工程案例

  上世纪八九十年代，淮南矿区瓦斯事故多发威胁着企业未来的发展。进入新世纪以来，企业痛下决心治理瓦斯，创造了一项又一项宝贵经验，瓦斯实现了身份的转变——

  “当时是晚上7点多，新谢一号井第一次出现套压，我心情非常激动，坐在那儿看着套压一点点上涨，一直到凌晨5点多也不觉得困。新谢一号井出气了，说明地面瓦斯治理技术能在淮南使用了。”见证了第一次产气的淮河能源集团煤层气公司资源开发部部长刘亮在说起往事时，仍抑制不住激动的心情。

  新谢一号井成功产气，标志着淮河能源集团从井下治理瓦斯向地面治理瓦斯转变成为可能。2021年，淮河能源集团同时启动了12口瓦斯治理井施工，瓦斯治理开始由井下“转战”地面。同时更可喜的是，今年一季度，淮河能源集团瓦斯发电量5400多万度，瓦斯利用量2900多万立方米，实现“双超”。

  在瓦斯治理与开发利用的道路上，淮河能源集团从未停下探索的脚步，也收获了丰硕的成果。瓦斯也从拦路的“猛虎”转变为可以综合利用的清洁能源。

  2021年2月10日，淮河能源集团第一口地面瓦斯治理井“顾桥矿3-1井”在凤台县丁集镇开工。“当前正在施工的顾桥矿3-1、2-2井以及下一步几个矿井的瓦斯治理井的钻进是淮南矿区地面瓦斯治理的重要阶段，顾桥、潘二、朱集东3对矿井12口地面瓦斯治理井项目建设，为淮南矿区地面瓦斯治理工作拉开新的序幕。”在谈起地面瓦斯治理规划时，刘亮说。

  推动瓦斯治理是现实所需，更是企业的责任。长期以来，集团公司始终致力于破解瓦斯治理难题，探索具有淮南特色的瓦斯治理模式。

  淮南矿区瓦斯灾害威胁严重，瓦斯压力大，瓦斯含量高，煤层松软、透气性低，突出危险性大，曾是瓦斯事故重灾区。“上世纪80年代一致认为瓦斯超限是不可避免的，照常进行采煤和掘进。但是从1980年到1997年，淮南煤矿共发生瓦斯爆炸事故17起。我们被炸怕了，也被炸醒了。” 淮河能源集团资深专家、煤层气公司党委书记、董事长李平告诉笔者。

  2002年以来，在实践基础上，集团公司形成了以瓦斯治理为核心的、行业一流的先进理念和文化，很多治理经验被推广到全行业，有些已上升为国家的制度规定，企业也从历史上的瓦斯事故重灾区成为全国煤矿瓦斯治理的先进单位。在先进理念的引领下，职工群众的安全思想发生根本转变，“瓦斯事故是可以预防和避免的”观念越来越深入人心。集团公司变“被动治理”为“主动治理”。

  “过去面对瓦斯，我们只可以在掘进工作面和采煤工作面直接面对突出煤层，采取的是贴身战术和人海战术。”谈起瓦斯治理，煤业公司通防地质技术部副部长陈建告诉笔者。现在，通过瓦斯治理解放淮南本土矿井生产力，提高了生产效率。

  从最初和瓦斯“硬碰硬”的局部防突措施，到井下施工瓦斯治理巷道采取区域瓦斯治理，直至现如今“转战”地面治理瓦斯，集团公司瓦斯治理从无到有、由弱到强，先后经历了探索、起步、突破三个阶段。

  在科学创新不断突破的同时，淮南煤矿摸索形成了具有淮南特色的一系列先进瓦斯治理技术，边抽边掘、井巷快速揭煤、抽采精细化管理、以孔代巷、一孔两消等技术的应用，不断推动着集团公司瓦斯治理的进步。

  2005年12月，第一个设在企业的煤矿瓦斯治理国家工程研究中心在集团公司揭牌，依照国家有关部门的要求，集团公司瓦斯治理技术和理念开始向全行业辐射，“淮南模式”开始向全国推广。

  而随着集团公司的发展，煤矿开采深度持续不断的增加，煤层瓦斯压力和瓦斯含量也在不断增大，很多区域瓦斯压力大于3MPa，而《防治煤与瓦斯突出细则》要求，煤层瓦斯压力3MPa以上的突出煤层一定要采用地面井预抽煤层瓦斯……客观条件的变化和政策上的要求促使集团公司实施地面瓦斯治理。

  2019年，集团公司一起进行6口煤层气试验井的技术攻关，积极探索地面瓦斯治理“淮南模式”。

  “这是一种‘超前投入’，是为了五年以后，集团公司降低开采深部煤炭资源的难度和成本，是集团公司勇气和决心的体现。”陈建说道。

  地面瓦斯治理不受时间和空间的制约，能够以“超前施工时间”换“井下作业空间”，降低井下采掘风险，但新技术的实际应用必然带来很多困难。“新谢一号井最初招标的时候，几次都流标了。很多公司已电话说好了，但是了解到目标储层是松软低渗煤层，到招标阶段就放弃了。”说起实验井初期建设的困难，负责该项工作的煤层气公司资深主管张国明略显无奈。

  令人欣慰的是，目前，6口试验井中已有3口井产气，在地面治理瓦斯的可行性上得到了进一步的验证。

  2021年，集团公司同时启动12口瓦斯治理井施工。“可以说，这12口瓦斯治理井开启了集团公司从井下瓦斯治理到地面瓦斯治理的新纪元。”李平感慨道。

  2004年7月，刚刚大学毕业的陶川辉到瓦斯利用分公司发电部报到。“很有幸在集团公司第一个高浓度瓦斯发电站工作，当时全国瓦斯发电刚起步，2004年年底潘三矿瓦斯发电站建成投用，不能说是国内第一，但也非常领先。”在说起集团公司首个高浓度瓦斯发电项目时，煤层气公司瓦斯利用分公司资深主管陶川辉说道。

  “瓦斯抽放”曾是煤炭行业的习惯用语，瓦斯被视为有害之物从煤层中抽出来直接排放到地面大气中。后来，变“抽放”为“抽采”，一字之差却有本质差别——把瓦斯作为重要的能源资源。

  说起对瓦斯的利用，早在上世纪90年代，集团公司就开始利用瓦斯为居民提供燃气。2002年10月，为进一步提升瓦斯综合利用，集团公司组建了瓦斯综合利用工程建设项目部，2003年，成立瓦斯利用分公司。成立之初对瓦斯的利用主要是民用燃气、瓦斯发电、矿用锅炉等，而且主要利用30%以上的高浓瓦斯。

  2005年至2006年，瓦斯利用迎来了第一个发展期，先后兴建了张集、谢桥、潘一移动、谢一移动等高浓度瓦斯发电站。2010年7月1日，随着《煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统模块设计规范》的正式出台，又改扩建了顾桥、潘三、朱集、潘一东等7个低浓度瓦斯发电站。

  “其实，国家下发的这一个文件，很多数据都是咱们提供的，早在2005年，我们就建成了低浓度瓦斯发电站，这在当时是世界首座。”说起低浓度瓦斯发电，煤层气公司瓦斯利用分公司资深主管高炯说道。“谢一矿瓦斯发电站刚建立的时候，因为是世界首例，无经验可以借鉴，也没有相应的规范，我们就和厂家边摸索边建设，通过干式阻火器+细水雾发生器+湿式阻火器的安全保障系统，确保了低浓度瓦斯管道输送安全，成功后，全国都跟着我们学习。”

  2016年，低浓度瓦斯发电到达最高峰，全年发电4.2亿度，创造利润1.6亿元，而后随技术的进步及国家政策的要求，如何利用好10%以下超低浓度瓦斯成为摆在淮河能源人面前的又一挑战。

  2018年，蓄热氧化技术成熟，集团公司开始尝试对10%以下的瓦斯进行利用，在丁集矿建立蓄热氧化装置，启动谢桥矿超低浓瓦斯利用项目。“集团公司慢慢的开始对各矿10%以下的超低浓瓦斯利用进行规划，计划在‘十四五’期间，实现瓦斯全资源利用，即便是抽排系统中仅0.5%浓度的瓦斯也要利用起来，力争地面抽采瓦斯实现零排放。”谈起未来在瓦斯利用上的打算，陶川辉说道。

  瓦斯利用就是资源，排放则是废气，瓦斯零排放，这与国家碳达峰、碳中和的理念是一致的，符合国家政策导向。一样体积的瓦斯对温室效应的增温效果是二氧化碳的20多倍。提高瓦斯利用率，减少瓦斯在空气中的排放，既能节约世界资源，又能有效减轻对环境的污染。

  不仅仅是瓦斯发电，集团公司瓦斯利用在民用燃气、热电冷联供、分布式能源站以及瓦斯浓缩等方面都取得了较大进展。

  多年来，集团公司从始至终坚持走循环经济发展之路，积极地推进瓦斯综合利用，化害为利、变废为宝。现如今，煤层气公司瓦斯利用分公司已建成瓦斯发电站9座，运行机组83台，装机容量63232千瓦，年发电量约2亿度。2020年发电量2.12亿度，利用量1.13亿立方。

  “任重而道远”是瓦斯治理与开发利用之路最真实的写照。一代一代淮河能源人不懈努力，创造了瓦斯治理的“安徽经验”“淮南模式”。现如今，淮河能源人正向实现瓦斯治理由井下区域治理向地面区域治理转变，打造瓦斯治理与开发利用的标杆企业，推动集团公司天然气全产业链发展和促进安徽省能源结构调整，阔步前行。（汪瑞 田庆伟）

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