許振英 冀中能源股份有限公司調(diào)度室 河北 邢臺 054000
煤炭資源回收之P型采煤技術(shù)淺析
許振英 冀中能源股份有限公司調(diào)度室 河北 邢臺 054000
煤炭是不可再生資源,目前煤礦邊角煤開采比重越來越大,回收方法多元化,對生產(chǎn)安全管理提出了新的課題。本文結(jié)合工作實(shí)際,重點(diǎn)對P型(含L型)采煤技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了辨析,闡述其關(guān)鍵措施及優(yōu)缺點(diǎn),并對邊角煤回收提出了建設(shè)性意見。
P型開采;安全規(guī)程;通風(fēng);頂板管理;避險(xiǎn)措施
煤炭是不可再生資源,隨著開采年限和開采深度加大,邊角煤回收問題日益突出,因受地質(zhì)條件限制,正規(guī)的長臂采煤工藝往往無法施展,傳統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)踐中,多采用簡易回收方法,如掘進(jìn)式、房柱式、L型開采等。
目前在一些礦井中,為了增加回收率,在設(shè)計(jì)階段,就設(shè)計(jì)為正規(guī)采煤切眼在上(下)巷以外一端(或兩端)加長,其實(shí)質(zhì)是L型開采的特例。諸如此類方法,共同困擾已久的問題是資源回收率仍然較低,安全管理難度相當(dāng)大,生產(chǎn)工藝不易操作等,為了彌補(bǔ)種種不足,在煤層賦存條件適宜地段,P型開采應(yīng)運(yùn)而生。
2.1 顧名思義,P型開采,與正規(guī)的長臂采煤工作面不同,從工作面巷道平面布置圖上看,為一個(gè)刀把狀的P形,生產(chǎn)系統(tǒng)與正規(guī)采面類似,采煤切眼也有兩個(gè)安全出口,分別通往運(yùn)煤巷、運(yùn)料巷,只不過到后路適當(dāng)?shù)攸c(diǎn),兩巷匯合成一條運(yùn)煤兼運(yùn)料集中巷,形成一個(gè)局部的P型生產(chǎn)系統(tǒng)。
其通風(fēng)方式采用局部扇風(fēng)機(jī)壓入,局扇安裝在主進(jìn)風(fēng)巷新鮮風(fēng)流中,壓風(fēng)通過風(fēng)筒,進(jìn)入P型生產(chǎn)系統(tǒng),在適當(dāng)位置安裝風(fēng)門,壓風(fēng)進(jìn)入系統(tǒng)后利用壓力差,形成局部風(fēng)流循環(huán)。新風(fēng)流經(jīng)過工作面后變成乏風(fēng),匯合到后路集中巷排出,進(jìn)入礦井主通風(fēng)系統(tǒng)。河北冀中葛泉礦在12采區(qū)邊角煤回收中,多次成功采用這一方法,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),如1222里小面等。
2.2 尤為值得提出的是,《煤礦安全規(guī)程》幾經(jīng)修改,目前對生產(chǎn)礦井、生產(chǎn)水平、生產(chǎn)采區(qū)等,明文規(guī)定必須有兩個(gè)以上暢通的安全出口,不留余地;對于采煤工作面,《規(guī)程》第50條規(guī)定:采煤工作面必須有兩個(gè)以上暢通的安全出口,……開采三角煤、殘留煤柱時(shí),不能保持兩個(gè)安全出口時(shí),必須制定安全措施,報(bào)企業(yè)主要負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。
L型開采,包括其特例“帶采”,如果非開采三角煤、殘留煤柱,可以說打的是《規(guī)程》“擦邊球”,嚴(yán)格說就是非法開采,在理論和實(shí)踐中存在較大爭議,以反對者居多。
P型開采從理論上彌補(bǔ)了L型開采之不足,與《煤礦安全規(guī)程》具體條文不發(fā)生直接抵觸,盡管到后路仍匯合為一條安全出口,但配合關(guān)鍵安全技術(shù)措施,首先是加強(qiáng)通風(fēng)管理,其次是對后路集中巷加強(qiáng)頂板管理、避免堵人事件發(fā)生,再有就是必須有切實(shí)可靠的避險(xiǎn)措施,并報(bào)企業(yè)主要負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后,是符合《煤礦安全規(guī)程》“確保安全”立法精神的。
2.3 P型開采特點(diǎn)之一,資源回收率高。傳統(tǒng)回收方法,資源浪費(fèi)嚴(yán)重,以回收率較高的L型開采為例,由于一端控制,不易掌握工作面長度,回收率也難以超過80%;而P型開采吸收長臂采煤技術(shù)優(yōu)點(diǎn),能最大限度回收資源,一般可達(dá)到95%以上。
P型開采特點(diǎn)之二,減少巷道工程量。其實(shí)質(zhì)是后路簡化成一條集中巷,與正規(guī)面比較,又吸收了L型開采工程量小的優(yōu)點(diǎn),至少可以減少1/3巷道工程量,尤其是減少巖巷工程。在P型開采巷道布置中,基本可以實(shí)現(xiàn)全部沿煤層布置,實(shí)現(xiàn)零巖巷,大幅度降低成本。
P型開采特點(diǎn)之三,減少互相影響,安全程度提高。傳統(tǒng)回收方法,風(fēng)筒必須緊跟工作面迎頭,并且隨工作面推進(jìn)及時(shí)外移,風(fēng)筒極易損壞,且風(fēng)筒管理與采煤生產(chǎn)交叉作業(yè),難免互相沖突,可操作性差。P型開采可以避免此一大弊病,風(fēng)筒不再緊跟迎頭,而是形成局部通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng),減少互相影響,有利于搞好安全生產(chǎn)。
3.1 通風(fēng)管理
煤礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化,對所有掘進(jìn)巷道要求使用雙風(fēng)機(jī)、雙電源,P型開采后路匯合成一條集中巷,采用局扇通風(fēng),要求比掘進(jìn)巷道有更嚴(yán)格的局部通風(fēng)措施,必須使用雙風(fēng)機(jī)、雙電源,確保安全通風(fēng)。對于風(fēng)機(jī)選型,應(yīng)有通風(fēng)專業(yè)部門及專家科學(xué)測算,生產(chǎn)實(shí)踐中,河北冀中葛泉礦1222里小面,曾采用2臺28kw風(fēng)機(jī),完全能夠滿足風(fēng)量要求,為同類面提供了成功的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在管理中,應(yīng)建立更嚴(yán)格的風(fēng)量、瓦斯巡回檢查制度,發(fā)現(xiàn)隱患,及時(shí)按預(yù)案規(guī)定撤人處理。
3.2 頂板管理
在P型開采生產(chǎn)系統(tǒng)中,后路集中巷成為了唯一的必經(jīng)之路,一旦發(fā)生冒頂,仍有可能堵人,因此頂板管理成為了重中之重,必須特別加強(qiáng)后路觀測與維修。
技術(shù)手段上,采用科學(xué)合理的支護(hù)方式,適當(dāng)加大支護(hù)密度,并配合足夠的頂板離層儀加強(qiáng)觀測;管理制度中,要建立每班巡回檢查制度,每班不少于兩次,檢查人員由班組長及工程技術(shù)人員組成,發(fā)現(xiàn)隱患,及時(shí)果斷撤人,進(jìn)行排除,待消除隱患后方可恢復(fù)生產(chǎn)。
3.3 險(xiǎn)措施
如前所述,P型開采存在后路冒頂堵人的風(fēng)險(xiǎn),為了最大限度降低風(fēng)險(xiǎn),直至趨近為零,確保萬無一失,必須制定應(yīng)急避險(xiǎn)措施:①在生產(chǎn)系統(tǒng)敷設(shè)一趟壓風(fēng)鐵管,緊跟迎頭,并隨工作面推進(jìn)及時(shí)外移,既可作為平時(shí)壓風(fēng)管路使用,又可準(zhǔn)備應(yīng)急情況通風(fēng)之用;②如果在后路集中巷進(jìn)行巷道維修,形成前生產(chǎn)后維修時(shí),除其他安全技術(shù)措施外,可在維修地點(diǎn)放置一路直徑不低于500毫米的粗鐵管(如廢舊風(fēng)機(jī)等),萬一發(fā)生冒頂,可作為緊急出口撤人,最大限度避免人員傷亡。
通過對P型開采技術(shù)特點(diǎn)辨析,結(jié)論為:對于煤層賦存適宜的邊角煤地段,如果有關(guān)鍵的安技措施配合,P型開采不失為一種較好的回收方法,效益顯著,應(yīng)優(yōu)于傳統(tǒng)的各種回收方法(包括L型開采)。對目前一些礦井中存在的正規(guī)面帶采,筆者認(rèn)為,如果儲量較多、條件適宜,應(yīng)盡可能不用L型開采,可進(jìn)一步探討,考慮設(shè)計(jì)為P型開采為好。
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.005.007
許振英(1967年6月—),男,河北省任縣人,大學(xué)文化,國家注冊安全工程師,現(xiàn)在冀中能源股份有限公司調(diào)度室工作。