威脅。
傳統治理方法已是捉襟見肘,安全與生產的矛盾,如同一根越繃越緊的弦。
瓦斯,只能“治”,不能“用”嗎?
困境,往往是變革的催化劑。早在十多年前,峻德煤礦的領導層和技術團隊開始把瓦斯利用擺上了日程。
“換個思路看,煤炭是資源,濃度這么高的瓦斯,不也是一種優質的清潔能源嗎?我們不能再把它當成‘敵人’往外趕,而是要像對待‘朋友’一樣,在開采前就給它鋪好路、安好家,客客氣氣地‘請’出來。”
這個形象的比喻,背后是一場發展哲學的深刻嬗變。于是,“煤炭與瓦斯共采”的新模式在峻德煤礦應運而生。其核心就是在礦井設計和生產規劃的源頭,就為瓦斯這個“不速之客”留好“上座”,將其抽采與煤炭開采同等規劃、同步實施。這意味著瓦斯治理不再是采煤的被動輔助環節,而是主動、并行的資源開發過程。
“羽”箭穿楊、“以鉆代巷”:科技利劍鑿開資源寶藏
“要想改變瓦斯抽采的現狀,必須從改變傳統觀念入手,依靠科學技術闖關。”張漢橋時刻關注著煤炭行業前沿科技的進展,直到定向鉆機在礦山井下應用,他知道,“改變的機會來了”。
于是,在傳統治理理念的基礎上,張漢橋先后提出了“羽狀”鉆孔、“以鉆代巷”的創新理念。
2023年,當那臺嶄新的ZYWL-6500D型大功率履帶式定向鉆機運抵礦上時,這個“龐然大物”引起礦工們高度關注。
“這玩意兒行嗎?鉆桿那么長,在地下幾百米深的地方還能指哪兒打哪兒?”抽采區負責人王滿庫至今還記得,隊里的老師傅們圍著鉆機,一臉狐疑。
第一個考驗,來自礦井三水平北三四區的33-1突出煤層。
“按老辦法,這里需要打上800個順層鉆孔,成本高達1776萬元。”王滿庫和他的技術攻關團隊立下軍令狀,要用全新的“羽狀”鉆孔工藝啃下這塊“硬骨頭”。
“老王,出數了!”幾個月后,在井下鉆場的監控屏幕前,一名年輕技術員按捺不住激動的心情。只見屏幕上,瓦斯濃度和流量數據正瘋狂飆升。“一個孔的抽采量相當于150個傳統鉆孔,頂我們過去一個班組干半個月的活兒!”王滿庫知道,他們成功了。
最終,攻關技術團隊僅用18個“主干”加“分支”的定向長鉆孔就精準完成了任務,成本僅為710萬元。更驚人的是,一個孔的抽采純流量,竟相當于過去150個普通鉆孔的總和。
2024年11月,峻德煤礦在這里開始嘗試采用定向“羽狀”鉆孔技術抽采瓦斯。截至2025年6月,累計抽采瓦斯609.1萬立方米。
如果說“羽狀”鉆孔是超前預抽的“神來之筆”,那么“以鉆代巷”技術,則是保障隨采隨抽安全的“定海神針”。
在三水平南一區17層二段工作面,回采期間瓦斯濃度一度飆升至1.8%,生產被迫中斷。危急關頭,又是王滿庫團隊臨危受命。
在狹窄的巷道里,轟鳴的鉆機前,王滿庫緊盯屏幕上的軌跡曲線,通過對講機冷靜地指揮著:“方位角修正0.2度,下探……好,穩住!”
他們要做的,是在工作面頂板堅硬的巖層中,精準地“穿針引線”,打通一條條“隱形”的抽采通道,實現以鉆孔替代抽采巷道。
這些深藏于頂板之上的長鉆孔,如同威力巨大的“抽油煙機”,將瓦斯牢牢控制在安全線內,一個孔的效果頂得上過去60個傳統高位鉆孔的抽采效果。
變“害”為“寶”:一條循環經濟產業鏈的崛起
在峻德煤礦地面瓦斯發電站,12臺巨大的發電機組24小時轟鳴,一天能將3萬立方米低濃度瓦斯轉化為7萬度電能;將8000立方米高濃度瓦斯以燃氣的形態,供給7.2萬戶居民使用。
“我們的工作就是把井下的‘害氣’,變成城市里的‘光明’和居民家中的‘煙火’。”瓦斯發電站站長馬龍指著“瓦斯發電余熱利用在線監控系統”上變化的數據一臉得意。
經過19年探索,峻德煤礦圍繞瓦斯資源利用,已經構建起一條完整的循環經濟產業鏈,其綜合效益體現在沉甸甸的“賬本”里。
張漢橋如數家珍:“經濟賬上,每年瓦斯發電創效超過1500萬元,供給民用燃氣創效近700萬元;利用發電機組余熱供暖節約500萬元,再加上國家補貼約500萬元,一年能為企業創造近3500萬元的效益。”
截至今年7月,峻德煤礦利用瓦斯累計發電3.73億度,創效2.21億元,利用瓦斯1.83億立方米;利用高濃度瓦斯制成燃氣,累計供氣3752萬立方米,創效7504萬元。
更深遠的是一本著眼未來的環保賬。瓦斯主要成分是甲烷,是主要的溫室氣體,將它轉化為清潔能源,不僅避免了直接排空對大氣的污染,更是對國家“雙碳”戰略的積極響應,為傳統煤炭企業的綠色低碳轉型,樹立了一個鮮活的樣板。張漢橋算了一筆賬,自2006年至今,峻德煤礦瓦斯利用減少碳排放56.7萬噸。
理念的革新、科技的突破、價值的彰顯——峻德煤礦的成功,正是這三者完美結合的典范。如今,峻德煤礦技術團隊繼續向著定向鉆孔全程下篩管、自動化操控、高壓水力壓裂增透等瓦斯利用新技術領域深挖、挺進。
峻德煤礦瓦斯利用的實踐雄辯地證明,只要轉變思路、科學施策,煤與瓦斯完全可以從“相克”走向“相生”,實現安全、效益與環保的多方共贏。這不僅是峻德煤礦的成功,更為全國同類型高瓦斯礦井的未來發展,提供了一個極具價值的“峻德樣板”。 《黑龍江日報》