技术助力，让瓦斯“突”不出来
技术助力，让瓦斯“突”不出来——访重庆能源集团逢春煤矿抽采副总工程师田兴地
●作者 重庆能源集团逢春煤矿 张登泽
人物档案：田兴地，男，现年38岁，毕业于重庆工程职业技术学院矿井通风与安全专业，通风助理工程师。2005年7月，他进入重庆能源集团逢春煤矿，先后任通风技术员、防突负责人，通风科副科长、科长，2013年8月至今，任抽采副总工程师兼科长。他先后主导和参与了30多项科技攻关及推广应用项目研究，由他主导的“石门快速揭煤技术研究”课题曾获松藻煤电公司2012年科研技术一等奖。
“我和瓦斯打交道已经10年了。这10年间，我们不断改进技术，终于卡住了瓦斯这只猛虎的脖子。”重庆能源集团逢春煤矿抽采副总工程师田兴地说。
位于重庆市綦江区的逢春煤矿，始建于1986年，是重庆地区为数不多的急倾斜煤层矿井之一，煤层瓦斯含量每吨23立方米左右，有严重的突出危险性。
田兴地到逢春煤矿时，正赶上该矿缺技术员。因为他有专业文凭，该矿就安排他到通风队当实习技术员。
“2006年8月21日，刚投入生产的1853采煤工作面，因上隅角采空区放顶冒落诱发煤与瓦斯突出，造成了当班5名工人遇难。”田兴地说。事故原因是该工作面回采时，上隅角采空区顶板垮高超出了安全屏障。那时，国家对回采工作面上方30米以外的范围，还没有防突的硬性要求。
“那起事故对我的震动很大，几天几夜都睡不着觉。从那以后，我们对技术规范的要求更严苛了。”田兴地说。
尝试新技术，强化抽采
2009年5月，国家安监总局公布了《防治煤与瓦斯突出规定》，要求预抽区域的残余瓦斯含量每吨要小于8立方米，才能被确定为无突出危险。而此前该矿要求，只要瓦斯抽采率达到30%以上（国家标准是25%），即被认为是达标。
“这是两个完全不同的概念，按新标准，我们的抽采率要达到66%至70%才算达标。”田兴地说。为此，他将大部分精力投到瓦斯抽采新技术的研究上。
“我们最先引进的是深孔预裂爆破技术，即在煤层里打一个深达50米的钻孔，除留20米左右封堵黄泥外，其余全部装满炸药，进行爆破。该技术通过爆破增加煤体的裂隙及透气性，增大瓦斯释放量。”田兴地说，“当时，试验的效果还不错，抽采能提高20%左右。但这项技术最大的缺点就是万一炮放不响，根本没法处理，存在严重的安全隐患。”经过几次试验，他们一致认为该技术还不够成熟，于是放弃了。
2010年上半年，他们和重庆大学合作，在重庆地区率先进行水力割缝技术和水力压裂技术试验。
所谓的水力割缝技术，就是在施工抽放钻孔时，用专用的钻头将压力为18兆帕至20兆帕的高压水，通过高速旋转的钻头射出，切割钻孔壁的煤层，使每个钻孔都有4道宽20毫米至30毫米、深1米至2米的缝隙，使煤层暴露面积增加，增大瓦斯释放的通道。
“采用这项技术，每个钻孔的瓦斯排放量可以增加1.5倍至2倍。”田兴地说，“但该技术也有不完备的地方，那就是每个割缝钻孔的影响范围一般只有3米至5米，只能增加钻孔，费时费力。”
不久后，田兴地和他的团队又开始尝试水力压裂技术，就是将18兆帕至25兆帕的高压水注入钻孔，通过高压水把煤体压出裂隙，增加煤层的透气性。水力压裂技术的影响范围一般能达到30米到50米。2010年10月，他们对该矿南11201工作面进行水力压裂处理后，有效影响范围达到了51米，平均抽采浓度从27.6%提高到67.3%。
有了技术，达标是关键
解决了瓦斯抽采问题后，田兴地和他的团队又开始探索如何达到预期的抽采目标。
“以前用抽采率来判定抽采是否达标。2009年下半年开始，我们采用了原重庆煤科院研发的DGC瓦斯含量测定仪，来评价瓦斯抽采效果。”田兴地说，“时间上，我们也有了严格要求：中厚煤层抽采时间不少于1年，薄煤层抽采时间不少于半年。”
经过研究，田兴地又采用了瓦斯含量直接测定法，即通过采集钻孔中的煤样，用专门的仪器测定解析出来的瓦斯量，结合大气压力、煤样质量等多项指标，输入计算机，得出残余瓦斯含量，每吨小于8立方米才算达标。
“在确定残余瓦斯含量达标后，还要辅以防突预测进行效果验证，即测定钻孔煤粉的K1值（单位时间的瓦斯释放量）和S值（钻屑量）。比如采用压风排煤粉打钻时，K1值要小于0.5，采用水排煤粉时，K1值小于0.4，反之则为超标。”田兴地说。
现在，该矿通过实施综合防突措施，用新方法进行效果评价，矿井连续9年消灭了煤与瓦斯突出的隐患。 张登泽摄 图1田兴地在办公室 张登泽摄 图2 田兴地（右）和同事一起用仪器分析煤样的瓦斯解析数据 张登泽摄图3科研人员在进行钻孔水力压裂试验 10年如一日，不断改进新技术，扼住了瓦斯这只打老虎的咽喉，保证了矿井安全。技术员田兴地的故事确实可圈可点。谢谢登泽老师的支持！
这篇稿子，更适合放到边走边拾栏目哈。因为我的职场故事，是需要用第一人称写自己的职场故事哈。 我来帮您挪动一下。 谢谢温石老师 登泽的稿子写得不错哈。 科技防突卡住瓦斯“虎脖子”
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