衰老重組礦井安全高效建設(shè)實踐

劉云寬

(唐山開灤林西礦業(yè)公司，河北 唐山 063000)

衰老重組礦井安全高效建設(shè)實踐

劉云寬

(唐山開灤林西礦業(yè)公司，河北 唐山 063000)

衰老重組礦井安全建設(shè)是確保持續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵。通過轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念、改進生產(chǎn)方法、推廣應(yīng)用新技術(shù)新工藝及優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)等，在提升生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益方面取得了較好的效果。

重組礦井；技術(shù)創(chuàng)新；安全高效；建設(shè)實踐

1.礦井概況

唐山開灤林西礦業(yè)有限公司(以下簡稱林西礦)位于河北省唐山市古冶區(qū)境內(nèi)。井田走向8.2km，傾斜平均4.0km，井田面積32.8km2，始建于1879年，1902年投產(chǎn)，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力230萬噸/年，已有130多年開采歷史，經(jīng)過一百多年的開采，因資源枯竭，資不抵債，于2003年經(jīng)國務(wù)院批準，實施政策性破產(chǎn)。2007年6月重組新公司，成立唐山開灤林西礦業(yè)有限公司。自新公司重組以來，不斷創(chuàng)新，依靠科技進步，走減人提效、安全高效之路，逐步建設(shè)成為綜合機械化開采礦井，在生產(chǎn)作業(yè)線不斷減少的情況下，原煤產(chǎn)量由破產(chǎn)前的80萬t逐年提升到120萬t，全員效率顯著提高，經(jīng)濟效益明顯增加，使百年老礦重現(xiàn)生機和活力，也為企業(yè)積蓄力量實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2.安全高效礦井建設(shè)的幾點實踐做法

2.1擴大采區(qū)巷道斷面，以適應(yīng)綜采開采對巷道斷面需要。

幾年來，圍繞推進礦井走機械化開采之路，解決巷道斷面與綜采設(shè)備運輸、安裝相適應(yīng)的問題，對采區(qū)巷道實施大斷面施工。工作面上風(fēng)、下運、運輸山、軌道山巷道斷面由7m2、9m2全部改為10.4m2，并逐步過渡到14m2，有效解決了因礦壓顯現(xiàn)造成明顯巷道變形或因巷道斷面“先天”不足而制約綜采設(shè)備(包括皮帶運輸機)運輸、安裝、使用的問題，為綜合機械化開采工藝的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了“開路”條件，也為采區(qū)生產(chǎn)創(chuàng)造了安全暢通的環(huán)境。

2.2發(fā)展機械化，積極推廣綜合機械化開采工藝，為安全高效生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

針對企業(yè)破產(chǎn)重組后，人員大量減少的實際，為解決人員不足和體能素質(zhì)不整狀的問題，積極擴大綜合機械化開采工藝的應(yīng)用范圍，隨著2009年9月最后一個炮采工作面的收尾和6臺掘進機的投入使用，實現(xiàn)了回采工藝由炮采向綜采的成功轉(zhuǎn)型，煤巷掘進工藝也由全部炮掘轉(zhuǎn)向50%的綜掘。隨著礦井綜合機械化開采水平的提高，為實現(xiàn)“減線減面、合理集中生產(chǎn)”創(chuàng)造了條件。

2.3加大資金投入，更新綜采設(shè)備，提高裝備水平。

林西礦重組前，由于資金緊張，對生產(chǎn)設(shè)備所需資金投入嚴重不足，起初即便是使用了綜采設(shè)備，也是靠集團公司供給，給什么用什么，不是結(jié)合林西礦地質(zhì)條件實際選用。因此，存在設(shè)備性能與地質(zhì)條件不相適應(yīng)的問題，大大制約綜采效能的發(fā)揮。企業(yè)重組后，隨著經(jīng)營狀況的好轉(zhuǎn)，側(cè)重加大了綜采設(shè)備的升級改造進度，先后自主投入近億元，對綜采設(shè)備進行更新：一是結(jié)合林西礦煤層賦存及頂?shù)装鍡l件特點優(yōu)化支架等設(shè)備選型，定做使用ZY4200-12/29掩護支架130組替代淘汰ZFZ2400-15/23輕放支架，改造G320-13/32型為ZY3200-13/32型帶前梁伸縮掩護支架170組，增強了支架對頂板支護的適應(yīng)性，有效改善了回采工作面頂板支護效果；二是提升綜采設(shè)備的裝備水平，在對綜機設(shè)備更新改造過程中，注重增大液壓支架的初撐力，增加液壓支架功能，增大乳化液泵站的流量，增大采面刮板運輸機功率，投入使用大功率采煤機、掘進機等，有效改善了綜采設(shè)備的性能和對林西礦復(fù)雜地質(zhì)條件的適應(yīng)性，使生產(chǎn)工作面的單產(chǎn)單進水平較企業(yè)重組前有較大提高的同時，因設(shè)備的優(yōu)化升級，也使設(shè)備更能適合林西礦煤層賦存厚度，大大減少了有限的資源丟失浪費。通過使用適中的液壓支架支護方式增加采高比使用單體液壓支柱支護提高采出率近25%，也同時大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.4對采區(qū)編制進行整合，實現(xiàn)人力資源合理優(yōu)化配置。

由于林西礦特殊的地質(zhì)條件，生產(chǎn)組織難度大，多年來使人形成了“廣種薄收”生產(chǎn)組織思想，破產(chǎn)前，全礦共有8個采煤隊，6個煤巷掘進隊，1個安裝隊，但由于采煤工藝以炮采為主，生產(chǎn)工藝落后，即便是綜采，也由于其設(shè)備與地質(zhì)條件不適應(yīng)，以致造成生產(chǎn)效率和工作面單產(chǎn)單進水平低，造成區(qū)域及采掘銜接接續(xù)緊張或脫節(jié)。正是由于綜合機械化開采工藝的推廣應(yīng)用和單產(chǎn)單進水平的提高，根據(jù)確定的生產(chǎn)規(guī)模和近期、中長期、長期采掘關(guān)系、設(shè)備狀況等重新組合配置了3個綜采隊，3個煤巷掘進隊，1個準備區(qū)，從建制上減少了8個采掘隊。盡管較重組前生產(chǎn)作業(yè)線和人員減少了近一半，但通過人員和設(shè)備資源優(yōu)化配置，生產(chǎn)效率、工作面單產(chǎn)單進卻提高了近一倍。2010年有一個綜采隊、三個機掘隊跨入安全高效區(qū)隊行列，礦井產(chǎn)量也穩(wěn)步提高，往行業(yè)二級邁進。同時通過對采區(qū)編制整合，還理順了管理環(huán)節(jié)，降低了管理成本。

2.5優(yōu)化工作面設(shè)計，提高綜采工作面開采的成功率。

林西礦隨著礦井開采不斷延伸和儲量挖潛區(qū)域不斷增加，礦井的開采條件愈來愈復(fù)雜，深部開采和孤島煤柱開采以致造成工作面礦壓顯現(xiàn)愈加明顯，影響正常生產(chǎn)的地質(zhì)構(gòu)造異常區(qū)增多。為提高綜合機械化開采對復(fù)雜地質(zhì)條件的適應(yīng)性，工程技術(shù)人員根據(jù)不同區(qū)域地質(zhì)及采區(qū)布置特點，在不斷總結(jié)、優(yōu)化工作面布置的基礎(chǔ)上，設(shè)計出適應(yīng)林西礦地質(zhì)條件的回采工作面參數(shù)，即工作面傾斜長度(面長)為80-120m，走向長度為300-800m，這樣即便遇有影響工作面正常生產(chǎn)的斷層等地質(zhì)構(gòu)造條件時，也因工作面短影響范圍小而短時間內(nèi)即可推采過去，大大提高了推采進度，盡管工作面單循環(huán)產(chǎn)量低，但通過增加循環(huán)進度彌補了循環(huán)產(chǎn)量的不足，同時由于推采速度的加快，大大減小了工作面采動壓力對工作面煤壁、頂板及兩巷的影響，也有效減少了回采工作面巷道服務(wù)時間和巷道維修工程量，從所采工作面實踐情況看，現(xiàn)在回采工作面推進速度平均達到85m/(月·面)，最高推進速度達到110m/(月·面)，工作面單產(chǎn)較重組前提高了近2.7萬t/(月·面)，盡管開采區(qū)域礦壓也比較明顯，但由于回采工作面推采速度快，基本避開了超前動壓影響，因此兩巷斷面基本都無需套修就基本能夠滿足安全生產(chǎn)要求，取得比較好的開采效果。

2.6積極推廣應(yīng)用新技術(shù)新工藝，為礦井安全高效生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

由于林西礦地質(zhì)條件復(fù)雜：煤層松軟且賦存不穩(wěn)定、頂板裂隙發(fā)育、斷層褶曲等構(gòu)造多、受區(qū)域限制工作面布置不規(guī)則等，這些因素都對綜采正常開采產(chǎn)生比較大影響。在復(fù)雜地質(zhì)條件下如何實現(xiàn)綜采安全高效生產(chǎn)，就成為所面臨的新課題。為及時解決影響現(xiàn)場綜采生產(chǎn)的技術(shù)問題，我礦結(jié)合綜采工藝和復(fù)雜地質(zhì)特點，組織相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員并與有關(guān)科研院所合作，有針對性開展課題攻關(guān)，應(yīng)用松軟煤層及破碎頂板澆注、煤壁補打液充錨桿錨固技術(shù)、高應(yīng)力區(qū)域采用高強錨網(wǎng)配合拱形支架聯(lián)合支護、選用高性能支架等新技術(shù)、新工藝，尋求出適合林西礦地質(zhì)條件特點的開采工藝方法，有效解決了生產(chǎn)過程中所遇到的影響安全生產(chǎn)的技術(shù)問題，克服了制約安全高效生產(chǎn)的不利因素。一方面減輕了現(xiàn)場操作工的勞動強度，有效改善了安全生產(chǎn)環(huán)境，提高了安全生產(chǎn)的安全可靠程度，另一方面，改變了以往多年形成的開采理念，隨著礦井開采技術(shù)的不斷進步，結(jié)合礦井地質(zhì)條件進行優(yōu)化應(yīng)用，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，老礦井同樣也可以實現(xiàn)綜合機械化開采，實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)。

2.7逐步對礦井運輸能力進行升級改造。

在進行采掘工作面優(yōu)化設(shè)計、改造的同時，不斷對礦井運輸系統(tǒng)進行了簡化改造，采區(qū)運輸工作面運輸順槽、運輸山、運輸石門原來采用或SD-650皮帶運輸機，隨著工作面生產(chǎn)能力的進一步提高，已不能滿足運輸?shù)囊?，逐步改造成現(xiàn)在的與綜采工藝相配套的從工作面運輸順槽至主要運輸巷的40T型橋式刮板運輸機與SD-800或SD-1000皮帶運輸機，實現(xiàn)采區(qū)運煤連續(xù)性皮帶化運輸，大大簡化了采區(qū)運輸環(huán)節(jié)，有效提高了設(shè)備的運輸能力和工作面正規(guī)循環(huán)率，也減少了輔助人員配置；同時對主運系統(tǒng)設(shè)備進行了變頻和自動化升級改造，有效降低了運輸成本，使主運輸能力大大提高。通過對采區(qū)和礦井主運系統(tǒng)簡化改造，使運輸系統(tǒng)更加暢通，為礦井安全正規(guī)高效生產(chǎn)組織提供了運輸保證。

2.8大力推進通風(fēng)降阻工程，積極對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行優(yōu)化。

林西礦是老礦井，井深巷遠，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，通風(fēng)巷道達8.0萬m，通風(fēng)最大流程11838米，同時礦井又為多水平生產(chǎn)，生產(chǎn)區(qū)域分散，需風(fēng)量大。為提高礦井通風(fēng)能力，滿足隨產(chǎn)量增加對工作面供風(fēng)量而增加的需要，積極實施礦井降阻工程，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，對無生產(chǎn)區(qū)域的巷道及時進行優(yōu)化、封閉，縮短通風(fēng)距離，對失修巷道進行套修治理，大大減少了漏風(fēng)，降低了通風(fēng)阻力，提高了礦井的實際配風(fēng)能力，有效解決了礦井深部開采施工工作面安全高效生產(chǎn)過程中對風(fēng)量的需要。

3.加快衰老重組礦井安全高效建設(shè)的幾點建議

3.1根據(jù)礦井實際條件，做好儲量挖潛，為礦井發(fā)展提供后勁。

林西礦作為開采百年的老礦井，可采儲量非常有限，要大膽創(chuàng)新實踐應(yīng)用各種先進科技手段，充分回收邊角隅煤和呆滯儲量，以增加實際可采儲量。首先，改變原有的建下條帶式開采為應(yīng)用成熟的建下充填開采技術(shù)，解放占儲量近75%的建筑物下壓煤儲量；其次，根據(jù)區(qū)域煤層賦存條件，科學(xué)利用先進的采煤理論，優(yōu)化新采區(qū)布置設(shè)計，改造老采區(qū)巷道布置，在保證安全前提下，科學(xué)合理的充分開采邊角隅煤，最大程度減少采區(qū)煤柱損失，使有限資源得以充分利用。

3.2應(yīng)用薄煤層開采技術(shù)，增加礦井開采儲量，有效延長礦井服務(wù)年限。

由于受開采設(shè)備和開采技術(shù)的限制，林西礦低灰、質(zhì)優(yōu)、高精煤回收率的薄煤層開采一直處于停滯狀態(tài)，前期開采過也是采用炮采工藝，也因工作面單產(chǎn)低、事故多而被擱置，隨著薄煤層開采技術(shù)的不斷發(fā)展和薄煤層開采設(shè)備的不斷完善，薄煤層實現(xiàn)安全高效開采已不再是不可跨越的鴻溝，國內(nèi)外現(xiàn)已有成功的開采先例。因此，根據(jù)林西礦薄煤層賦存條件，亟待應(yīng)用薄煤層開采技術(shù)，引進先進的薄煤層開采設(shè)備，裝備高端薄煤層綜采工作面，完全可以實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)。通過薄煤層的成功開采，在增加企業(yè)效益，緩解開采水平和開采區(qū)域接替緊張的同時，可增加現(xiàn)有開采水平的可采儲量400多萬噸，按照現(xiàn)在礦井生產(chǎn)能力，可延長礦井服務(wù)年限4年左右。

4.結(jié)論

通過以上所做的工作可以看出，在煤礦建設(shè)高速發(fā)展、煤礦產(chǎn)能快速提升的今天，要使開采多年的老礦井在激烈的市場競爭中生存和轉(zhuǎn)型發(fā)展，除了全面加強管理，減人提效外，轉(zhuǎn)變觀念，依靠科技進步，應(yīng)用先進開采技術(shù)，提升礦井的綜合生產(chǎn)能力，也是一種有效途徑。

[1]張少春，肖永福，范立民，趙生茂.安全高效礦井建設(shè)與開采技術(shù)(論文集)[C].煤炭工業(yè)出版社，2010-10.

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[3]于福軍.薄煤層安全高效開采技術(shù)的應(yīng)用[J].《煤炭技術(shù)》，2006-6.

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The Aging Restructured Coalmine Safe and Efficient Construction Practice

LIU Yun-kuan

(Tangshan Kailuan Linxi Mining Company, Tangshan 063000,China)

The aging restructured coalmine safe construction is the key to ensure the continuous production. By changing the concept of development, improving production methods, popularizing and applying new technology and optimizing the organizational structure, etc., the promotion of the productivity and economic benefit has achieved better effect.

restructured coalmine; technological innovation; safety and efficiency; construction practice

2016-08-31

劉云寬(1963- )，男，大專，唐山開灤林西礦業(yè)有限公司助理工程師，生產(chǎn)副經(jīng)理，從事采煤生產(chǎn)安全技術(shù)管理工作。

F426.21

A

1671-3974(2016)04-0075-03