從“高壓冒險”到“低壓穩(wěn)贏”:煤礦瓦斯治理的技術(shù)逆襲有多難?
發(fā)布時間:
2025-08-16
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在煤礦井下,有個讓工程師頭疼的矛盾:想讓瓦斯抽采效果好,就得把鉆孔內(nèi)的煤層空間擴大,但傳統(tǒng)方法一容易出事故。
比如水力化增透技術(shù),靠高壓水射流沖擊煤層,確實能打出空洞,但高壓水會把孔壁沖得七零八落,煤層一垮,排渣通道就堵了。這時孔里攢著高壓水和瓦斯,突然疏通就可能噴孔,濃度瞬間超限——這在煤礦里是致命隱患。
還有孔內(nèi)高壓機械造穴,靠高壓泵給擴孔裝置供能,鉆桿接頭的密封圈成了“耗材”,一天換三五次是常事。更麻煩的是高低壓轉(zhuǎn)換閥,靠彈簧調(diào)壓力,經(jīng)?!安宦犜挕?,要么壓力不夠擴不動,要么壓力太大流了水,施工效率低得讓人著急。
這些“高壓依賴癥”,直到“液壓芯桿瓦斯增透裝備”出現(xiàn)才被打破。它的核心突破,是把“高壓驅(qū)動”改成了“機械頂推”。

具體來說,就是在鉆桿中心裝了根活動芯桿,擴孔時不用高壓水,靠液力推進器給芯桿一個軸向推力。芯桿上的齒條帶動刀翼上的齒輪,讓刀翼像扇子一樣張開,旋轉(zhuǎn)破碎煤層。全程只用低壓水排渣,壓力1.5MPa就行,比家里的自來水壓力高不了多少。

李村煤礦的現(xiàn)場試驗,把這種“低壓哲學(xué)”體現(xiàn)得淋漓盡致:45處造穴,排渣均勻,沒一次噴孔。對比傳統(tǒng)鉆孔,瓦斯抽采濃度從78.6%升到87.4%,純量多了30.9%。更關(guān)鍵的是,工人不用盯著高壓泵和密封圈了,操作簡化到“一鍵切換”鉆進和造穴,單穴作業(yè)時間控制在30分鐘內(nèi)。
技術(shù)逆襲的背后,是對煤礦現(xiàn)場的深刻理解:松軟煤層最怕“折騰”,高壓水會讓煤層更松散,反而堵了瓦斯通道;而低壓下的機械擴孔,既能造出足夠大的空洞,又能保護孔壁,讓瓦斯抽采速度加快。
現(xiàn)在看來,煤礦瓦斯治理的進階之路,不是“壓力越大效果越好”,而是“可控才是王道”。
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