“革”字破题 “创”字引领——晋煤集团寺河煤矿瓦斯综合治理助推矿井安全集约高效发展

文／马彦华 刘小晋

据2018年1月5日《山西日报》消息：晋煤集团寺河煤矿2017年矿井瓦斯抽采量达到7.8亿立方米，以增量1.7亿立方米创出历史新高，连续12年单井瓦斯抽采量保持全国第一。另有资料显示：2016年，寺河煤矿瓦斯抽采量为6.12亿立方米，2015年为4.52亿立方米。瓦斯抽采量以亿级单位递增，在同行业中屈指可数，而这样的速度对于被定义为高瓦斯突出矿井的寺河煤矿来说，更是意义非凡。“革”字破题，“创”字引领，寺河煤矿在瓦斯综合治理的道路上，走出了独具特色的寺河模式。

理念先行破局抽采之道

作为高瓦斯突出矿井，“瓦斯”二字在每一个寺河人心中的分量可想而知。对于瓦斯从不了解到了解，再到科学治理、开发利用，寺河人探索了十五年、与之博弈了十五年。“瓦斯可治，突出可防”，在瓦斯治理、集约开发利用之路上，理念破局成了寺河人降服瓦斯的利器之一。

“大家请看，这是钻探队组与掘进队组在井下工作现场的关系图，毫不避讳地说，曾经有很长一段时期，瓦斯抽采队组和掘进队组的关系是十分尴尬的......”在寺河煤矿举办的一次区队文化交流会上，来自钻探一队的党支部书记田呈正在分享瓦斯治理方面的心得体会。 据介绍，在实际施工过程中，因为井下作业区域空间有限，掘进队与抽采队组之间总会因为一些琐事产生一些摩擦，你不让我，我也不让你，工作效率也因此常打折扣。类似的问题表面上看是耽误时间的小事，但往长远考虑，暴露的问题却是十分严重的。所以在破解矿井衔接难题的问题上，如果理不清掘进与抽采关系，那未来必然是困难重重。这种情况下，寺河煤矿党政提出了“2·3·5”产能接替战略规划，同时提出了“抽采为掘进服务，掘进为抽采开路”的全新理念，钻探队与掘进队的关系悄然发生着变化，效率也显著提升。

矿长宋斌在现场办公

以该矿钻探一队为例，在新理念的引领下，钻探一队深刻分析了临近作业区域内连采二队的作业特点、循环进度、双巷掘进效率等因素，优化自己的作业结构，总结分析出“一天半”工作法。与此同时，两支不同类型的队组在施工中不分彼此互帮互助，移机、拖电缆、清煤、倒材料都在一起干，心往一处想劲往一处使，不仅出色地完成了抽采任务，连采二队也创造了日最高掘进进尺44米，月掘进进尺700多米的新记录。

“宋矿长在开会时经常强调，思想问题是最大的问题。在新理念的指引下，我们创新作业模式，较以往的作业方式在时间上节约了1倍，劳动强度减轻了许多。与此同时，掘进队组进尺也提升了不少。我们两个队组之间的变化，正是寺河煤矿执行‘抽采为掘进服务，掘进为抽采开路’理念的一个缩影。”田呈感慨到。资料显示，2016年起，寺河煤矿瓦斯抽采量逐级递增，日瓦斯抽采量增长最高达到200万方，2017年日瓦斯抽采最高达240万方。同时，覆盖煤量从2016年的3900余万吨增长到2017年的4500余万吨，极大解放了生产力和拓宽了安全生产空间。

捷报频频让寺河的干部职工信心倍增，但他们并没有因此停止征服瓦斯的脚步，面对更高的瓦斯抽采目标，寺河煤矿将“精细化管理”贯穿于生产全过程，遵循“没有抽不出的瓦斯，只有不到位的方法”瓦斯抽采理念，寻方法、上进尺，已然成为职工们的行动自觉。该矿各钻探队组在传统钻探的基础上陆续引进千米钻机，并针对新的工作特点积极研究制定“人才成长计划”培养技术人才；在生产过程中着重发挥党员干部“先锋模范”作用，影响一批人，带动一批人；支部创新“人文关怀”模式，建立“六必访六必谈”机制。同时，坚持走下去与职工“零距离”沟通，队组呈现出了人心齐、士气旺、干劲足的良好局面。

精准施策收获“质量”双赢

唐代著名思想家、哲学家韩愈《师说》有云：“闻道有先后，术业有专攻。”寺河煤矿多年付出取得的优异成绩的背后除了艰辛的努力，更饱含了工程技术人员对瓦斯抽采方法的不辍追求。

“今天我们先通报一下上周瓦斯地质会落实情况......”为强化瓦斯地质基础，确保抽采达标，瓦斯地质分析会成了寺河煤矿每周一雷打不动的规定动作。会上，该矿地测、通风、抽放及生产单位相关负责人，都会对矿井近期重点衔接头面周围的瓦斯情况进行分析研判，通过对现场瓦斯、地质等数据的共享，合力攻关抽采难题，确保井下各盘区瓦斯抽采达标，为安全平稳生产创造良好条件。

“针对不同区域的瓦斯地质条件，我们根据测定、收集的瓦斯含量、瓦斯压力、坚固性系数等相关参数，形成一整套瓦斯地质预测预报方案。对各地点的瓦斯参数、防突指标以及附近区域的地面瓦斯抽采情况进行超前预报，确保瓦斯参数全面准确，为抽采达标提供可靠支撑。”寺河煤矿通风管理部负责人说。

为缓解瓦斯对矿井抽采掘衔接的长期制约，寺河煤矿还积极同兄弟单位开展技术合作，实现L型地面抽采井与井下高位钻孔联合抽采的技术突破，形成井上井下联合抽采的有利局面，瓦斯治理和抽采手段均取得历史性突破。

集团公司首座加压泵站

“之所以叫它L型地面抽采井，是因为如果剖开煤体来看，448米的竖直地面钻井加上810米的水平孔，整个钻井的形状就像英文字母L。”该矿抽放管理部技术人员向记者介绍。L型采动井施工于采煤工作面上部岩层中，是对以往地面采动井工作原理上的一次技术改进。它在之前竖直地面钻孔末端加上一段水平孔，实现对井下采煤面采空区裂隙带瓦斯的大范围抽采。

然而，回顾L型地面抽采钻井的研究过程，并非一帆风顺。据了解，一开始，L型地面抽采钻井抽采效果并不太理想，经过多方位研究分析得出这是由于L型地面抽采钻井部分孔段堵孔造成的，后经晋煤集团专家组与相关单位讨论，最终决定利用地面井压裂设备对L型钻井进行注高压水通孔。不仅如此，

L型地面抽采井也施工于采空区裂隙带层位，一旦井下开始回采，顶板垮落，井上马上开启地面安装好的临时真空泵，同井下采空区高位钻孔瓦斯抽采形成极其强大的“叠加效应”。

“L型地面抽采井同井下高位钻孔联合抽采形成了井上井下联合抽采采空区瓦斯的‘双保险’，从而为抽取采空区瓦斯提供了有力的技术保障。”抽放管理部主任工程师芦伟说。据统计，L型地面抽采井的浓度最高达96%，纯量最高达每分钟19.5立方米，而千米钻机施工高位钻孔的抽采效果更是普通钻机施工高位钻孔的10倍之多，有效解决了长期困扰高瓦斯突出矿井采煤工作面上隅角瓦斯超限的问题。

以瓦斯为燃料的燃气锅炉房

俗话说：“学无止境，技无穷已。”寺河煤矿创造性地落实了晋煤集团“一区一策、一面一策”的抽采方针，针对井下各盘区特点，分别以千米钻机抽采为主，着力提高千米钻机的单机工效；以“底板岩巷穿层钻孔”为主，实现煤体瓦斯的大面积均匀抽采；以普通钻机顺层钻孔为主，试验加装无线测量系统，实现了普通钻机定向打钻的目的。

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在综采工作面，寺河矿先行先试“U型”通风试验。在工作面安装“预抽、采空区、抽排”三套系统，实施“高位、中位、穿透”三种钻孔，效果显著；“U型”通风的试验，取消了综采工作面尾巷横川通风，实现采面瓦斯的综合治理，杜绝了采空区通风的重大隐患，受到上级单位的充分肯定，并在全集团公司推广应用，还为山西省实施“瓦斯抽采全覆盖工程”作出了积极探索。

以瓦斯为燃料的瓦斯发电厂

精益求精再攀抽采新高

“如果说2016年的抽采工作是通过投运泵站、更换和优化PE瓦斯管路，优化系统等手段实现的跨越，那么2017年的抽采工作就是不加一兵一卒一粮一草，全靠软实力的提升而继续跨越的一年。”一年一度的系统汇报会上，职工崔涛代表瓦斯抽采系统进行汇报。

回顾2017年，寺河煤矿职代会上提出的年瓦斯抽采量7.5亿立方米的新目标，让所有人感到了不小的压力。但同时提出的瓦斯抽采“三提升”工作方法，又打开了释放压力的突破口。“三提升”即提升千米钻机开机率、提升千米钻孔进尺比例、提升本煤层千米钻孔在抽浓度。围绕着“三提升”，寺河煤矿精益求精，瓦斯治理模式达到新高度。

“要达到‘三提升’的要求就意味着千米钻机的开机量从25台提升到运转32台，同时预备3台待运转机器（32开3备）；千米钻孔进尺从年初每天4600米提升到每天6000米；千米钻孔瓦斯浓度从57%提升到62%。几项措施多管齐下，未来可解放煤量5200万吨。”寺河煤矿抽放管理部负责人李振福说。

听起来只是一些数字的变化，但就千米钻机的开机率提升就是一个难题。工欲善其事必先利其器。为解决钻机短缺问题，工程技术人员瞄上了现有的ZDY6000L型普通钻机，他们计划将其改造成定向钻机。为让工人尽快上手熟练操作，技术人员几乎天天泡在井下进行试验，用着不顺手的地方，就标记下来，上井汇总再改，一台钻机被他们改得“面目全非”，直到最优方案确定下来，才“批量”生产。

据了解，寺河煤矿拥有6个型号的千米钻机，每一种型号在不同地质条件下施工能力都不一样。这就要求所有操作人员清楚掌握钻机特性，从而达到人机合作效率最大化。同时，该矿探索钻探系统实行双十二小时轮班制、设备自主化检修、千米钻机司机培养机制、加快国产钻机定向化升级改造、探索本煤层千米钻场浅孔注浆工艺从而减少煤壁裂隙造成的漏气问题，不断提升千米钻孔进尺比例与在抽浓度。

该矿在着力解决装备升级的同时，还同步进行制度创新，多管齐下提升抽采水平。走进寺河煤矿千米钻机一队的值班室，记者便看到一面醒目的公示栏，上面记录着各个班组每个班的进尺情况，并以进度条的形式展现出来。据该队值班技术员介绍，他们根据各班组每班的实际进尺，每天一公示、每周一考核、每月一总结，给予进尺第一的班组每月相当于4000元的工分奖励，就是想让大家在良好的竞争氛围和正激励机制下，立标找差距，对标补短板，进尺提上来了，抽采量才能有所保证。这个不仅是班组进尺竞赛的公示栏，也是对班组进行进尺考核的对照表。

据了解，按照瓦斯抽采“三个提升”工程要求，为进一步提高定向钻机进尺所占比例，寺河煤矿针对不同条件、不同型号，对定向钻机每班施工进尺进行了明确规定，鼓励队组积极开展班组进尺竞赛，以奖优罚劣的方式，营造各班组之间“比学赶超”的良好氛围。走出千米钻机一队，记者直接来到对面的千米钻机二队，同样在值班室醒目的位置上，看到该队的每日工作计划落实栏。

密切关注瓦斯动态

瓦斯抽采泵站

为督促抽采系统广大干部职工立足岗位、履职尽责，根据矿井的生产衔接安排，抽采管理部以月为单位，分阶段制定了瓦斯抽采提量计划，期间结合实际进行了修订完善，不定期对各抽采队组的实际工作情况进行监管，每月结合实际工作量进行考核，确保将所有工作计划落实到最后一公里，有计划，有落实，是寺河矿完成既定瓦斯抽采目标的主要核心要素。

2017年11月27日，随着第32台千米钻机在西区北回风一巷22号千米钻场开机，千米钻机开机量提前34天完成32开3备的目标；2017年11月28日，千米钻机进尺达到6024米，完成每天目标值6000米的突破；11月底，千米钻孔瓦斯浓度达到62%，提前完成从57%~60%的提升。截至2017年年底，瓦斯抽采纯量达7.8亿立方米，超额完成3000万立方米。

施工高位钻孔

综合利用推动绿色发展

哲学中讲，事物发展的过程具有量变和质变两种状态。质变打破了旧质对事物量的限制，巩固了量变的成果，促成了新质的产生。在此基础上，事物开始新的量变。寺河煤矿在瓦斯综合治理的路上，同样也遵循了这样的规律，不断地把不可能变成可能，进而再追求极致，在绿色发展中豹变鹏抟。

曾经有一篇名叫《千万吨矿井不烧一吨煤》的报道享誉朋友圈，没错，说的正是寺河煤矿。文中描述到：“凌晨5:30，家住寺河煤矿家属楼的王阿姨，早已在自家的厨房里忙碌起来，为上班的丈夫准备早餐。只见她轻轻旋转炉具开关，伴随着清脆的打火声，一团淡蓝色的火焰从燃气灶内喷薄而出，不一会儿，一碗鸡蛋打卤面即已做成。”温暖的画面中喷薄而出的蓝色火焰，它的原料正是瓦斯。而就在这之前，瓦斯的“名声”并不好，被矿工们形容“瓦斯猛如虎”。

然而，再凶猛的“虎”终有被驯服的一天。寺河人就是那个“伏虎人”。当你走进寺河煤矿百米井下巷道里，一根根瓦斯输送管道随着煤炭开采巷道一起延伸，纵横交织绵延数万米，直通地面瓦斯泵站。

2000年，该矿建成了第一座瓦斯泵站——西风井瓦斯抽放泵站。6台瓦斯抽放泵，源源不断地将井下赋存在煤炭中的瓦斯抽采到地面，再经地面加压后，成为了居民生活燃料。瓦斯第一次“质变”为寺河人所利用。随后几年间，该矿陆续建成三水沟瓦斯泵站、上庄风井加压泵站、潘庄抽放泵站，数十台大型瓦斯抽放泵投入使用，在大大降低井下瓦斯对煤炭开采威胁的同时，一步一步地将其变害为宝。发电燃料、工业燃料、化工原料和居民生活燃料，目前人们所公认的瓦斯价值所在，在这座高瓦斯矿井几乎都得到了发挥。

寺河煤矿还把瓦斯作为一种新型工业燃料，利用到矿井煤泥烘焙系统中。在该矿选煤厂尾煤车间的一个厂房里有一台巨大的煤泥烘干炉，每天可处理煤泥量数百吨，使煤泥附加值进一步提升。同时，该矿职工食堂、锅炉房等需要燃料的地方，也均改用了瓦斯气。此外，瓦斯气还被广泛利用于通勤车、私家车等作为动力燃料使用。

这些只是瓦斯利用的冰山一角，它更大的价值在于发电。在距离寺河煤矿不足五里的一个地方，坐落着亚洲最大的瓦斯发电厂——寺河瓦斯发电厂。该电厂2008年3月开始投运，寺河煤矿每年数亿标方的瓦斯，经瓦斯抽放泵站加压后输送到这里，作为发电燃料。而该矿也自然近水楼台先得月，矿区生活用电和工业用电也均来自于此。

2017年12月12日，一个更加振奋人心的消息传来：“晋煤集团三水沟6兆瓦分布式低浓度瓦斯发电项目并网发电，标志着寺河煤矿成为国内首个在同一区域对高浓度和低浓度瓦斯全利用发电的企业。

原来，寺河矿井抽采瓦斯中，95%以上为高浓度瓦斯（瓦斯浓度在30%至45%之间），其余为低浓度瓦斯（瓦斯浓度低于30%）。为了能够将矿井高浓度瓦斯和低浓度瓦斯全部利用，晋煤集团积极进行了瓦斯开发利用探索。先前投运的寺河12万千瓦瓦斯发电项目，主要利用矿井下抽采的高浓度瓦斯发电。此次投运的三水沟分布式低浓度瓦斯发电项目主要利用的就是寺河煤矿矿井井下抽采的含量在30%以下的低浓度瓦斯。该发电项目于2016年12月5日开工建设，项目装机容量6000千瓦，采用6台静音集装箱式燃气内燃发电机组，首次采用煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送系统，每台机组均配套安装余热蒸汽锅炉和板式换热器，同步实现余热再利用，各项技术在国内属于先进水平。

寺河矿矿长宋斌常说：“我们要做铺路人让后人有路可走，我们要做栽树人让后人有荫可乘。”寺河煤矿瓦斯综合治理推动矿井安全集约高效发展之路恰恰生动诠释了这一点。提升系统抽采能力、不断拓展抽采战场、努力增加气源、创新技术工艺、瓦斯抽采综合利用，寺河煤矿瓦斯综合治理引领矿井安全集约高效发展之路还在继续，“千瓦吨矿井不烧一吨煤”已然成为这座高瓦斯突出矿井的靓丽“新名片”。

今天的寺河，吨煤瓦斯抽采量达到50方以上，与实际含量相比，瓦斯抽采进度远超于煤炭开采速度，不断释放“明天”的产量；今天的寺河，实现了高瓦斯突出条件下的低瓦斯开采，不断拓宽了安全生产空间；今天的寺河，瓦斯已经成为除煤炭以外的又一大效益源，广泛用于发电、生活用气、工业燃料、车辆等各个方面，实现了效率、效益双提升；今天的寺河，正乘着新时代春风，在不断加快传统产业升级过程中，不遗余力做好瓦斯综合治理利用这篇大文章，朝着建设本质安全、创新高效、绿色人文品牌示范矿山目标迈进。