峰峰集團(tuán)采煤工作面安全高效開采舉措與實(shí)踐

楊建國(guó)

(冀中能源峰峰集團(tuán) 煤炭生產(chǎn)部，河北 邯鄲 056107)

1 峰峰集團(tuán)概況

峰峰集團(tuán)隸屬于河北省冀中能源集團(tuán)有限公司，峰峰集團(tuán)前身是峰峰礦務(wù)局，自 1949年9月18日成立峰峰礦務(wù)局至今，已有近70年的發(fā)展歷史。峰峰集團(tuán)所屬礦井主要分布在峰峰煤田，峰峰煤田地處太行山東麓邯邢煤田南部，煤田范圍北起洺河，南至漳河，約長(zhǎng)40余公里，西起太行山余脈九山東緣，東至京廣鐵路，寬30余公里，面積1260km2峰峰礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育、密集，斷層數(shù)量多達(dá)每平方公里300余條，目前已揭露的100余個(gè)陷落柱，大小懸殊，形狀各異，復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造條件對(duì)礦井生產(chǎn)布局和采煤工作面生產(chǎn)影響很大[2]。峰峰礦區(qū)是我國(guó)發(fā)現(xiàn)和開采利用煤炭資源最早的地區(qū)之一，這里的煤炭開采最初沿用原始的手工操作方式，生產(chǎn)能力十分低下，新中國(guó)成立后，隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，峰峰礦區(qū)的煤炭生產(chǎn)情況發(fā)生了巨大變化。近幾年，隨著峰峰集團(tuán)煤炭生產(chǎn)理念創(chuàng)新，煤炭開采方法和生產(chǎn)工藝改革，采煤機(jī)械化裝備升級(jí)改造，集團(tuán)公司各礦采煤工作面生產(chǎn)逐步走向安全高效之路。

2 采煤工作面安全高效途徑

2.1 抓實(shí)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化

抓好安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工作，是煤礦實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)治久安和高產(chǎn)高效的基礎(chǔ)。峰峰集團(tuán)推行實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化班組和標(biāo)準(zhǔn)化區(qū)隊(duì)建設(shè)，抓實(shí)井下現(xiàn)場(chǎng)管理。采煤工作面是煤礦井下主要作業(yè)場(chǎng)所，要求采煤作業(yè)所有崗位和工種的人員必須按照安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)正規(guī)作業(yè)，重點(diǎn)抓好生產(chǎn)過(guò)程中各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化操作和內(nèi)在工程質(zhì)量，確保作業(yè)過(guò)程中的安全和高效。集團(tuán)公司對(duì)各礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化檢查、驗(yàn)收，采取“四不兩直”的動(dòng)態(tài)檢查方式，即檢查不發(fā)通知，不打招呼，不定路徑，不要陪同，直奔基層，直奔現(xiàn)場(chǎng)。切實(shí)做到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，查找隱患，有效促進(jìn)各礦將安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工作做實(shí)做細(xì)，為采煤工作面安全和組織正規(guī)循環(huán)生產(chǎn)打好基礎(chǔ)。

2.2 推廣綜合機(jī)械化采煤工藝

峰峰礦區(qū)各礦井田地域相連，煤層地質(zhì)條件相同或相近[3]。各礦在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中相互學(xué)習(xí)、共同研究，積極探索峰峰礦區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件下的采煤方法和工藝，采煤工作面生產(chǎn)先后經(jīng)歷了炮采工藝、普通機(jī)采工藝、高檔普采工藝、綜合機(jī)械化采煤工藝，走出了一條具有峰峰特色的采煤工藝發(fā)展之路，目前集團(tuán)公司各礦采煤工作面已全部采用綜采工藝。峰峰礦區(qū)主采煤層2號(hào)煤厚度2.5～5.5m，平均4.5m。20世紀(jì)90年代，開采2號(hào)煤層出現(xiàn)放頂煤綜采工藝，但實(shí)踐證明，一次采全高綜采工藝比放頂煤綜采工藝，更具有作業(yè)安全，煤炭采出率高，原煤含矸少、灰分低，工作面單產(chǎn)高等顯著優(yōu)點(diǎn)。目前梧桐莊礦、九龍礦、萬(wàn)年礦、新三礦、孫莊礦等礦井開采2號(hào)煤層，開始全面推廣一次采全高綜采工藝，該綜采工藝正逐步發(fā)展為峰峰礦區(qū)的主流采煤工藝。

2.3 提高采煤工作面裝備水平

近年來(lái)，峰峰集團(tuán)持續(xù)加大對(duì)各礦采煤工作面機(jī)械化裝備投入，采煤工作面支架先后經(jīng)歷了ZF2000/15/23型、ZF2600/16/24型、ZF3200/16/24型、ZF4000/16/28型、ZF5200/16/28型升級(jí)和ZZ3200/16/33型、ZZ4800/18/39型等改造，支架本身強(qiáng)度和工作阻力逐步提高，支架控制頂板能力不斷增強(qiáng)。工作面采煤機(jī)先后經(jīng)歷FMG-200型、MG170/410-WD型、MG250/600-WD型、MG300/700-WD型、MG300/730-WD型更新?lián)Q代，采煤機(jī)功率逐步加大，采煤機(jī)截割能力和工作效率逐步提高。工作面刮板輸送機(jī)先后經(jīng)歷了SGW-150型、SGZ—630/220型、SGZ-630/264型、SGZ—630/400型、SGZ—730/400型、SGZ—764/500型更替，工作面刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力逐步增大[4]。通過(guò)采煤工作面三級(jí)配套不斷升級(jí)改造，工作面設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性逐步增強(qiáng)。

2.4 優(yōu)化采煤工作面設(shè)計(jì)參數(shù)

隨著大功率、高強(qiáng)度采煤機(jī)械化設(shè)備的投入使用，一方面發(fā)揮了新設(shè)備安全高效優(yōu)勢(shì)，提高了采煤工作面原煤產(chǎn)量；另一方面也充分證明了這些采煤機(jī)械化設(shè)備對(duì)復(fù)雜煤層地質(zhì)條件有較強(qiáng)的適應(yīng)性。在生產(chǎn)過(guò)程中，集團(tuán)公司各礦對(duì)采煤工作面設(shè)計(jì)參數(shù)不斷優(yōu)化，工作面傾斜長(zhǎng)度先后由100m,150m,200m增加到目前的220～260m；工作面走向長(zhǎng)度先后由500m,800m,1000m增加到目前的1200～1500m；工作面儲(chǔ)量先后由300kt,500kt,800kt增加到目前的1.0～1.3Mt。目前九龍礦15245工作面、15230工作面和大淑村礦172107工作面傾斜長(zhǎng)度分別達(dá)到205m,198m，200m；萬(wàn)年礦132613工作面和羊東礦里8261工作面傾斜長(zhǎng)度分別達(dá)到220m，230m；梧桐莊礦182609工作面、182312工作面和182602工作面傾斜長(zhǎng)度分別達(dá)到250m,264m,262m。通過(guò)優(yōu)化工作面設(shè)計(jì)參數(shù)，特別是增大工作面傾斜長(zhǎng)度和走向長(zhǎng)度，為發(fā)揮采煤機(jī)械化裝備潛能，提高采煤工作面單產(chǎn)，減少采、掘工作面數(shù)量，推進(jìn)安全高效礦井建設(shè)奠定基礎(chǔ)。目前，梧桐莊礦、辛安礦、大淑村礦、新三礦、九龍礦等礦井由原來(lái)的3～4個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)，都逐步實(shí)現(xiàn)了“1井2面”或“1井1面”生產(chǎn)格局。

2.5 推廣煤巷錨網(wǎng)索支護(hù)

采煤工作面回采過(guò)程中，工作面巷道受采動(dòng)影響需進(jìn)行超前維護(hù)和處理。采用工字鋼、U型鋼等架棚支護(hù)時(shí)，巷道維護(hù)和處理工序復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大，特別是超前工作面煤壁替茬和滯后工作面切頂排放頂困難，影響、制約工作面正常推進(jìn)。與架棚支護(hù)相比，巷道采用錨網(wǎng)索支護(hù)，工作面回采期間維護(hù)和處理的工作量小、容易施工，有利于作業(yè)安全和工作面快速推采[5]。峰峰集團(tuán)為推廣煤巷錨網(wǎng)索支護(hù)，制定了《規(guī)范掘進(jìn)支護(hù)工藝及材料選型管理規(guī)定》，要求各礦煤巷、半煤巖回采巷道掘進(jìn)全面推廣錨桿(索)支護(hù)，遇特殊情況需采用其他支護(hù)形式，必須書面申請(qǐng)，報(bào)集團(tuán)公司審批。

2.6 使用工作面端頭、超前支架

通過(guò)新屯礦14260工作面，梧桐莊礦182609工作面、182312工作面使用端頭、超前支架，實(shí)踐證明：綜采工作面端頭、超前支架支護(hù)強(qiáng)度大，保證工作面端頭和超前支護(hù)安全，減少和避免使用單體支柱進(jìn)行超前處理和切頂排放頂?shù)墓ぷ髁?。該支架操作?jiǎn)單，移超前架對(duì)兩巷道實(shí)現(xiàn)及時(shí)支護(hù)，拉端頭架實(shí)現(xiàn)巷道切頂排及時(shí)放頂，為工作面組織多循環(huán)創(chuàng)造了條件[6]。工作面端頭、超前支架的體積較大，為確保端頭、超前支架正常使用，工作面上、下巷道掘進(jìn)施工的高度、寬度要滿足要求，巷道支護(hù)強(qiáng)度要有效控制頂板和兩幫。

2.7 實(shí)施階梯對(duì)接開采、旋轉(zhuǎn)連采

峰峰礦區(qū)各礦采煤方法普遍為走向長(zhǎng)壁，采煤工作面布置多為條帶狀，但由于受保護(hù)煤柱、地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些不規(guī)則工作面?；夭蛇@些不規(guī)則工作面需頻繁加、減支架，延長(zhǎng)、縮短刮板輸送機(jī)，既不安全，又影響工作面正常生產(chǎn)。梧桐莊礦182106，182609和182201外工作面，萬(wàn)年礦132613工作面，辛安礦112161工作面等不規(guī)則工作面，先后實(shí)施了階梯對(duì)接開采，避免了工作面頻繁地加、減支架，延長(zhǎng)、縮短刮板輸送機(jī)，確保了工作面作業(yè)安全和高效生產(chǎn)[7]。大淑村礦172104工作面、大社礦七盤區(qū)煤柱工作面和94604工作面、新屯礦14260工作面等，回采過(guò)程中分別采取旋轉(zhuǎn)連采技術(shù)，成功地完成了工作面大幅度(43°～90°)調(diào)斜，避免了工作面搬家倒面，都實(shí)現(xiàn)了工作面安全和連續(xù)生產(chǎn)[8]。

2.8 推行實(shí)施“四六制”作業(yè)

目前峰峰礦區(qū)多數(shù)礦井生產(chǎn)區(qū)域已轉(zhuǎn)移到井田的深部和邊緣[9]，職工升井和入井的路途遠(yuǎn)、環(huán)節(jié)多、時(shí)間長(zhǎng)。為了減少職工在井下作業(yè)時(shí)間，同時(shí)增加采煤工作面每天生產(chǎn)出煤時(shí)間，集團(tuán)公司所屬的辛安礦、九龍礦、梧桐莊礦、萬(wàn)年礦等礦井先后在112143，112161，15230，15245N，182609，182101，132157等采煤工作面實(shí)施了“四六制”作業(yè)[10]?！八牧啤弊鳂I(yè)，早班(06∶00—12∶00點(diǎn))一個(gè)班檢修；中班(12∶00—18∶00點(diǎn))、晚班(18∶00—24∶00點(diǎn))、夜班(00∶00—06∶00點(diǎn))，保證每天6h檢修、準(zhǔn)備，18h生產(chǎn)出煤，職工每班減少2h作業(yè)時(shí)間，采煤工作面每天增加2h出煤時(shí)間。通過(guò)實(shí)施“四六制”作業(yè)，增加了采煤工作面原煤產(chǎn)量，減少了職工勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量，穩(wěn)定了原煤生產(chǎn)職工隊(duì)伍，鞏固了礦井安全生產(chǎn)基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語(yǔ)

峰峰集團(tuán)堅(jiān)持從自身實(shí)際出發(fā)，通過(guò)加強(qiáng)安全和生產(chǎn)技術(shù)管理，對(duì)采煤工作面生產(chǎn)工藝、裝備投入、勞動(dòng)組織等進(jìn)行改革和創(chuàng)新，認(rèn)真探索、研究復(fù)雜地質(zhì)條件下采煤工作面安全高效生產(chǎn)途徑，對(duì)其他煤礦有一定的指導(dǎo)作用和借鑒意義。