復雜地質條件下綜采工作面煤質管控模式研究

呂東輝 王 震

（河南能源化工集團禹州棗園煤業(yè)有限公司，河南 禹州 461670）

傳統(tǒng)的綜采工作面遇到地質條件復雜、煤層賦存不穩(wěn)定的情況，多采用加快采面推采的方法，造成煤質發(fā)熱量指標低、原煤售價低、企業(yè)經營壓力大等諸多問題。為此，研究和探索復雜地質條件下綜采工作面煤質管控模式，是提高礦井效益的重要途徑。礦井在22071 綜采工作面回采過程中，采用煤質管控“五到位”模式，取得良好效果。

1 工程概況

棗園煤業(yè)是云蓋山井田的一部分，主采二1煤層。22071 綜采工作面位于礦井-150 m 水平的22采區(qū)，沿二1 煤層走向布置。該工作面上為井田邊界保護煤柱和云蓋山斷層保護煤柱，下為實體煤，左為四條暗斜井，右為礦井邊界保護煤柱，與白廟煤礦毗鄰。22071 工作面由22071 采面回風巷、22071 運輸順槽、22071 采場等巷道組成。工作面共有綜采支架101 架，其中放頂煤過渡支架4 架，型號為ZFG3400/17/27，放頂煤基本支架97 架，型號為ZF3200/16.5/27，拉移步距均為0.6 m。工作面安裝的采煤機型號為MG160/375-WD1，前后部刮板輸送機型號均為SGZ630/320。22071 運輸順槽鋪設型號為SZZ630/90 的轉載機，配型號為SSJ800/2×75 的膠帶輸送機作為主運輸運煤，并安設一部型號為JWB-75BJ 的無極繩絞車作為采面的輔助運輸運送物料。22071 采面回風巷安設一部型號為JWB-75BJ 的無極繩絞車作為采面的輔助運輸進行主運送物料。22071 綜采工作面采用單一煤層走向長壁采煤法，全部垮落法管理頂板。

2 地質情況

22071 綜采工作面主采二1 煤層，煤層傾角0°～28°，平均傾角24°。由于工作面上部臨近云蓋山斷層，受云蓋山斷層的影響，次生構造多，煤層賦存極不穩(wěn)定，整體煤層厚度0.1～9.5 m，特別是22071 綜采工作面進入8 月份以來，煤層賦存條件持續(xù)變差，整個采面平均煤厚不足1 m，局部地段甚至為全巖，地質條件極其復雜。

22071 綜采工作面地質參數(shù)見表1。

表1 22071 綜采工作面地質參數(shù)表（探測日期：2020 年10 月21 日）

3 煤質管控模式研究內容

針對22071 綜采工作面地質條件復雜、煤層賦存不穩(wěn)定、煤質發(fā)熱量指標提升難度大的情況，礦井在實踐中探索出煤質管控“五到位”模式，在采面回采過程實施精采、細采，提高了原煤的“含金量”，推動礦井高效發(fā)展。

3.1 思想認識到位

從礦領導班子到科室再到區(qū)隊，思想認識高度統(tǒng)一，面對22071 綜采工作面復雜的地質條件，不懼困難，堅定“越是條件困難越要抓煤質，抓煤質就是提效益”的思想理念。

首先，通過礦井調度會這個平臺，由公司財務總監(jiān)“現(xiàn)場說法”，根據(jù)礦井原煤售價情況，通報不同區(qū)間煤質發(fā)熱量指標對原煤售價的影響，使廣大干部職工充分認識到煤質發(fā)熱量指標對企業(yè)經濟效益產生的重大作用。如煤質發(fā)熱量指標在1700 cal/g 以下,原煤售價為5 元/100 cal；煤質發(fā)熱量在5000 cal/g 以上，原煤售價為12.5 元/100 cal。假如以原煤發(fā)熱量指標1600 cal/g 為例，原煤售價僅為80 元/t；以原煤發(fā)熱量5100 cal/g 為例，原煤售價可達637.5 元/t。兩者噸煤售價相差近8 倍。通過數(shù)字形成鮮明對比，從而使“抓煤質就是提效益”的理念深入人心。

其次，礦井生產任務獎以煤質為基礎兌現(xiàn)科室及區(qū)隊獎勵?？己水a量指標是在完成礦井下達的煤質指標基礎上進行，完成產量且煤質達標兌現(xiàn)生產任務獎，反之取消生產任務獎。

最后，充分利用礦井“企業(yè)微信群”去宣傳礦井在煤質管理方面好的做法，弘楊正能量；反之，對當班煤質發(fā)熱量指標未完成的跟班隊長要在調度會上“亮相”，并說明煤質未達標的原因。

3.2 層位調整到位

俗話說“地質是礦井的眼睛”，礦井技術人員至少每周兩次對采面煤層賦存狀況進行探測，查清煤壁前方3～5 m 地質情況，超前分析煤層及頂?shù)装遄兓厔荩皶r調整回采層位，確?！岸喔蠲骸⑸俑铐?、不割矸”。

3.3 現(xiàn)場管控到位

（1）礦井從生產源頭入手，強化回采工藝管控。① 加強分煤組織。每班接班后，由跟班隊長向調度室匯報當班的分煤計劃，調度室做好全程監(jiān)督。每次分煤前，跟班隊長必須提前20 min 向調度室進行匯報，調度室做好記錄，并通知煤流線各崗位，做好分煤工作。② 做好人工分采。對煤厚小于1.5 m的地段堅持人工分采，由當班跟班隊長現(xiàn)場專盯，分采地段要保證在煤機割底矸時不收護幫板，從而減少片幫落煤。③ 抓實前部刮板輸送機矸煤管理。采面割煤時前部刮板輸送機邊上的矸無清凈、刮板輸送機無拉空不準開機。由當班跟班隊長或班組長負責全采面巡查、落實此項工作。④ 堅持采煤機割矸時不拉煤架，采煤機割煤時不拉矸架。⑤ 嚴防采面片冒。有片幫漏頂?shù)攸c，必須先拉超前架，伸出伸縮梁，打開護幫板先行支護，否則不準跑煤機；過煤機時，護幫板不允許收。⑥ 堅持前部刮板輸送機出煤時，后部刮板輸送機是矸不準開機，后部刮板輸送機出矸時，前部刮板輸送機是煤不準開機。⑦ 嚴格拉架管理。堅持拉架前先打架縫，架縫不打嚴不準拉架，矸石掉入前部刮板輸送機內必須及時撿出。⑧ 加強工作面水的管理。生產用水（如冷卻水、煤機噴霧、各轉載點噴霧等）必須做到設備停水停，液壓系統(tǒng)嚴禁漏液，注水孔不準漏水，非生產用水嚴禁開啟，最大限度減少水進入煤流。⑨ 確保信息溝通準確。工作面出煤、出矸信息與各轉載點溝通準確到位，出矸時煤倉內的煤必須放空，出煤時煤倉內的矸必須放空；煤矸倒換時，22071 運輸順槽膠帶輸送機的輸送帶間隔50 m左右，避免煤矸混出。

（2）人工分采期間要確保安全，采取的主要安全技術措施有：① 采煤機牽引到指定位置（采煤機距人工分采地點的距離不小于10 架）后，必須將采煤機停機閉鎖，由當班隊長負責監(jiān)管，未經同意，嚴禁開機。② 分采期間，由當班跟班隊長現(xiàn)場專盯人工分采地點，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時處理。③ 作業(yè)人員在煤壁側作業(yè)時，該處支架的操縱閥手把必須閉鎖，嚴防誤操作傷人。④ 嚴禁空頂作業(yè)，嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度，作業(yè)人員必須認真檢查煤壁、頂板、支架情況，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時處理，只有確保安全后，方可作業(yè)。⑤ 加強人員安全站位管理，作業(yè)人員相距3～5 m，避免交叉作業(yè)，嚴防相互影響造成人員傷害。⑥ 每循環(huán)分為兩輪開挖，第一輪開挖深度不超過0.3 m，開挖后及時伸出支架伸縮梁支護頂板，然后再進行下一輪開挖，達到循環(huán)深度0.6 m 后，伸出支架伸縮梁，打開護幫板，支護頂幫。⑦ 操縱支架操縱閥手把，伸出伸縮梁支護頂板前，先把作業(yè)人員撤到支架架窩內，在確定煤壁側無人后，方可伸出伸縮梁支護頂板。⑧ 作業(yè)人員進入煤壁作業(yè)或跨越前部刮板輸送機時，必須將工作面前部刮板輸送機停機閉鎖。⑨ 人工分采過程中，作業(yè)人員嚴禁站在前部刮板輸送機溜槽內，嚴防誤啟動造成人員傷害。⑩ 啟動前部刮板輸送機運煤時，要提前通知作業(yè)人員撤至支架架窩內，嚴防煤矸滾落傷人。人工分采結束，待作業(yè)人員撤至支架架窩后，方可由采煤機割矸，然后再推移刮板輸送機、拉移支架。

3.4 責任落實到位

礦井成立以生產礦長為組長，調度室、綜采隊、機電隊為成員的煤質管理領導小組，每周一定期開會研討煤質，成員之間分工明確，形成調度室負責煤質協(xié)調，機電隊負責煤倉內矸煤倒換，綜采隊負責煤質現(xiàn)場管控的網格化責任管理體制。

3.5 督查考核到位

常言道“考核不到位，再好的舉措都是一張廢紙”，礦調度室每天對煤質進行督查考核，以5100 cal/g 為基數(shù)，每超欠1 cal，對綜采隊跟班隊長、班組長、質檢員各兌現(xiàn)1 元的獎罰，每天在早調度會上通報獎罰結果，對連續(xù)兩次完不成煤質指標的跟班隊長實施停班舉措。

4 結論

通過在22071 綜采工作面實施煤質管控后，煤質指標較以往大幅提高，煤質平均發(fā)熱量指標穩(wěn)定在5000 cal/g 以上，打響了“棗園煤”的品牌，為礦井創(chuàng)造巨大的經濟效益，實現(xiàn)礦井高效發(fā)展，同時也為國內類似條件下綜采工作面的煤質管控做出了有益探索與示范。