“留”出減人提效的新路子
——冀中股份章村礦機(jī)械化沿空留巷技術(shù)研究應(yīng)用側(cè)記
“復(fù)雜薄煤層工作面機(jī)械化沿空留巷技術(shù)的成功應(yīng)用，將工人從高危、惡劣的工作環(huán)境中解放出來(lái)，用機(jī)器代替了人工作業(yè)，留巷每米用工減少到4人左右，與原沿空留巷相比較，減幅達(dá)50%以上，真正做到了機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人。”冀中股份章村礦技術(shù)部部長(zhǎng)常開志介紹道。
沿空留巷技術(shù)作為煤礦采煤工作中一項(xiàng)重要的技術(shù)，可以降低萬(wàn)噸掘進(jìn)率，有效提高回采率，降低煤炭損失，最大限度回收煤炭資源。早在2008年，章村礦為解決4224采區(qū)區(qū)段少、無(wú)法進(jìn)行跳采的難題，開始應(yīng)用沿空留巷無(wú)煤柱連續(xù)開采技術(shù)，減少了巷道開采量，取得了一定成效，但也暴露出很多問(wèn)題。
“留巷段受采動(dòng)壓力影響，巷道頂板下沉，底鼓、幫鼓變形量大，留巷圍巖變形嚴(yán)重，巷道圍巖穩(wěn)定性控制難度大，需要大量人員進(jìn)行留巷維護(hù)工作。”
“留巷段內(nèi)支設(shè)單體密集，作業(yè)空間狹小，無(wú)形中增加了職工勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)留巷支撐壓力區(qū)內(nèi)受矸石跨落影響，液壓?jiǎn)误w損壞率高達(dá)30%。”
“留巷后路臥底擴(kuò)幫整修時(shí)，需要鋪設(shè)多部刮板輸送機(jī)接力出渣，崗位工多，機(jī)電事故率高，設(shè)備檢修維護(hù)量大。”
面對(duì)大量的難題，章村礦以問(wèn)題為導(dǎo)向，不斷研究改進(jìn)沿空留巷技術(shù)，想方設(shè)法改善沿空留巷作業(yè)條件，降低留巷成本，提高留巷效率。2017年，為解決留巷受采動(dòng)壓力造成的變形嚴(yán)重問(wèn)題，章村礦開始研究并試驗(yàn)預(yù)裂爆破切頂卸壓沿空留巷技術(shù)，通過(guò)超前工作面預(yù)裂爆破切頂卸壓技術(shù)，將留巷空區(qū)側(cè)頂板沿留巷巷道煤壁通過(guò)聚能爆破切開一條縫，使工作面推過(guò)后空區(qū)側(cè)頂板沿切縫垮落，阻斷壓力傳遞通道，減小留巷壓力。
“我們?cè)?1采區(qū)3100運(yùn)煤巷進(jìn)行了30多米的試驗(yàn)爆破，結(jié)合高強(qiáng)度錨索支護(hù)后，留巷圍巖變形得到了較好的控制，在工作面回采期間及留巷期間，充填墻體及周邊圍巖基本保持穩(wěn)定，圍巖變形量較小，達(dá)到了預(yù)期效果要求。”章村礦技術(shù)部技術(shù)主管吳方超介紹說(shuō)。隨后，將此技術(shù)成功運(yùn)用于26采區(qū)2608工作面下巷，留巷320米，節(jié)約留巷維護(hù)費(fèi)用44.6萬(wàn)元，減少了巷道開掘工程量，提高了采區(qū)資源回收率，實(shí)現(xiàn)了鄰面接替連續(xù)開采。
“我們要大力推廣‘機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人’技術(shù)，將全新的思維、標(biāo)準(zhǔn)、戰(zhàn)法、裝備、訓(xùn)練、手段，運(yùn)用到2下3103工作面設(shè)計(jì)、掘進(jìn)、安裝、回采各個(gè)環(huán)節(jié)，打造成為人工干預(yù)下少人自動(dòng)化工作面。”2019年初，在章村礦四屆一次職代會(huì)上，礦長(zhǎng)單福友明確提出走“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”高質(zhì)量發(fā)展之路的設(shè)想，大力推廣應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，進(jìn)一步提升礦井自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)減人提效。
在2下3103自動(dòng)化工作面建設(shè)過(guò)程中，章村礦結(jié)合自動(dòng)化工作面建設(shè)的需要，對(duì)沿空留巷技術(shù)工藝進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。通過(guò)超前工作面預(yù)裂爆破切頂卸壓技術(shù)，結(jié)合自制的可伸縮U型鋼支架配合雙層金屬網(wǎng)對(duì)留巷空區(qū)側(cè)進(jìn)行擋矸和支護(hù)，巷道頂、底移近量減少50%至60%，大大減小了巷道變形量，節(jié)約了維護(hù)成本。
為了真正實(shí)現(xiàn)“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”，他們還積極研究機(jī)械化沿空留巷配套設(shè)備。通過(guò)走訪設(shè)備廠家、多次商討研究，最終采用轉(zhuǎn)載機(jī)配合永磁電動(dòng)滾筒皮帶，配套一臺(tái)巷道修復(fù)機(jī)臥底出渣的方式，取代傳統(tǒng)多部刮板輸送機(jī)接力運(yùn)輸模式，簡(jiǎn)化了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，大大降低了機(jī)電事故率，且維護(hù)費(fèi)用低，在留巷空間小的不利因素下有效地降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。采用機(jī)械化沿空留巷系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化后，2下3103工作面留巷節(jié)約成本220萬(wàn)元，并繼續(xù)將該項(xiàng)技術(shù)在2下3101工作面進(jìn)行推廣應(yīng)用。從2008年實(shí)現(xiàn)沿空留巷無(wú)煤柱連續(xù)開采，到2019年建成復(fù)雜薄煤層工作面機(jī)械化沿空留巷，章村礦不斷采用新的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備，走出了一條適合自身需要的高質(zhì)量發(fā)展之路，為推進(jìn)礦井“四化”建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越。今后，章村礦將堅(jiān)持“向科技創(chuàng)新要效益”和“無(wú)人則安、少人則安”的發(fā)展理念，從裝備、技術(shù)、管理方面進(jìn)行創(chuàng)新，不斷加快礦井機(jī)械化、自動(dòng)化建設(shè)步伐。
（冀中股份章村礦 呂勝陽(yáng)）