依靠創(chuàng)新打贏安全生產(chǎn)攻堅(jiān)戰(zhàn)

□王德璋 姬迎春

依靠創(chuàng)新打贏安全生產(chǎn)攻堅(jiān)戰(zhàn)

□王德璋 姬迎春

成莊礦是國(guó)家“七五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，晉煤集團(tuán)主力生產(chǎn)礦井之一，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力400萬(wàn)噸/年，1989年12月20日開(kāi)工建設(shè)，1997年9月19日投產(chǎn)，2000年達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，目前核定生產(chǎn)能力為830萬(wàn)噸/年。

創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的不竭動(dòng)力，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。多年來(lái)，成莊礦在建設(shè)大型現(xiàn)代化精品礦井的實(shí)踐中，始終秉承“務(wù)實(shí)創(chuàng)新、追求卓越”的成莊精神，針對(duì)瓦斯治理、頂板管理、輔運(yùn)改造等安全管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，開(kāi)展課題攻關(guān)和項(xiàng)目研究，解難題破瓶頸，打贏了一場(chǎng)場(chǎng)安全生產(chǎn)的攻堅(jiān)戰(zhàn)。成莊礦技術(shù)創(chuàng)新之樹(shù)枝繁葉茂、碩果累累，“十一五”期間完成的“動(dòng)壓影響近距離巷道群硐室破碎圍巖綜合加固技術(shù)研究”“成莊礦煤巷高預(yù)應(yīng)力強(qiáng)力支護(hù)技術(shù)研究”等6項(xiàng)技術(shù)成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，“復(fù)雜應(yīng)力及破碎圍巖巷道支護(hù)與綜合加固技術(shù)”和“選煤廠粗煤泥分選關(guān)鍵技術(shù)與裝備”2項(xiàng)技術(shù)成果喜獲中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等

獎(jiǎng)，“采空區(qū)殘煤回收裝置”等12項(xiàng)專利獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)，洗選廠員工李陽(yáng)獲全國(guó)煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線優(yōu)秀青年科技工作者殊榮。

抽放是治理瓦斯的最根本手段

從2001年被鑒定為高瓦斯礦井開(kāi)始，成莊礦就面臨著低瓦斯建井、高瓦斯開(kāi)采的先天不足，瓦斯也因此一躍成為影響安全生產(chǎn)和采掘銜接的主要矛盾。俗話說(shuō)，先天不足后天補(bǔ)。此后，成莊礦始終堅(jiān)持瓦斯治理“十二字”方針不動(dòng)搖，持續(xù)優(yōu)化通風(fēng)、抽放、監(jiān)測(cè)監(jiān)控三大系統(tǒng)，強(qiáng)化瓦斯抽放不懈怠，堅(jiān)定不移地走高瓦斯礦井低瓦斯開(kāi)采之路，從無(wú)到有建成了井上井下的瓦斯抽放泵站，并逐步形成三個(gè)風(fēng)井、三個(gè)抽放泵站、三處瓦斯利用的新格局。

“先抽后采”是從源頭上治理瓦斯災(zāi)害的根本策略。通過(guò)瓦斯抽放，不但可以降低煤層的瓦斯含量，為煤炭開(kāi)采提供安全的生產(chǎn)環(huán)境，而且可以實(shí)現(xiàn)瓦斯資源的開(kāi)發(fā)利用。瓦斯抽放類似于打井取水，要打井、裝水泵、接管路，然后才能把水送到千家萬(wàn)戶。區(qū)別在于，瓦斯抽放不是打一眼井、兩眼井，而是要在幾百米深的地層中，在煤體上密集地鉆孔，打鉆是抽放的前提。多年來(lái)，成莊礦深入研究抽放鉆孔技術(shù)，先后開(kāi)展了“長(zhǎng)鉆孔成孔工藝技術(shù)研究”“瓦斯抽放封聯(lián)孔技術(shù)的改進(jìn)”“封孔規(guī)模試驗(yàn)”“抽放管理和固定裝置研究”等項(xiàng)目，為如何成孔、如何封孔、如何聯(lián)孔等問(wèn)題尋找答案，解決了260米以上鉆孔成孔率低下的問(wèn)題，提高了鉆孔效率，為瓦斯抽放爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間；成功推廣了囊袋注漿封孔裝置，提高了封孔的密封質(zhì)量；與科研院所聯(lián)合研制了以PE為主要材料的阻燃抗靜電聯(lián)孔裝置，替代了不安全的鐵絲捆綁蛇形管的聯(lián)孔材料及工藝。新技術(shù)的突破，大大解放了生產(chǎn)力。2010年，成莊礦共完成瓦斯抽放進(jìn)尺94萬(wàn)米，是2003年的5倍多。

持續(xù)優(yōu)化巷道支護(hù)技術(shù)

成莊礦將頂板管理當(dāng)作一項(xiàng)基本功，從管理制度、技術(shù)措施、巷道設(shè)計(jì)、支護(hù)方式和工程質(zhì)量等多方面進(jìn)行刻苦修煉，特別是在巷道支護(hù)上，加強(qiáng)了支護(hù)方式和施工工藝的研究探索，逐步摸索出適合成莊礦頂板條件的支護(hù)方式。2009年，成莊礦與天地科技股份有限公司合作完成的“復(fù)雜應(yīng)力及破碎圍巖巷道支護(hù)與綜合加固技術(shù)”喜獲中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)，成莊礦的頂板管理和動(dòng)壓影響下破碎圍巖的管理技術(shù)得到上級(jí)的認(rèn)可。

巷道支護(hù)是煤炭開(kāi)采過(guò)程中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，安全、合理、有效的巷道支護(hù)是保證礦井高產(chǎn)高效的必要條件。2001年前，成莊礦采用的是傳統(tǒng)的棚式支護(hù)，強(qiáng)度低、剛度低、效果差，不能有效控制圍巖變形，而且巷道支護(hù)和維修費(fèi)用很高，嚴(yán)重影響了回采工作面的快速推進(jìn)。此后8年，成莊礦就巷道支護(hù)技術(shù)展開(kāi)了多層次、多方位的研究，在天地科技股份有限公司的技術(shù)支持和幫助下，大力推廣應(yīng)用新技術(shù)、新材料和新工藝，巷道支護(hù)形式從金屬梯形棚支護(hù)、高強(qiáng)度錨桿—錨索聯(lián)合支護(hù)發(fā)展到高預(yù)應(yīng)力強(qiáng)力錨桿支護(hù)。高預(yù)應(yīng)力強(qiáng)力錨桿支護(hù)系統(tǒng)針對(duì)深部及復(fù)雜困難巷道，在巷道掘進(jìn)中采用改良的錨桿桿體、托盤(pán)、螺母、錨固劑、金屬網(wǎng)、錨索、托梁等構(gòu)建支護(hù)體系，大幅度提高了支護(hù)系統(tǒng)的剛度與強(qiáng)度，有效控制了錨固區(qū)圍巖離層、結(jié)構(gòu)面張開(kāi)、新裂紋產(chǎn)生等變形，保持了圍巖的完整性。它的成功運(yùn)用，使掘進(jìn)速度比原來(lái)提高29%，直接支護(hù)成本降低10%。

成莊礦將超前支護(hù)作為一項(xiàng)專題進(jìn)行研究，不斷改進(jìn)掘進(jìn)巷道的超前支護(hù)方式。迄今為止，超前支護(hù)方式經(jīng)歷了四個(gè)階段：前探梁支護(hù)、二·五眼支護(hù)、機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)和錨桿鉆車支護(hù)。其中2004年后普遍采用的二·五眼支護(hù)是成莊礦綜掘三隊(duì)自主創(chuàng)新的成果，它針對(duì)前探梁支護(hù)工序復(fù)雜、費(fèi)時(shí)長(zhǎng)、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效果差的缺點(diǎn)，借助掘進(jìn)機(jī)對(duì)頂板的支撐作用，先在錨網(wǎng)的二眼、五眼處打注錨桿，進(jìn)行超前支護(hù)。由于該支護(hù)方式效果好，操作簡(jiǎn)便，成莊礦在綜掘隊(duì)組進(jìn)行了推廣應(yīng)用。隨著裝備技術(shù)的不斷進(jìn)步，成莊礦引進(jìn)了機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)，在該裝置搭建的安全空間內(nèi)，工人進(jìn)行二·五眼支護(hù)作業(yè)的安全性大大提高。2009年，成莊礦從施工大采高工作面巷道的需要出發(fā)，引進(jìn)錨桿鉆車作為掘進(jìn)超前支護(hù)的主要裝備。它的使用，使班掘進(jìn)進(jìn)尺由機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)方式時(shí)的3～4米提高到4～5米。

無(wú)極繩絞車的引進(jìn)、消化和吸收

輔助運(yùn)輸是礦井的物流通道，承擔(dān)著設(shè)備和物料的運(yùn)輸任務(wù)。輔助運(yùn)輸系統(tǒng)改造升級(jí)前，成莊礦主要采用以小絞車接力運(yùn)輸為主的運(yùn)輸方式。隨著礦井產(chǎn)能的提升，原有輔助運(yùn)輸系統(tǒng)暴露出能力不足、方式落后、安全性能差等問(wèn)題，困擾著成莊礦的發(fā)展。從2005年開(kāi)始，成莊礦緊緊抓住國(guó)家關(guān)于煤炭產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造的大好時(shí)機(jī)，本著二三盤(pán)區(qū)以無(wú)極繩運(yùn)輸為主、四五盤(pán)區(qū)深部實(shí)現(xiàn)無(wú)軌膠輪化的總體目標(biāo)，持續(xù)對(duì)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。到目前為止，成莊礦先后安裝使用無(wú)極繩絞車20套次，廣泛應(yīng)用于井下集中運(yùn)輸巷、綜采工作面順槽巷和掘進(jìn)巷道。與小絞車相比，無(wú)極繩絞車運(yùn)距長(zhǎng)、運(yùn)量大，可實(shí)現(xiàn)不經(jīng)轉(zhuǎn)載的連續(xù)運(yùn)輸，為礦井發(fā)展提供了更為安全、經(jīng)濟(jì)、高效的輔助運(yùn)輸方式。

幾年來(lái)，在無(wú)極繩絞車的引進(jìn)、消化、吸收及推廣應(yīng)用上，成莊礦多層次開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)革新活動(dòng)，其中“移動(dòng)式機(jī)尾實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)巷道長(zhǎng)距離無(wú)極繩絞車運(yùn)輸技術(shù)和裝備研究”和“無(wú)極繩牽引人車及調(diào)速技術(shù)研究”兩個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了從固定機(jī)尾到移動(dòng)機(jī)尾、從運(yùn)送材料裝備到運(yùn)送人員的兩次飛躍。第一次飛躍將無(wú)極繩絞車的應(yīng)用范圍由綜采工作面擴(kuò)展到綜掘工作面，第二次飛躍使人車首次開(kāi)進(jìn)采煤工作面順槽，一線員工上下班由步行改為“坐車”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，無(wú)極繩牽引人車開(kāi)通后，員工上下班時(shí)間由45分鐘縮短為18分鐘，增加了有效勞動(dòng)時(shí)間，提高了工效。

無(wú)極繩絞車的使用，使成莊礦員工的創(chuàng)新熱情不斷高漲，創(chuàng)新活動(dòng)成效顯著，取得小改小革成果十余項(xiàng)，其中運(yùn)輸工區(qū)員工焦文義完成的“井下長(zhǎng)距離鋼絲繩布繩設(shè)施”被命名為“文義布繩鈕”，獲得成莊礦小改小革成果優(yōu)秀獎(jiǎng)、晉城煤業(yè)集團(tuán)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)，申請(qǐng)了實(shí)用新型專利，并被國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局受理。小改小革成果“彎道護(hù)道軌”被列入成莊礦2010年度科技成果轉(zhuǎn)化推廣計(jì)劃，在井下下坡拐彎地點(diǎn)推廣使用。

百里礦區(qū)，創(chuàng)新機(jī)制搭建成功跨越橋梁；千里煤海，創(chuàng)新成果助推精品礦井快速發(fā)展。不懈追求的成礦人將在創(chuàng)新精神的引領(lǐng)下，激情創(chuàng)業(yè)，奮力超越，向著更高的發(fā)展目標(biāo)不斷邁進(jìn)。

（作者單位：晉城煤業(yè)集團(tuán)成莊礦）