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煤炭人訊：自月初啟動‘2-111’礦井瓦斯高效抽采技術(shù)項目以來，我礦在401102運順東已順利施工高壓水射流割縫鉆孔9個，進尺1594米。”4月12日，彬長礦業(yè)公司孟村礦通風(fēng)部經(jīng)理李文富說。

科學(xué)規(guī)劃、試驗研究、方案制定、設(shè)備引進、隊伍組織、技術(shù)培訓(xùn)、安全管理、過程監(jiān)督......今年以來，在陜西煤業(yè)的大力支持下，彬長礦業(yè)攜手陜煤技術(shù)研究院多措聯(lián)動，積極推進國內(nèi)首創(chuàng)“2-111”礦井瓦斯高效抽采技術(shù)項目落地。

“2-111”是個啥？

簡單說，“2-111”技術(shù)項目就是利用高壓水射流割縫卸壓和液態(tài)CO₂氣相驅(qū)替原理及工藝，在單孔內(nèi)開展2種技術(shù)作業(yè)、1次割縫卸壓、1次氣相脫附驅(qū)替及1次導(dǎo)向擴沖驅(qū)氣的瓦斯高效抽采新模式。

瓦斯作為影響礦井安全生產(chǎn)的重要因素，一直以來是煤礦災(zāi)害防治的重點。受煤層埋藏與賦存的影響，陜煤集團所屬的彬長、韓城、銅川、黃陵等礦區(qū)均為高瓦斯礦井且瓦斯資源存藏豐富。近年來，在瓦斯的高效抽采及高效利用方面，業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了以水力壓裂、水力割縫等為主的鉆孔卸壓增透技術(shù)；利用N₂、CO₂等液態(tài)惰性氣體對煤層瓦斯進行驅(qū)替，降低游離瓦斯及吸附量的注氣技術(shù)等一批新技術(shù)、新工藝。其中，卸壓方式作用范圍有限，卸壓半徑不大，對煤體大量吸附瓦斯不能有效脫附；驅(qū)替方式由于煤體致密，煤體內(nèi)沒有大量裂隙存在，運移通道不暢通，實際效果并不明顯。

要實現(xiàn)瓦斯高效抽采，大幅提升瓦斯抽采濃度，就必須考慮瓦斯在煤體中的流動特征和煤體吸附瓦斯快速脫附的特性。

“‘2-111’技術(shù)項目可有效解決‘卸’與‘脫’抽采難題，形成‘以割卸壓、以氣驅(qū)替、監(jiān)測監(jiān)控、高效利用’的新模式，可實現(xiàn)礦井瓦斯高效抽采及高效利用。”彬長礦業(yè)科技副總工程師吳學(xué)明說。

“2-111”做點啥？

“2-111”技術(shù)理念中的高壓水射流割縫技術(shù)是一種充分利用高壓水作為沖擊動力來源，從抽采鉆孔孔壁至煤體進行掃圈式切割、排渣，最終在煤體中形成縫槽，從而達到煤體增透、降溫、降塵、卸壓的目的。去年10月，彬長礦業(yè)與陜煤技術(shù)研究院聯(lián)合開展 “孟村礦煤層高壓水射流割縫技術(shù)研究”項目，實施6660米鉆孔后，平均瓦斯抽采數(shù)據(jù)顯示，割縫11次的瓦斯抽采濃度是未割縫的2.11倍，瓦斯抽采純量是未割縫的2.78倍。

液態(tài)CO₂氣相驅(qū)替原理及工藝是：當(dāng)煤層中注入CO₂后，由于CO₂的強吸附力，CO₂與煤基質(zhì)微孔隙中的瓦斯產(chǎn)生了競爭吸附，從而將原來吸附在煤層中的CH₄ 置換出來，達到驅(qū)替目的。去年12月，彬長礦業(yè)與西安科技大學(xué)攜手在孟村礦井采用液態(tài)CO₂驅(qū)替技術(shù)后，抽采瓦斯?jié)舛仁窃�始濃度�?.61至4.17倍，抽采瓦斯純量是原始純量的4.63至6.79倍。

也正因為有了這些前期的基礎(chǔ)性研究，才適時催生了“2-111”技術(shù)項目在彬長礦區(qū)落地。截至目前，單孔內(nèi)開展高壓水射流割縫卸壓和液態(tài)CO₂氣相驅(qū)替2種技術(shù)作業(yè)，在國內(nèi)尚無前例。

彬長礦業(yè)此次開展的“2-111”技術(shù)項目通過將高壓水射流割縫卸壓和液態(tài)CO₂氣相驅(qū)替2種技術(shù)進行組合，實現(xiàn)取長補短、優(yōu)勢互補，擴大煤體的卸壓、增透范圍，控制裂縫的延伸方向和改變裂縫的無序擴展狀況，增加裂縫的發(fā)育規(guī)模，減少瓦斯富集區(qū)和抽采空白帶，同時致裂后二氧化碳可驅(qū)替出煤體吸附的瓦斯，大幅提高煤層瓦斯抽采等效果。

“2-111”干成啥？

彬長礦區(qū)不僅瓦斯災(zāi)害威脅嚴重，同時還伴生水、火沖擊地壓、煤塵、頂板、地?zé)岬榷喾N自然災(zāi)害，是全國煤礦災(zāi)害最重、治理難度最大、安全風(fēng)險最高、有效防范和遏制重特大事故任務(wù)最繁重的礦區(qū)。

“要把‘2-111’技術(shù)項目與礦井災(zāi)害綜合防治相結(jié)合，與礦井煤炭產(chǎn)量、掘進進尺同考核，多措聯(lián)動，積極推進項目實施。”去年12月14日，彬長礦業(yè)黨委書記、執(zhí)行董事趙文革在公司“2-111”技術(shù)項目推進會上，扎實安排部署“2-111”技術(shù)項目各項工作。

年初以來，彬長礦業(yè)充分發(fā)揮礦區(qū)災(zāi)害綜合治理工程研究中心的平臺優(yōu)勢，以多元災(zāi)害礦區(qū)科學(xué)開采建設(shè)研究與示范項目為引領(lǐng)，積極探尋瓦斯、沖擊地壓、水、火、煤塵等災(zāi)害同防同治的技術(shù)可能性，摸索規(guī)律，探究機理，扎實推進“2-111”技術(shù)項目。目前，繼孟村礦之后，該公司胡家河、大佛寺、小莊等礦井也全面啟動“2-111”技術(shù)項目。

“‘2-111’技術(shù)項目可大幅度降低抽采費用，提升抽采系統(tǒng)瓦斯流量及濃度，減少乏風(fēng)量，減少瓦斯鉆孔數(shù)，節(jié)省抽采時間，同時可有效緩解煤自然發(fā)火難題，遏制沖擊造成的大面積瓦斯超限及礦壓事故發(fā)生概率，甚至可代替高抽巷及高位鉆孔功能。該技術(shù)項目理念前瞻，綜合治災(zāi)技術(shù)優(yōu)勢突出，經(jīng)濟效益顯著，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。”率先提出、積極倡導(dǎo)“2-111”技術(shù)項目的陜煤集團副總經(jīng)理王世斌說。（彎桂清）