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通过技术创新、工程质量标准化管理、工程质量过程管理和工程质量目标管理等4个方面的提升，贯彻“一个钻孔就是一项工程”的瓦斯抽采理念。 统计发现，2006—2017年全国煤矿事故中，顶板、运输、瓦斯事故总量最大。顶板和瓦斯事故是近10年造成死亡人数最多的事故，占比分别为35.5%和27.8%。瓦斯事故发生频率虽低于运输事故，但死亡率是其2倍之多。 过去10年，全国共发生煤矿瓦斯事故389起，死亡3307人。煤矿瓦斯事故起数和死亡人数呈明显下降趋势，事故发生地域呈现南高北低、西高东低的特点，西南地区最严重，其次是东北地区。 ▲井上下联合抽采示意图 有效抽采煤层瓦斯可以将瓦斯含量和压力降低到安全水平，从根本上消除瓦斯灾害。 本煤层瓦斯抽采钻孔是煤炭行业一个庞大的井下工程。瓦斯抽采钻孔是建设在煤层瓦斯和抽采管路系统之间的人工通道，是瓦斯从煤层深部流出的唯一途径。钻孔质量决定了瓦斯抽采效率的高低和瓦斯治理的成效。保障瓦斯抽采钻孔质量，提高钻孔的瓦斯抽采效果和长期稳定性，是钻孔技术治理瓦斯的核心内容和最高技术目标。 全国有1/3的煤炭开采自高瓦斯突出矿井，年产量10亿t以上，全国年钻孔进尺约1亿m。2015年阳煤集团本煤层抽采钻孔进尺达到707万m，钻孔施工费用(包括人工、封孔材料等相关费用)高达7亿元，钻孔施工投入巨大，吨煤瓦斯治理投入占吨煤总成本的15%～20%。提高瓦斯抽采钻孔质量成为阳煤集团瓦斯治理技术和管理的攻坚战。 基于此，2015年底，阳煤集团提出了“一个钻孔就是一项工程”理念，通过技术创新、工程质量标准化管理、工程质量过程管理和工程质量目标管理等4个方面的提升，实现了本煤层钻孔瓦斯预抽效果质的提升。 十项工程质量标准化管理措施 ▲本煤层瓦斯抽采管路布设标准化 ▲钻孔外部连接装置井下现场 1. 工作面瓦斯地质条件评价。由地质部门进行评价，以确定瓦斯抽采指标体系。 2. 钻孔施工设计标准化。由集团公司制定瓦斯抽采钻孔施工设计标准化模板，按照标准模板，各矿完成单个瓦斯抽采钻孔的施工设计。 3. 钻孔质量分级责任制。钻孔施工坚持“专人负责、分级验收、分级把关”的原则。 4. 钻孔现场定位标准化。由瓦斯抽采管理部门组织，抽采、地质和钻孔施工队共同参与现场钻孔定位。 5. 钻孔施工工艺标准化。根据煤层瓦斯地质条件和施工设计要求，优选钻机和钻具，按照要求完成钻孔施工。 6. 钻孔封孔工艺标准化。采用囊袋式“两堵一注”专用封孔材料和带压封孔工艺，封孔压力不低于2 MPa。 7. 抽采管路标准化。集团公司统一选购标准抽采管路和连接件，管路附属设施齐全。 8. 单元化抽采管理。统一采用可重复利用的高压管外连接和不锈钢材质接头进行连孔。 9. 采数据监测标准化。矿井安装瓦斯抽采在线监测系统，系统随井下巷道掘进及抽采钻孔的施工及时扩展安装，实时反映各监测点抽采基本情况。 10. 抽采效果评价定量化。根据瓦斯抽采浓度和流量，评价瓦斯抽采的综合效果。 如何实行过程管理 阳煤集团瓦斯抽采钻孔质量控制的过程管理特别要求管控好下列5个关键环节：钻孔设计、钻孔施工、下筛管和封孔、抽采管路密封和抽采计量，任何环节的质量缺陷，都将造成钻孔质量和抽采效果严重损失。 阳煤集团在科学设计、优选施工队伍、明确和掌握标准、规范施工操作、下筛管护孔、保证封孔质量、联网抽采监测和日常放水管理等过程中加强管理。 阳煤集团钻孔工程质量目标 瓦斯抽采钻孔的技术目的是通过抽采瓦斯实现消突。要实现这一技术目标，必须通过具有可考察性参数的具体技术目标来实现。 1. 孔深到位达标。对于突出煤层，按照设计要求，钻孔深度到位是基本目标，故对每一个钻孔都认真监管和检查，确保钻孔施工到位。 2. 瓦斯抽采浓度达标。抽采浓度是评价瓦斯抽采效果的基本参数。目前阳煤集团规定的达标标准为封孔后24 h内钻孔瓦斯抽采浓度达到40%以上，3个月内不得低于30%。 3. 瓦斯抽采流量达标。抽采流量是钻孔抽采效果的综合评价参数。相同地质条件下，瓦斯流量大，其综合抽采效果好。目前阳煤集团规定的流量达标标准是百米钻孔瓦斯纯流量不低于0.02~0.04 m3/min，即百米钻孔日抽采纯流量为28.0~57.6 m3，根据煤层抽采难易程度不同而调整。 如何考核钻孔工程质量 如何保证抽采钻孔到位？ ▲钻孔施工视频监控设备 在钻孔施工及退钻杆期间，执行“一钻一摄像、一孔一视频”管理办法，即每台钻机施工地点安装1套钻孔施工视频监控系统，在地面调度室通过视频，对钻孔施工现场的钻进、退杆进行实时监督，代替人工验孔，节约了大量验孔人员，而且保证了钻孔进尺的真实性，杜绝进尺假报现象。系统实现监控不中断、储存无失误，查询回放简便流畅，视频资料定期转存、清理，保存时间截止工作面采掘结束。 瓦斯抽采浓度和流量如何考核？ 阳煤集团采用瓦斯浓度和流量的日常监测和不定时抽查2种方法。 日常监测通过在线监测装置提取数据。抽查制度是由安全生产系统助理以上管理人员或者矿主管领导每月进行不定期的抽检，计入钻孔档案，月底进行考核。 建立瓦斯抽采量为考核指标的瓦斯工资制度。将矿井工资总额的30%作为瓦斯工资，与瓦斯抽采量挂钩进行考核，充分运用经济杠杆，调动各矿治理瓦斯的积极性。 钻孔项目如何结算？ 抽采钻孔结算一般按2个部分进行评价和结算． 一是按照设计要求，对钻孔、封孔、接网等工程质量验收，钻孔深度不达设计深度70%的不予结算。 二是根据瓦斯抽采效果，即瓦斯抽采浓度和流量，封孔24 h内浓度不达40%，百米钻孔抽采量不达规定要求的不予结算。 瓦斯治理经济效益 为有效实施“一个钻孔就是一项工程”，在制定出台一系列管理制度以后，阳煤集团先在新景、新元、寺家庄3个矿井各选取1条巷道进行试验。 新元公司回采工作面预抽钻孔间距从1 m调整到2～3 m，减少了一半以上的钻孔工程量，仅3412回采工作面瓦斯治理费用就减少了900万元。2016年新元公司瓦斯抽采成本26.35元/t，相比2015年瓦斯抽采成本30.01元/t，减少了3.66元/t，降幅12.2%，全年节省瓦斯抽采费用2 074万元。 来源：翟红，令狐建设.阳泉矿区瓦斯治理技术创新模式与实践[J].煤炭科学技术,2018,46(2):168-175. |
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