韓劍

摘 ? 要：為探索重災(zāi)、復(fù)雜地質(zhì)條件礦井薄煤層高效開采技術(shù)，芙蓉集團(tuán)公司在所屬礦井進(jìn)行了實(shí)踐。通過優(yōu)化開采布置，建立高效生產(chǎn)系統(tǒng)，超前進(jìn)行災(zāi)害治理，科學(xué)進(jìn)行設(shè)備選型，合理勞動(dòng)組織，實(shí)現(xiàn)了薄煤層高效開采，建立起高效開采體系。研究成果可提供同類條件礦井借鑒。

關(guān)鍵詞：重災(zāi)礦井 ?復(fù)雜地質(zhì)條件 ?薄煤層 ?高效開采

中圖分類號(hào)：D686 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（a）-0024-02

我國(guó)煤炭資源分布現(xiàn)狀是南貧北富，南方不但煤炭資源較少，而且煤層賦存條件復(fù)雜，災(zāi)害重、構(gòu)造多、煤層不穩(wěn)定等因素導(dǎo)致南方礦井大多井型小、成本高、煤炭開采效率低，產(chǎn)出投入比不平衡，經(jīng)濟(jì)效益差。對(duì)于南方礦井高效、經(jīng)濟(jì)開采的研究，人們開展了大量工作。本文以川煤芙蓉公司高效開采實(shí)踐為背景，針對(duì)礦井災(zāi)害嚴(yán)重、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存條件差的現(xiàn)狀，通過優(yōu)化采區(qū)設(shè)計(jì)、采面布置、設(shè)備選型，改造生產(chǎn)系統(tǒng)，強(qiáng)化治災(zāi)和生產(chǎn)組織，配套煤質(zhì)保障系統(tǒng)，建立起薄煤層高效開采體系。

1 ?實(shí)施背景

芙蓉公司是川煤集團(tuán)的全資子公司，公司共有生產(chǎn)礦井4對(duì)，分別位于四川省宜賓市和瀘州市境內(nèi)。四礦開采煤層?。ǘ嘣?.8～1.5m），災(zāi)害嚴(yán)重（礦井為煤與瓦斯突出礦井，開采煤層部分屬易自然發(fā)火煤層），地質(zhì)條件復(fù)雜，構(gòu)造發(fā)育、斷層多。礦井均采用綜合機(jī)械化采煤，但受客觀條件制約，效率普遍較低，項(xiàng)目實(shí)施前四礦綜采平均綜合月推進(jìn)度65.5m。

2 ?項(xiàng)目實(shí)施環(huán)境

項(xiàng)目分別在四礦選取一個(gè)綜采工作面進(jìn)行高效開采技術(shù)的實(shí)踐研究，工作面的情況見表1。

3 ?生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化建設(shè)

3.1 優(yōu)化采區(qū)設(shè)計(jì)和采面、兩巷的布置

建設(shè)大采區(qū)，通過合并采區(qū)、改雙翼為單翼采區(qū)等方式，確保采區(qū)單翼長(zhǎng)度不低于1500m，使采區(qū)布置符合高效、集約化生產(chǎn)需求。布置大工作面，通過合并區(qū)段、優(yōu)化工作面設(shè)計(jì)，使采面傾向長(zhǎng)度達(dá)到160～220m合理區(qū)間，增加工作面儲(chǔ)量，減少工作面搬家次數(shù)，為集約化生產(chǎn)創(chuàng)造條件。嚴(yán)控工作面采高，使薄煤層綜采開采高度不低于1.4m，減少操作空間的影響。保證兩巷斷面，實(shí)行“機(jī)軌合一”， 巷道支護(hù)工藝盡量使用錨網(wǎng)噴支護(hù)，減少開采影響，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.2 建設(shè)、優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)

建設(shè)大容量的采區(qū)煤（矸）倉(cāng)，實(shí)現(xiàn)皮帶運(yùn)輸連續(xù)直達(dá)地面，形成高效連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)。優(yōu)化工作面運(yùn)輸設(shè)備，淘汰寬度1米以下的皮帶，采用橋式轉(zhuǎn)載機(jī)替換運(yùn)輸順槽刮板運(yùn)輸機(jī)，提升運(yùn)輸系統(tǒng)保障度，提高運(yùn)輸系統(tǒng)效率。

3.3 建設(shè)煤炭洗選系統(tǒng)與薄煤層綜采形成有機(jī)配套

建設(shè)洗煤廠、智能篩分選矸系統(tǒng)，通過洗選、篩分提升煤炭質(zhì)量、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，升華產(chǎn)品質(zhì)量與薄煤層高效生產(chǎn)建立起有機(jī)搭配。

4 ?高效管理機(jī)制建設(shè)

4.1 建設(shè)規(guī)范的采場(chǎng)管理體制

強(qiáng)化采面標(biāo)準(zhǔn)化管理，抓好采面上、下端頭、安全出口和架棚巷道超前替棚的管理，確保采場(chǎng)支護(hù)可靠，減少兩巷支護(hù)對(duì)生產(chǎn)的影響;抓好支架上躥、下滑、初撐力和采面“三直一平”的管理，確保采煤機(jī)割煤能割穿兩巷，減少了采場(chǎng)管理的影響;抓好切頂護(hù)巷的管理，實(shí)現(xiàn)了高效開采與110工法的高度結(jié)合，保障采面無(wú)縫接替。

4.2 建立超前瓦斯治理體系

提前評(píng)估抽采能力，工作面開采前對(duì)抽采設(shè)備、管路等進(jìn)行升級(jí)改造，確保抽采能力可靠;施工順層抽放鉆孔，采用水力割縫技術(shù)提前對(duì)本煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽，減少本煤層瓦斯;施工抽放鉆孔對(duì)上覆、下覆煤層卸壓瓦斯進(jìn)行攔截減少對(duì)工作面的影響;采面開采前完成“Y”型通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)建，提前完成高位鉆場(chǎng)和千米大鉆機(jī)高位長(zhǎng)鉆孔組合體系對(duì)隅角、采空區(qū)卸壓瓦斯制理，減小瓦斯對(duì)工作面回采的影響。

4.3 建設(shè)高效設(shè)備配套及保障系統(tǒng)

定標(biāo)綜采工作面設(shè)備選型，以ZY1800綜采支架、MG710采煤機(jī)組、SGZ764-400刮板運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備作為主采設(shè)備定標(biāo)線，全面淘汰標(biāo)準(zhǔn)線下能力不足的設(shè)備，保證設(shè)備能力高效可靠。強(qiáng)化設(shè)備預(yù)防性檢修工作。對(duì)綜采、綜掘大型設(shè)備實(shí)行統(tǒng)一檢修、統(tǒng)一驗(yàn)收，對(duì)重要設(shè)備實(shí)行“包機(jī)”管理，采用“檢修班集中檢修+生產(chǎn)班班前檢修”的雙重檢修機(jī)制，實(shí)行“清單”管理，保證維護(hù)質(zhì)量。

4.4 建立高效的構(gòu)造過渡方式

構(gòu)造段開采影響開采效率的因素主要是開采過程中支架咬架、擠架、工作阻力不足造成死架;構(gòu)造帶中由于提底、降底，切割、拉架不到位，造成刮板運(yùn)輸機(jī)不平、平直，壓死、卡死損壞設(shè)備;構(gòu)造內(nèi)的頂板破碎，未超前治理或管理，垮冒嚴(yán)重。針對(duì)主要影響因素，開采過程中建立了“三提前”管理模式，即：采面開采，提前探明構(gòu)造的分布;進(jìn)入構(gòu)造范圍前，提前制定預(yù)案，及時(shí)備齊設(shè)備、材料;構(gòu)造開采過程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)變化提前研究進(jìn)一步班生產(chǎn)的針對(duì)性措施，根據(jù)構(gòu)造參數(shù)，合理調(diào)整支架位態(tài)、挑頂破底、頂板超前管理等技術(shù)指標(biāo)。

4.5 實(shí)施高效的生產(chǎn)組織

勞動(dòng)組織上打破傳統(tǒng)的隊(duì)伍配置模式，成立安裝準(zhǔn)備隊(duì)，對(duì)綜采面整治、安裝和回撤，實(shí)行“專業(yè)化”管理，減少搬家倒面影響，實(shí)現(xiàn)工作面無(wú)縫對(duì)接。割煤采用“4+4+2”的割煤方式，全面實(shí)行端頭進(jìn)刀，雙向割煤工藝，提升生產(chǎn)效率。

5 ?效果

5.1 使生產(chǎn)系統(tǒng)得以全面優(yōu)化，礦井實(shí)現(xiàn)集約化開采

通過優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)行大水平、大采區(qū)、大區(qū)段、大工作面設(shè)與無(wú)煤柱切頂自成巷技術(shù)（110工法）的有機(jī)結(jié)合，使礦井萬(wàn)噸掘進(jìn)率由220m/萬(wàn)t降到120m/萬(wàn)t，四礦達(dá)產(chǎn)分別減少采煤工作面1個(gè)，新維、敘永、威鑫三礦實(shí)現(xiàn)“一面達(dá)產(chǎn)”。

5.2 生產(chǎn)效率大幅提升

通過薄煤層高效開采技術(shù)的實(shí)踐，公司四礦綜采面綜合月推進(jìn)度從實(shí)施前的65.5m提高到122.2m，直接回采工效由9.76t/工提高至15.39t/工，分別提升了86.6%和57.6%。四礦綜采月推對(duì)比，見表2。

6 ?結(jié)語(yǔ)

通過高效技術(shù)的研究、實(shí)踐，芙蓉公司建立起重災(zāi)、復(fù)雜地質(zhì)條件，薄煤層綜采面高效的生產(chǎn)系統(tǒng)、管理機(jī)制，探索出一套系統(tǒng)、高效的開采體系，該體系的運(yùn)用能極大提升復(fù)雜生產(chǎn)條件下薄煤層綜采生產(chǎn)效率，為優(yōu)化系統(tǒng)，減少人員創(chuàng)造條件，在南方礦井可推廣度高，研究成果可供借鑒。

參考文獻(xiàn)

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