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陕煤层气榆林分公司:科技创新助力高质量发展
发布时间:2023-07-19     作者:来甲 张扬 许聪   点击量:380   分享到:

近年来,陕西煤层气榆林分公司高度重视科技创新工作,坚持把科技创新作为引领发展的第一动力,紧跟国家高质量发展形势,以市场需求为导向,在经营业务上深耕细作,不断增强自身核心竞争力,逐渐成长为高品质的专业化服务企业。

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利器加持 攻克难题

“张技术员,施工到45m又见砂岩了,怎么办?”“小张,咋回事,怎么又打到岩石上了,掘进队几十号人等着呢,你们探放水工程还能不能干了!”井下现场,煤矿业务主管部门和领导的电话一个接一个打给原柠条塔项目部技术员张扬,他当下感受是头快炸了,刚升到井上,立刻又下去了,然而最愁的是并没有解决思路。

这是发生在2014年6月28日的一幕,张扬至今记忆犹新。当时一个探放水钻场设计三个钻孔,每个孔设计100m,钻孔轨迹必须全部保持在煤层中。但几乎打一个钻孔,就报废一个,每次打到40m、50m就见到岩层。没其他好主意,只能通过最笨的办法,一点一点调整角度尝试,并详细记录各个阶段钻机的给进速度、转速。最终报废了四个钻孔,经过连续奋战28个小时后才成功完成了一个钻孔。针对区域性煤层变薄、煤层起伏变化大的情况,这个施工难题更难以解决。

随着煤矿加快推进现代化建设,掘进效率的不断提高,为了解决类似难题,榆林分公司于2020年引进了第一台千米定向钻机。针对各种复杂地质条件,千米定向钻机都能做到游刃有余,实现了钻孔轨迹可调、可控、可视。在钻孔轨迹测量精度上,倾角不大于±0.1°,方位角不大于±0.4°,真正做到了指哪打哪。从以前最大深度100m,到现在可以达到1000m,技术解决方案有了质的变化,为煤矿掘进安全、高效生产提供了坚实的基础。

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通过不断改进优化,将水力预裂技术与千米定向钻机结合,榆林分公司创新了回采工作面采前长距离定向煤层压裂软化工程,工作面变化带超前水平定向压裂弱化工程,为矿方解决了生产上的难题,取得了很好的效果。某矿某面S采用高压水压裂弱化后,在一定程度上破坏煤层完整性,降低煤体抗压、抗拉强度,工作面初采期间的推采效率提高了17%,截齿损耗率减少了109%,煤尘飞扬能力得到一定抑制。

首次将千米定向钻机应用于顶板疏放水上,通过“树状孔”的布置方式,达到了对工作面上覆顶板目标含水层水横向、纵向两个方向大面积,精准疏放的目的,单孔最大出水量达到了230m³/h,单孔钻探进尺,单孔效益均创造了该公司新纪录。疏放过程中采取“一孔多用”的原则,既保证了工作面回采时不受水害的影响,又解决了煤矿生产用水紧张的局面。

如今,煤层气榆林分公司拥有ZYL6000D、ZYL15000D、ZYL30000D等各类定向钻机十余台,业务遍布省内外十几家煤矿企业,累计施工定向钻探进尺40余万米,为煤矿安全生产保驾护航。

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1+1>2 数字化赋能项目管理

榆林分公司始终坚持以“1+1>2”的创新思维,引进KJ1090矿用打钻系统结合到现有的钻孔轨迹可视可控可调的ZYL-6000D千米定向钻机上,深度融合了两者的功能与优势,以达到探测作业全过程智能化管理的目的。

目前在所服务煤矿均实现了井下作业现场全过程监测监控,包括视频监控、环境监控、视频AI智能计数、通信传输,实现了基于视频AI分析技术的钻场作业人员数量统计、标识牌状态联动、钻杆自动计数、辅助验钻、井下现场与地面的可视对讲通信、打钻过程中的参数记录;运用地面软件管理系统,实现了探放水作业全过程管理,从施工设备、探放水作业人员、物探工程、探水设计、探水计划、验收分析、安全移交、日月年度数据报表、探水汇总管理等。

技术人员高兴地说:“现在在办公室就能实现现场的全过程管理,内业资料也比以前少得多,在管理软件中就可以完成很多工作。”

科研成果加速转化

技术攻关的同时,榆林分公司优化了井下顶板疏放水技术、对井下顶板疏放水技术进行定性、定量的技术分析研究,对定向钻探的精度控制以及在疏放水技术和煤层压裂技术的应用进行了开发。

依托对煤层底板注浆止水和瓦斯预抽放等工程的实际成果和研究,榆林分公司成功申报《一种对采掘工作面煤层底板注浆止水的钻孔结构》《一种施工煤矿瓦斯预抽放钻孔的防治喷孔装置》两项专利。

同时,榆林分公司持续推进制度建设,完善管理机制,陆续发行了《陕西省煤层气开发利用有限公司榆林分公司科技工作管理办法》《陕西省煤层气开发利用有限公司榆林分公司2023年科技研发类投资项目部管理办法》等规章制度。

目前公司的主营业务有井下定向超前钻探、工作面顶板预疏放水、煤层压裂、顶板压裂等,榆林分公司科研成果已逐步应用在公司日常生产中。(来甲 张扬 许聪)