從攔路之“虎”到清潔之“能”
上世紀(jì)八九十年代,淮南礦區(qū)瓦斯事故多發(fā)威脅著企業(yè)發(fā)展。進(jìn)入新世紀(jì)以來,淮河能源集團(tuán)痛下決心治理瓦斯,創(chuàng)造了一項(xiàng)又一項(xiàng)寶貴經(jīng)驗(yàn),瓦斯實(shí)現(xiàn)了身份的轉(zhuǎn)變——
“當(dāng)時是晚上7點(diǎn)多,新謝一號井第一次出現(xiàn)套壓,我心情非常激動,坐在那兒看著套壓一點(diǎn)點(diǎn)上漲,一直到凌晨5點(diǎn)多也不覺得困。新謝一號井出氣了,說明地面瓦斯治理技術(shù)可以在淮南使用了。”見證了第一次產(chǎn)氣的淮河能源集團(tuán)煤層氣公司資源開發(fā)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(chǎn)氣,標(biāo)志著淮河能源集團(tuán)從井下治理瓦斯向地面治理瓦斯轉(zhuǎn)變成為可能。2021年,該公司同時啟動了12口瓦斯治理井施工,瓦斯治理開始由井下“轉(zhuǎn)戰(zhàn)”地面。同時更可喜的是,今年一季度,該公司瓦斯發(fā)電量5400多萬度,瓦斯利用量2900多萬立方米,實(shí)現(xiàn)“雙超”。
在瓦斯治理與開發(fā)利用的道路上,淮河能源集團(tuán)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(zhuǎn)變?yōu)榭梢跃C合利用的清潔能源。
從井下“轉(zhuǎn)戰(zhàn)”地面
——瓦斯治理由井下區(qū)域治理向地面區(qū)域治理轉(zhuǎn)變
2021年2月10日,淮河能源集團(tuán)第一口地面瓦斯治理井“顧橋礦3-1井”在鳳臺縣丁集鎮(zhèn)開工?!爱?dāng)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鉆進(jìn)是淮南礦區(qū)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(xiàng)目建設(shè),為安徽省淮南礦區(qū)地面瓦斯治理工作拉開新的序幕。”在談起地面瓦斯治理規(guī)劃時,劉亮告訴記者。
推動瓦斯治理是現(xiàn)實(shí)所需,更是企業(yè)的責(zé)任。長期以來,淮河能源集團(tuán)始終致力于破解瓦斯治理難題,探索具有“淮南特色”的瓦斯治理模式。
煤礦瓦斯治理是世界性安全難題?;茨系V區(qū)瓦斯災(zāi)害威脅嚴(yán)重,瓦斯壓力大,瓦斯含量高,煤層松軟、透氣性低,突出危險性大,曾是瓦斯事故重災(zāi)區(qū)?!吧鲜兰o(jì)80年代普遍認(rèn)為瓦斯超限是不可避免的,照常進(jìn)行采煤和掘進(jìn)。但是從1980年到1997年,淮南煤礦共發(fā)生瓦斯爆炸事故17起、死亡392人。我們被炸怕了,也被炸醒了。”該公司資深專家、煤層氣公司黨委書記、董事長李平告訴記者。
2002年以來,在實(shí)踐基礎(chǔ)上,淮河能源集團(tuán)形成了以瓦斯治理為核心的、行業(yè)一流的先進(jìn)理念和文化,很多治理經(jīng)驗(yàn)被推廣到全行業(yè),有些已上升為國家的制度規(guī)定,企業(yè)也從歷史上的瓦斯事故重災(zāi)區(qū)成為全國煤礦瓦斯治理的先進(jìn)單位。在先進(jìn)理念的引領(lǐng)下,職工群眾的安全思想發(fā)生根本轉(zhuǎn)變,“瓦斯事故是可以預(yù)防和避免的”觀念越來越深入人心,變“被動治理”為“主動治理”。
“過去面對瓦斯,我們只能在掘進(jìn)工作面和采煤工作面直接面對突出煤層,采取的是貼身戰(zhàn)術(shù)和人海戰(zhàn)術(shù)?!闭勂鹜咚怪卫?,淮河能源集團(tuán)通防地質(zhì)技術(shù)部副部長陳建告訴記者。現(xiàn)在,通過瓦斯治理解放淮南本土礦井生產(chǎn)力,提高了生產(chǎn)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采取區(qū)域瓦斯治理,直至現(xiàn)如今“轉(zhuǎn)戰(zhàn)”地面治理瓦斯,該公司瓦斯治理從無到有、由弱到強(qiáng),先后經(jīng)歷了探索、起步、突破三個階段。
在科學(xué)創(chuàng)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(jìn)瓦斯治理技術(shù),邊抽邊掘、井巷快速揭煤、抽采精細(xì)化管理、以孔代巷、一孔兩消等技術(shù)的應(yīng)用,不斷推動著公司瓦斯治理的進(jìn)步。
2005年12月,第一個設(shè)在企業(yè)的煤礦瓦斯治理國家工程研究中心在淮河能源集團(tuán)揭牌,按照國家有關(guān)部門的要求,該公司瓦斯治理技術(shù)和理念開始向全行業(yè)輻射,“淮南模式”開始向全國推廣。
而隨著企業(yè)的發(fā)展,煤礦開采深度不斷增加,煤層瓦斯壓力和瓦斯含量也在不斷增大,很多區(qū)域瓦斯壓力大于3MPa,而《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》要求,煤層瓦斯壓力3MPa以上的突出煤層必須采用地面井預(yù)抽煤層瓦斯……客觀條件的變化和政策上的要求促使該公司實(shí)施地面瓦斯治理。
2019年,淮河能源集團(tuán)同時進(jìn)行6口煤層氣試驗(yàn)井的技術(shù)攻關(guān),積極探索地面瓦斯治理“淮南模式”。
“這是一種‘超前投入’,是為了五年以后降低開采深部煤炭資源的難度和成本,是勇氣和決心的體現(xiàn)?!标惤ㄕf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(yè)空間”,降低井下采掘風(fēng)險,但新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用必然帶來很多困難。“新謝一號井最初招標(biāo)的時候,幾次都流標(biāo)了。很多公司已經(jīng)電話說好了,但是了解到目標(biāo)儲層是松軟低滲煤層,到招標(biāo)階段就放棄了?!闭f起實(shí)驗(yàn)井初期建設(shè)的困難,負(fù)責(zé)該項(xiàng)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(yàn)井中已有3口井產(chǎn)氣,在地面治理瓦斯的可行性上得到了進(jìn)一步的驗(yàn)證。
2021年,該公司同時啟動12口瓦斯治理井施工?!翱梢哉f,這12口瓦斯治理井開啟了集團(tuán)公司從井下瓦斯治理到地面瓦斯治理的新紀(jì)元?!崩钇礁锌馈?/p>
從廢氣變?yōu)橘Y源
——瓦斯利用由抽放抽采向全資源利用轉(zhuǎn)變
2004年7月,剛剛大學(xué)畢業(yè)的陶川輝到瓦斯利用分公司發(fā)電部報到?!昂苡行以诩瘓F(tuán)公司第一個高濃度瓦斯發(fā)電站工作,當(dāng)時全國瓦斯發(fā)電剛起步,2004年年底潘三礦瓦斯發(fā)電站建成投用,不能說是國內(nèi)第一,但也非常領(lǐng)先?!痹谡f起淮河能源集團(tuán)首個高濃度瓦斯發(fā)電項(xiàng)目時,煤層氣公司資深主管陶川輝說道。
“瓦斯抽放”曾是煤炭行業(yè)的習(xí)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“抽采”,一字之差卻有本質(zhì)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(jì)90年代,淮河能源集團(tuán)就開始利用瓦斯為居民提供燃?xì)狻?002年10月,為進(jìn)一步提高瓦斯綜合利用,該公司組建了瓦斯綜合利用工程建設(shè)項(xiàng)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?xì)?、瓦斯發(fā)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(fā)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(fā)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(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的正式出臺,又改擴(kuò)建了顧橋、潘三、朱集、潘一東等7個低濃度瓦斯發(fā)電站。
“其實(shí),國家下發(fā)的這個文件,很多數(shù)據(jù)都是我們提供的,早在2005年,我們就建成了低濃度瓦斯發(fā)電站,這在當(dāng)時是世界首座?!闭f起低濃度瓦斯發(fā)電,煤層氣公司資深主管高炯說道?!爸x一礦瓦斯發(fā)電站剛建立的時候,因?yàn)槭鞘澜缡桌瑳]有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,也沒有相應(yīng)的規(guī)范,我們就和廠家邊摸索邊建設(shè),通過干式阻火器+細(xì)水霧發(fā)生器+濕式阻火器的安全保障系統(tǒng),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(xué)習(xí)?!?/p>
2016年,低濃度瓦斯發(fā)電到達(dá)最高峰,全年發(fā)電4.2億度,創(chuàng)造利潤1.6億元,而后隨著技術(shù)的進(jìn)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(zhàn)。
2018年,蓄熱氧化技術(shù)成熟,該公司開始嘗試對10%以下的瓦斯進(jìn)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(xiàng)目?!拔覀円呀?jīng)開始對各礦10%以下的超低濃瓦斯利用進(jìn)行規(guī)劃,計(jì)劃在‘十四五’期間,實(shí)現(xiàn)瓦斯全資源利用,即便是抽排系統(tǒng)中僅0.5%濃度的瓦斯也要利用起來,力爭地面抽采瓦斯實(shí)現(xiàn)零排放?!闭勂鹞磥碓谕咚估蒙系拇蛩悖沾ㄝx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(dá)峰、碳中和的理念是一致的,符合國家政策導(dǎo)向。相同體積的瓦斯對溫室效應(yīng)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(jié)約資源,又能有效減輕對環(huán)境的污染。
不僅僅是瓦斯發(fā)電,淮河能源集團(tuán)瓦斯利用在民用燃?xì)?、熱電冷?lián)供、分布式能源站以及瓦斯?jié)饪s等方面都取得了較大進(jìn)展。
“一座座高聳的瓦斯氣罐//威武地站在陽光下//昔日的‘魔鬼’——礦井瓦斯//乖乖地待在里面//一臺臺發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)起來//奏響了瓦斯發(fā)電的序曲//當(dāng)瓦斯作為清潔燃?xì)?/走進(jìn)礦工家庭的廚房//礦山的女人們綻放出開心的笑容?!边@首由該公司退休職工創(chuàng)作的《瓦斯利用之歌》,正是對企業(yè)瓦斯治理與開發(fā)利用的真實(shí)寫照。
多年來,淮河能源集團(tuán)一直堅(jiān)持走循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路,積極推進(jìn)瓦斯綜合利用,化害為利、變廢為寶?,F(xiàn)如今,煤層氣公司已建成瓦斯發(fā)電站9座,運(yùn)行機(jī)組83臺,裝機(jī)容量63232千瓦,年發(fā)電量約2億度。2020年發(fā)電量2.12億度,利用量1.13億立方。
“任重而道遠(yuǎn)”是瓦斯治理與開發(fā)利用之路最真實(shí)的寫照。一代一代淮河能源人不懈努力,創(chuàng)造了瓦斯治理的“安徽經(jīng)驗(yàn)”“淮南模式”。現(xiàn)如今,淮河能源人正向?qū)崿F(xiàn)瓦斯治理由井下區(qū)域治理向地面區(qū)域治理轉(zhuǎn)變,打造瓦斯治理與開發(fā)利用的標(biāo)桿企業(yè),推動淮河能源集團(tuán)天然氣全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和促進(jìn)安徽省能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,闊步前行。(汪瑞 田慶偉)