当前位置: 华文世界 > 科学

白芨沟矿的瓦斯利用

2024-02-13科学

作者:田冬林 插图:钱淞舟

瓦斯是煤矿井下有害气体的总称,是煤矿安全生产的大敌,同时瓦斯也是一种非常规的天然气。大量的瓦斯排放不仅浪费了宝贵的清洁能源,同时也污染了矿区环境。

白芨沟煤矿井田面积13.7 km2,煤炭总储量1.4亿t,生产的优质无烟煤以「三低六高」特性而享誉中外,是冶金、化工等工业的最佳原料和环保精品。

1972年投产以来,矿井设计属超级瓦斯矿井,历年矿井等级均鉴定为高瓦斯矿井,瓦斯储量丰富。由于地形及煤层赋存特点,造成矿井外部漏风严重,矿井移交投产后,虽然建立了一些制度,但仍不完善,执行更不严格。

白芨沟煤矿相继在1975年2月5日和1981年4月12日发生两起重大通风、瓦斯事故,造成7人死亡。

「瓦斯不治,矿无宁日」,瓦斯防治成为白芨沟人急需要攻克的一大课题。

1982年开始企业整顿后,矿井生产形势的好转,使得通风管理工作也相应提高到新的管理水平。开始用风排稀释瓦斯。随着开采深度的延深,瓦斯涌出量增大,利用风排难以解决瓦斯符合安全生产的要求。

我国在五六十年代已经在西南有了瓦斯抽放的实践。

1984年,时任白芨沟煤矿矿长的 张冠忠 组织提出了白芨沟煤矿瓦斯抽放最初方案,由矿通风科 曹德荣 工程师作出了设计。初设方案由宁夏煤炭厅主管通风的高级工程师 梁栋 和白箕沟总工程师 吴志斌 带着曹德荣工程师一起到六盘水向正在这里开会的煤炭部领导进行了汇报,并得到同意。

1986年6月,改革的大潮把 侯志德 推上了矿长的位置。作为矿长,他深知职工的人身安全是自己最大的责任。总结过去的经验,他把瓦斯治理列为重中之重的工程。于是瓦斯抽放成了瓦斯治理的重要环节。

最初瓦斯抽放采用的是移动泵式的抽放站,抽放量小。要建立永久性的抽放系统,由于煤层坚硬、密度大,多种参数不把握,于是请来抚顺煤研所的专家到矿进行瓦斯参数的测定,得出的结论是勉强能抽,这才下决心建立永久抽放泵站。

矿进一步采取措施加强领导、落实责任、增加投入、依靠科技、严格监管、强化监察,着力构建「通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位」的煤矿瓦斯综合治理工作体系。

他要求严格执行通风科长、总工程师、矿长每日要亲自审阅上一天的瓦斯日报制,及时掌握井下各地点的瓦斯变化动态,发现问题,查明原因,当机立断进行处理。一系列瓦斯治理举措,使得矿井安全工作再上新水平。

随着抽放量的增大,发现抽放的瓦斯浓度适合应用(浓度大于30%即可利用),矿长侯志德没有满足于降伏瓦斯恶魔的成就感,在工程技术人员的建议下,又致力于瓦斯利用的新课题。

由于当时矿里的技术还不成熟,于是想到了民用,每年每户可以节约4吨煤。

1988年至1989年,矿里组织通风技术人员多次外出考察,开始了瓦斯利用的探索之路。先派出通风副总工程师 马宝山 、通风科长 杨元忠 及工程技术人员到中梁山矿区学习瓦斯利用。

同时于1990年8月组建和培训了一支78人组成的瓦斯抽放灭火队,10月,完成了【白芨沟煤矿瓦斯利用可行性报告】。

1993年,白芨沟煤矿铺设瓦斯管路上万米,为矿区7200多户居民供瓦斯,用于做饭和取暖。8月1日,是白芨沟人最难忘的日子,以往使用的煤炉子需要24小时燃烧,居民家中时刻要有人关注,如果灭火后再生火,使得家中乌烟瘴气,夜间看护不好会产生一氧化碳危及生命。

瓦斯的再利用,使居民感受到了划时代的变迁,瓦斯炉不仅方便快捷,而且有利于室内空气质量和卫生。随着民用瓦斯的富余又把瓦斯在工业上的运用提上议事日程,矿里派马宝山、 黄崇智 带领技术技术人员到重庆、四川自贡考察。

1994年,白芨沟煤矿把瓦斯又拓展为工业烧制炭黑产品的燃料,1994年至1998年,瓦斯利用率为70%。1998年以后相继建成二期、三期炭黑厂后,瓦斯利用率达到100%。瓦斯抽采是解决矿井瓦斯最根本、最有效的途径。

多年来,白芨沟煤矿始终坚持「以抽保用、以用促抽」的方针,从技术及经济角度研究适宜的瓦斯利用技术,不断加强矿井抽放瓦斯的资源化利用,以用促抽即变废为宝,既打造了绿色矿山又保证了矿井的安全生产。

截至2012年,矿井可利用的瓦斯主要由中央泵站和新南三泵站供气,夏季供气时采用两泵站混合后直接输送至用户利用;冬季瓦斯通过10000m3储存罐,经脱水、加压后送往用户和炭黑厂。

抽出的瓦斯除供全矿2505户居民(大约6000燃烧灶)用气,还供矿区各单位冬季取暖。每个灶头用气量约为0.026m/min,仅每年矿区居民做炊事取暖用气,可节省煤炭约4000t,节约资金112万元。

白芨沟煤矿拥有较完善的炭黑生产化验设备,现在拥有天然气半补强炭黑生产线2条,年产天然气半补强炭黑600吨,广泛用于橡胶行业,直接经济效益每年约100万元,还解决矿区待业青年的就业问题,减轻就业压力。不仅可节省煤炭创造经济效益,还可以改善矿区生活环境,减少污染。

白芨沟煤矿矿井瓦斯的综合利用是一个兼顾环境、社会效益和矿井安全生产的一举多得的举措,是发展多种经营、节支创收的有效途径。

瓦斯,正在被白芨沟人制服和综合利用,取暖做饭、烧锅炉、制造炭黑……而新建的瓦斯储气罐、瓦斯脱水系统更将令人闻之色变的瓦斯变为造福矿区员工家属的好「帮手」。