瓦斯:從攔路之“虎”到清潔之“能”

发表时间:2021-10-04

  2021-2027年中国丙二醇甲醚醋酸酯市场分析与投资2021-10-03武汉实行建筑工人实名制管理 每天至少2次对重点上世紀八九十年代,淮南礦區瓦斯事故多發威脅著企業發展。進入新世紀以來,企業痛下決心治理瓦斯,創造了一項又一項寶貴經驗,瓦斯實現了身份的轉變——

  “當時是晚上7點多,新謝一號井第一次出現套壓,我心情非常激動,坐在那兒看著套壓一點點上漲,一直到凌晨5點多也不覺得困。新謝一號井出氣了,說明地面瓦斯治理技術可以在淮南使用了。”見証了第一次產氣的淮河能源集團煤層氣公司資源開發部部長劉亮在說起往事時,仍抑制不住激動的心情。

  新謝一號井成功產氣,標志著淮河能源集團從井下治理瓦斯向地面治理瓦斯轉變成為可能。2021年,淮河能源集團同時啟動了12口瓦斯治理井施工,瓦斯治理開始由井下“轉戰”地面。同時更可喜的是,今年一季度,淮河能源集團瓦斯發電量5400多萬度,瓦斯利用量2900多萬立方米,實現“雙超”。

  在瓦斯治理與開發利用的道路上,淮河能源集團從未停下探索的腳步,也收獲了豐碩的成果。瓦斯也從攔路的“猛虎”轉變為可以綜合利用的清潔能源。

  2021年2月10日,淮河能源集團第一口地面瓦斯治理井“顧橋礦3-1井”在鳳台縣丁集鎮開工。“當前正在施工的顧橋礦3-1、2-2井以及下一步幾個礦井的瓦斯治理井的鑽進是淮南礦區地面瓦斯治理的重要階段,顧橋、潘二、朱集東3對礦井12口地面瓦斯治理井項目建設,為淮南礦區地面瓦斯治理工作拉開新的序幕。”在談起地面瓦斯治理規劃時,劉亮說。

  推動瓦斯治理是現實所需,更是企業的責任。長期以來,集團公司始終致力於破解瓦斯治理難題,探索具有淮南特色的瓦斯治理模式。

  淮南礦區瓦斯災害威脅嚴重,瓦斯壓力大,瓦斯含量高,煤層鬆軟、透氣性低,突出危險性大,曾是瓦斯事故重災區。“上世紀80年代普遍認為瓦斯超限是不可避免的,照常進行採煤和掘進。但是從1980年到1997年,淮南煤礦共發生瓦斯爆炸事故17起。我們被炸怕了,也被炸醒了。” 淮河能源集團資深專家、煤層氣公司黨委書記、董事長李平告訴筆者。

  2002年以來,在實踐基礎上,集團公司形成了以瓦斯治理為核心的、行業一流的先進理念和文化,很多治理經驗被推廣到全行業,有些已上升為國家的制度規定,企業也從歷史上的瓦斯事故重災區成為全國煤礦瓦斯治理的先進單位。在先進理念的引領下,職工群眾的安全思想發生根本轉變,“瓦斯事故是可以預防和避免的”觀念越來越深入人心。集團公司變“被動治理”為“主動治理”。

  “過去面對瓦斯,我們隻能在掘進工作面和採煤工作面直接面對突出煤層,採取的是貼身戰術和人海戰術。”談起瓦斯治理,煤業公司通防地質技術部副部長陳建告訴筆者。現在,通過瓦斯治理解放淮南本土礦井生產力,提高了生產效率。

  從最初和瓦斯“硬碰硬”的局部防突措施,到井下施工瓦斯治理巷道採取區域瓦斯治理,直至現如今“轉戰”地面治理瓦斯,集團公司瓦斯治理從無到有、由弱到強,先后經歷了探索、起步、突破三個階段。

  在科學創新不斷突破的同時,淮南煤礦摸索形成了具有淮南特色的一系列先進瓦斯治理技術,邊抽邊掘、井巷快速揭煤、抽採精細化管理、以孔代巷、一孔兩消等技術的應用,不斷推動著集團公司瓦斯治理的進步。

  2005年12月,第一個設在企業的煤礦瓦斯治理國家工程研究中心在集團公司揭牌,按照國家有關部門的要求,集團公司瓦斯治理技術和理念開始向全行業輻射,“淮南模式”開始向全國推廣。

  而隨著集團公司的發展,煤礦開採深度不斷增加,煤層瓦斯壓力和瓦斯含量也在不斷增大,很多區域瓦斯壓力大於3MPa,而《防治煤與瓦斯突出細則》要求,煤層瓦斯壓力3MPa以上的突出煤層必須採用地面井預抽煤層瓦斯……客觀條件的變化和政策上的要求促使集團公司實施地面瓦斯治理。

  2019年,集團公司同時進行6口煤層氣試驗井的技術攻關,積極探索地面瓦斯治理“淮南模式”。

  “這是一種‘超前投入’,是為了五年以后,集團公司降低開採深部煤炭資源的難度和成本,是集團公司勇氣和決心的體現。”陳建說道。

  地面瓦斯治理不受時間和空間的制約,能夠以“超前施工時間”換“井下作業空間”,降低井下採掘風險,但新技術的實際應用必然帶來很多困難。“新謝一號井最初招標的時候,幾次都流標了。很多公司已經電話說好了,但是了解到目標儲層是鬆軟低滲煤層,到招標階段就放棄了。”說起實驗井初期建設的困難,負責該項工作的煤層氣公司資深主管張國明略顯無奈。

  令人欣慰的是,目前,6口試驗井中已有3口井產氣,在地面治理瓦斯的可行性上得到了進一步的驗証。

  2021年,集團公司同時啟動12口瓦斯治理井施工。“可以說,這12口瓦斯治理井開啟了集團公司從井下瓦斯治理到地面瓦斯治理的新紀元。”李平感慨道。

  2004年7月,剛剛大學畢業的陶川輝到瓦斯利用分公司發電部報到。“很有幸在集團公司第一個高濃度瓦斯發電站工作,當時全國瓦斯發電剛起步,2004年年底潘三礦瓦斯發電站建成投用,不能說是國內第一,但也非常領先。”在說起集團公司首個高濃度瓦斯發電項目時,煤層氣公司瓦斯利用分公司資深主管陶川輝說道。

  “瓦斯抽放”曾是煤炭行業的習慣用語,瓦斯被視為有害之物從煤層中抽出來直接排放到地面大氣中。后來,變“抽放”為“抽採”,一字之差卻有本質差別——把瓦斯作為重要的能源資源。

  說起對瓦斯的利用,早在上世紀90年代,集團公司就開始利用瓦斯為居民提供燃氣。2002年10月,為進一步提高瓦斯綜合利用,集團公司組建了瓦斯綜合利用工程建設項目部,2003年,成立瓦斯利用分公司。成立之初對瓦斯的利用主要是民用燃氣、瓦斯發電、礦用鍋爐等,而且主要利用30%以上的高濃瓦斯。

  2005年至2006年,瓦斯利用迎來了第一個發展期,先后興建了張集、謝橋、潘一移動、謝一移動等高濃度瓦斯發電站。2010年7月1日,隨著《煤礦低濃度瓦斯管道輸送安全保障系統設計規范》的正式出台,又改擴建了顧橋、潘三、朱集、潘一東等7個低濃度瓦斯發電站。

  “其實,國家下發的這個文件,很多數據都是我們提供的,早在2005年,我們就建成了低濃度瓦斯發電站,這在當時是世界首座。”說起低濃度瓦斯發電,煤層氣公司瓦斯利用分公司資深主管高炯說道。“謝一礦瓦斯發電站剛建立的時候,因為是世界首例,沒有經驗可以借鑒,也沒有相應的規范,我們就和廠家邊摸索邊建設,通過干式阻火器+細水霧發生器+濕式阻火器的安全保障系統,確保了低濃度瓦斯管道輸送安全,成功后,全國都跟著我們學習。”

  2016年,低濃度瓦斯發電到達最高峰,全年發電4.2億度,創造利潤1.6億元,而后隨著技術的進步及國家政策的要求,如何利用好10%以下超低濃度瓦斯成為擺在淮河能源人面前的又一挑戰。

  2018年,蓄熱氧化技術成熟,集團公司開始嘗試對10%以下的瓦斯進行利用,在丁集礦建立蓄熱氧化裝置,啟動謝橋礦超低濃瓦斯利用項目。“集團公司已經開始對各礦10%以下的超低濃瓦斯利用進行規劃,計劃在‘十四五’期間,實現瓦斯全資源利用,即便是抽排系統中僅0.5%濃度的瓦斯也要利用起來,力爭地面抽採瓦斯實現零排放。”談起未來在瓦斯利用上的打算,陶川輝說道。

  瓦斯利用就是資源,排放則是廢氣,瓦斯零排放,這與國家碳達峰、碳中和的理念是一致的,符合國家政策導向。相同體積的瓦斯對溫室效應的增溫效果是二氧化碳的20多倍。提高瓦斯利用率,減少瓦斯在空氣中的排放,既能節約資源,又能有效減輕對環境的污染。

  不僅僅是瓦斯發電,集團公司瓦斯利用在民用燃氣、熱電冷聯供、分布式能源站以及瓦斯濃縮等方面都取得了較大進展。

  多年來,集團公司一直堅持走循環經濟發展之路,積極推進瓦斯綜合利用,化害為利、變廢為寶。現如今,煤層氣公司瓦斯利用分公司已建成瓦斯發電站9座,運行機組83台,裝機容量63232千瓦,年發電量約2億度。2020年發電量2.12億度,利用量1.13億立方。

  “任重而道遠”是瓦斯治理與開發利用之路最真實的寫照。一代一代淮河能源人不懈努力,創造了瓦斯治理的“安徽經驗”“淮南模式”。現如今,淮河能源人正向實現瓦斯治理由井下區域治理向地面區域治理轉變,打造瓦斯治理與開發利用的標杆企業,推動集團公司天然氣全產業鏈發展和促進安徽省能源結構調整,闊步前行。(汪瑞 田慶偉)

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