华阳集团创新"以孔代巷"技术破解瓦斯治理难题 年省巷道超6000米

在煤矿安全生产体系中,瓦斯治理始终是决定性环节之一。

随着开采深度增加、地质构造复杂化和瓦斯赋存条件多变,传统依赖专用抽采巷道的治理方式在“覆盖不够精准、工程量大、周期长、成本高”等方面的矛盾逐步显现。

如何在确保安全的前提下,提高抽采效率、降低治理成本、保障采掘接续,成为不少矿井亟待破解的现实课题。

问题:传统方式存在“位置固定、投入大、见效慢”的制约。

以底抽巷、高抽巷等为代表的巷道治理模式,通常需要提前布置、施工环节多,且巷道位置一旦确定,难以随着瓦斯富集区变化而灵活调整。

部分工作面在回采过程中容易出现抽采浓度与流量波动、局部瓦斯治理难度加大等情况,治理工作往往处于“追着风险跑”的被动状态。

同时,掘进巷道带来的支护、通风、运输组织等综合成本较高,工期占用也影响采掘衔接效率。

原因:瓦斯赋存的空间差异与工程组织方式不匹配,是矛盾的关键所在。

瓦斯富集区往往位于煤层顶板裂隙带或特定构造区,传统巷道抽采受空间位置约束,难以实现对关键区域的精准覆盖;而掘进工程本身又带来新的安全管理压力与周期约束。

面对“精准治理”与“工程可控”的双重要求,需要用更灵活的手段,把抽采点布置到最需要的位置,把治理前移到采掘组织的关键节点。

影响:技术路线转变带来抽采效果、成本与安全管理的综合提升。

华阳集团近年来推动“以孔(管)代巷”技术体系化应用:一方面以“以孔代巷”为重点,依托大直径定向钻孔技术对钻孔轨迹进行精准控制,使钻孔进入煤层顶板裂隙带或其他瓦斯富集区开展抽采,用钻孔替代部分岩石底抽巷、倾斜抽采巷、抽采横贯等工程;另一方面以“以管代巷”为补充,在工作面回风巷敷设专用瓦斯抽采管路,替代传统专用抽采巷,用于采空区瓦斯抽采与上隅角治理,增强治理的针对性与可操作性。

从实践效果看,技术优势主要体现在三方面。

其一,抽采更“准”。

定向钻孔将抽采位置从“受巷道限制”转为“按瓦斯赋存定点布孔”,有利于稳定抽采浓度与流量,提升治理的确定性。

其二,投入更“省”。

用钻孔或管路替代巷道,直接减少掘进工程量,降低材料、人工、支护、通风等综合费用。

相关测算显示,相比“低位岩石抽采巷+常规穿层钻孔”等传统组合方式,治理费用可实现明显下降。

其三,组织更“快”。

减少巷道施工意味着工序减少、周期压缩,采掘接续更顺畅,治理效果更早释放,安全保障更前置。

对策:形成可复制工艺路径,并推动“一矿一策、一面一方案”精细化落地。

华阳集团在推广中注重按地质条件、工作面设计与抽采目标进行匹配,逐步形成多种“以孔代巷”工艺组合与“以管代巷”配套方案,支持不同矿井灵活选用。

以部分工作面应用情况为例,通过切巷定向长钻孔替代岩石底抽巷后,单孔抽采浓度保持在较高水平;在回采阶段采用回风巷管路抽采后,上隅角瓦斯浓度实现稳定控制,为全周期安全生产提供支撑。

这些案例表明,技术不仅能“用得上”,更在向“用得稳、用得好”迈进。

前景:从单项技术创新走向治理体系升级,释放高质量发展动能。

面向2026年,华阳集团计划继续实施“以孔代巷”相关工程,并以“一通三防”等重点工作机制推进技术调研、参数优化与效果评估,完善跟踪监测指标体系,形成从设计—施工—运行—评价的闭环管理。

可以预期,随着装备能力提升、工艺参数迭代和标准化体系完善,“以孔(管)代巷”将推动瓦斯治理从经验型向数据驱动、从阶段性治理向全周期治理转变,在保障安全底线的同时,为矿井稳产高产争取时间窗口,也为煤炭行业绿色低碳与集约化开采提供更坚实的技术支撑。

"以孔(管)代巷"技术的成功推广应用,充分体现了山西国企在推动煤炭行业高质量发展中的责任担当和创新活力。

这项技术突破不仅有效破解了传统瓦斯抽采的诸多瓶颈,更为整个煤矿安全、高效、绿色发展提供了可复制的实践范本。

它彰显了科技创新在推动产业转型升级中的核心驱动力,也印证了企业坚持创新驱动、深化改革的正确方向。

随着这一技术的进一步推广应用,必将为煤炭工业的可持续发展注入新的活力,为我国能源安全保障和经济高质量发展做出更大贡献。