探索新途徑 敢於“吃螃蟹”
貴州豫能新田煤礦:“三區聯動”抽採煤層氣瓦斯“變廢為寶”
“全天有7000多立方瓦斯用於發電,全天大約創收1.8萬元……”這是貴州豫能新田煤礦5月14日瓦斯發電站統計的“三區聯動”抽採煤層氣瓦斯用發電“變廢為寶”的數據。標志著新田煤礦走在了貴州省煤礦“三區聯動”抽採煤層瓦斯示范工程建設的前列。
2020年,貴州省能源局按照《省人民政府關於強化煤礦瓦斯防治攻堅進一步加強煤礦安全生產工作的意見》要求,將新田煤礦、文家壩煤礦和大龍鳳煤礦作為全省首批“三區聯動”抽採煤層瓦斯示范項目,旨在通過示范,推動煤礦、煤層氣企業、科研技術支撐單位形成合力,探索井上下聯合抽採瓦斯技術新路徑、合作模式、支撐政策,形成一套適合貴州條件的瓦斯治理體系,推動全省煤礦瓦斯防治攻堅深入開展。
貴州豫能新田煤礦敢為天下先,勇於吃螃蟹,積極推動項目工程建設,率先啟動,大膽探索,快速推進,使煤礦“三區聯動”抽採煤層瓦斯示范工程建設步步為營、落地見效。
精准施策,快速建設
煤礦“三區聯動”抽採煤層瓦斯示范項目是指在煤礦規劃區、准備區、生產區(回採區、採動區和採空區)綜合採用地面、穿層長鑽孔和定向順層鑽孔抽採等多種方式,將生產區煤層瓦斯降到低瓦斯等級,實現長效治理。通過規劃區地面預抽、准備區聯合抽採、生產區井上下抽採相結合,實現瓦斯抽採、煤炭生產有序銜接,解決瓦斯治理與煤炭生產在時間、空間上的沖突。
作為貴州省首批示范工程,新田煤礦在無經驗的情況下,從基礎抓起,組織相關人員多次召開“三區聯動”抽採煤層瓦斯項目專題會,從項目立項、選址、工作組成立、資金籌備等落實專人負責,積極與政府對接相關事宜爭取支持,全力以赴探索建設“三區聯動”抽採煤層瓦斯示范工程。並決定與河南省煤層氣開發利用有限公司(簡稱“河南省煤層氣公司”)共同組織、設計、施工。
2020年3月27日,貴州省能源局在貴州豫能組織召開《新田煤礦井上井下“三區聯動”抽採煤層瓦斯示范項目實施方案》(簡稱《實施方案》)專家評審會,來自貴州省內煤礦企業、煤層氣抽採企業、科研單位和高校等資深專家組成的專家組,對《實施方案》進行了充分討論,提出了19條具體修改意見。隨后,河南省煤層氣公司對《實施方案》進行了修改完善,再次提交專家評審並通過。
新田煤礦“三區聯動”抽採煤層瓦斯示范工程項目總投資24億元,分兩期建設,其中,一、二期工程投資9億元,主要有地面工程和井下工程組成,實現井上下聯合抽採煤層瓦斯。項目建設期2年,生產運營期預計7年。
2020年4月23日,在貴州豫能新田煤礦梨子村沙溝組一號井現場,隨著貴州省副省長陶長海一聲令下,貴州首個“三區聯動”抽採煤層瓦斯示范工程項目正式開工。
建設過程中,貴州省相關政府領導多次前來指導,集團及貴州豫能主要領導、分管領導親臨現場協調,新田煤礦黨政一把手親自過問,積極推動。河南省煤層氣公司技術人員按照工程施工方案和相關措施組織鑽井打孔、水力壓裂、排採(抽瓦斯)。
功夫不負有心人。截至2021年12月底,“三區聯動”抽採煤層瓦斯項目完成一組U型井,完鑽井深分別為575m和1471m﹔完成一口參數直井,完鑽井深453m﹔一口L型水平井,完鑽井深1230m。今年1月11日下午4點,U型井產氣並點火成功﹔2月6日中午12點,L井點火成功,項目產氣量穩定。
合理利用,變廢為寶
“怎麼干怎麼抓才能抽出瓦斯取得效果,對於從地面打井抽採深埋井下的瓦斯,最初大家心裡都沒有底,但大家就是有一股不抽出瓦斯、不取得實效不罷手的拼勁,腳踏實地抓好每一項工作。”新田煤礦機電部部長潘本華說,建設初期沒有經驗,完全是摸著石頭過河,現在煤層瓦斯抽出來了大家都鬆了一口氣。
如何把煤層瓦斯利用“變廢為寶”,該礦制定了兩種方案:一種方案是引進液化設備,把煤層瓦斯液化灌裝出售﹔一種方案是安裝管道把“三區聯動”抽出的瓦斯運輸到新田煤礦瓦斯發電站發電。
經過研究對比,從經濟、安全、便捷等角度考慮,該礦決定安裝管道把“三區聯動”工程抽採抽出的瓦斯運輸到新田煤礦瓦斯發電站發電。
該礦精心組織,制定了管道安裝安全施工措施,從機修廠、抽採隊、開拓隊、開拓六隊共計45名員工參與安裝。參與管道安裝的人員晴天一身汗,雨天一身泥,不怕螞蟻蚊虫叮咬,修路搭橋,選擇最近的路線翻山越嶺搬運材料、焊接安裝管道,最終在5月14日提前完成安裝任務,為瓦斯利用發電創收奠定了基礎。該管道直徑159毫米,總長3.3公裡。
目前,該礦“三區聯動”抽採煤層瓦斯示范工程1號井產氣每天在2000至3000立方,2號井每天產氣5000立方左右,煤層瓦斯濃度高達98%。1號井、2號井抽採的瓦斯已經通過管道運送到瓦斯發電站發電。
“1立方瓦斯可以發電2.5度,1度電電費加上政府獎補資金大約1元錢,1號井和2號井每天產氣在7000立方以上,瓦斯發電一個月大約創效50多萬元,全年可創收600多萬元。”新田煤礦機修廠廠長張鶴鬆說。
為將瓦斯這個有害氣體變為清潔能源,實現經濟效益和生態效益的雙贏,在2018年,新田煤礦與清華大學合作的瓦斯余熱再發電項目正式落地,先后安裝國內最先進的河柴1000kW,發電機組14台,瓦斯發電不但能滿足自身用電需求,富余部分與南方電網簽訂協議並網銷售。
通過把井下的瓦斯抽採出來發電,該礦不但有效降低了瓦斯的危害,還產生了可觀的經濟效益。近年來,該礦在有效治理瓦斯確保安全生產的同時,變廢為寶瓦斯發電利用為新田煤礦帶來超億元的收益。
“新田煤礦是貴州豫能主要生產礦井,資源儲量大,煤層賦存穩定,發熱量高,但受制於瓦斯災害的影響,無法實現採、掘、抽平衡和高產高效。”新田煤礦礦長張高青說,“‘三區聯動’抽採瓦斯效果凸顯,在變廢為寶創造經濟效益的的同時有效治理井下瓦斯,有助於礦井安全高質量發展。”
“‘三區聯動’抽採煤層氣瓦斯不但帶來客觀的經濟效益,最關鍵的是抽走了井下瓦斯,為井下安全生產奠定了基礎。” 新田煤礦黨委負責人郭濟功說。(張培軍、胡明軍、劉坤倫)
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