煤炭科技

国内首个煤与瓦斯共采技术体系建成

近日，国内首个煤与瓦斯共采技术体系在山西晋能控股煤业集团成庄矿建成，可有效提高矿井安全系数。

2020 年下半年，我国各地煤矿安全生产事故频发，其中，瓦斯是威胁煤矿安全的“杀手”之一。

据成庄矿通风部主管技术员朱鹏飞介绍，通过降低煤矿中瓦斯的含量，能够有效提高矿井安全系数。同时，将抽取出的瓦斯加以利用，使它成为清洁能源，实现煤矿绿色开采。该体系的建成，将为全国煤矿行业起到示范性作用。

山西省作为全国首个能源革命综合改革试点，煤炭绿色开采是其中一项重要任务。2019年，该省试点推进煤炭“绿色开采”，选定10 座煤矿作为省级绿色开采试点煤矿，先行推进煤矸石返井、保水开采、充填开采、煤与瓦斯共采等绿色开采技术。

晋能控股煤业集团成庄矿是山西省级绿色开采试点煤矿中唯一一座煤与瓦斯共采试点矿井。据了解，该集团建立的煤与瓦斯共采技术体系，是国内首个以“三级”地质勘测、三区联动井上下联合立体高效抽采、煤炭高效开采、煤与瓦斯共采信息智能化管控、瓦斯分类梯级利用5项技术为主的技术体系。

目前，该矿已建成3 座地面永久瓦斯抽采泵站和3 座井下临时瓦斯抽采泵站，以及高浓瓦斯集输利用系统、高浓瓦斯发电厂、低浓瓦斯提浓站和低浓瓦斯发电厂。

同时，晋能控股集团加大对瓦斯提浓、瓦斯提纯、低浓发电、热能利用等技术研发，建立了高、中、低多系统分源抽采体系。其中，高浓度瓦斯进入国家“西气东输”天然气管网，中浓度瓦斯通过地面管路进入高浓度瓦斯发电站或供给民用，低浓度瓦斯一部分作为低浓度瓦斯发电使用，一部分通过提浓技术成为30%以上浓度瓦斯加以利用。

截至2020 年10 月底，该矿瓦斯抽采量达1.3 亿m3，瓦斯抽采率达84%以上，抽采瓦斯实际利用量逾达7200 万m3。

国家能源集团自主研发喷浆材料成功完成井下应用试验

近日，国家能源集团北京低碳清洁能源研究院自主研发的“新型大掺量粉煤灰基矿井喷浆材料”在敏东一矿16-3 煤层南一盘区轨道大巷成功完成了吨级井下应用试验，对巷道的顶、帮煤岩进行了喷浆封闭，取得良好效果。

应用结果表明，“新型大掺量粉煤灰基矿井喷浆材料”凝结时间短，早期强度高，回弹率低，力学性能优良，施工方便，对巷道顶、帮的封闭效果明显，能够有效防止围岩风化，保证巷道支护强度。此外，该材料使用50%以上的电厂固废——粉煤灰为原料，变废为宝，降低喷浆成本。

针对煤岩体暴露在空气中，容易风化脱落并影响巷道支护强度的问题，传统方法是采用喷射混凝土进行喷浆支护，但其应用过程中存在凝结时间长、早期强度低、回弹率高、粉尘大等问题。对此，北京低碳清洁能源研究院利用距离敏东一矿3.5km 的鄂温克电厂粉煤灰，针对敏东一矿喷浆需求，开展了“新型大掺量粉煤灰基矿井喷浆材料”技术开发，并联合敏东一矿就喷浆材料技术指标与应用场景进行了多次研讨，先后完成了实验室配方与应用工艺优化，喷浆材料的井上试喷模拟及井下应用试验。

该材料在敏东一矿喷浆封闭的成功完成，标志着国家能源集团北京低碳清洁能源研究院自主开发的矿井喷浆材料攻克了以往大掺量粉煤灰基材料力学强度低的技术难题，不仅可将电厂粉煤灰变废为宝用于煤矿开采过程，还可显著降低喷浆材料成本，为煤电一体企业实现“煤来灰去”提供了新思路。