中國煤炭報:郭二莊礦實施“一面三巷”開采新工藝

發(fā)布時間:2023-11-24 08:11:38 冀中能源

稿件來源:中國煤炭報11月21日2版

郭二莊礦實施“一面三巷”開采新工藝

深邃的井下22米厚的火成巖頂板橫亙于前,鉆機靈活地進行著強放孔作業(yè),從上部到下部,有條不素……這是冀中能源股份有限公司郭二莊礦首次實施下組煤“一面三巷”開采工藝的一幅畫面。

面對巨厚火成巖的復(fù)雜頂板條件,如何提高下組煤生產(chǎn)效率?郭二莊礦給出了答案。今年以來,該礦顛覆思維,依靠技術(shù)創(chuàng)新實施“一面三巷”開采工藝,取得初步成功,為同類型工作面高效生產(chǎn)提供了借鑒。

總結(jié)成功經(jīng)驗,初步設(shè)想開采方案

“經(jīng)過長時間的開采,2號煤瀕臨枯竭,生產(chǎn)主戰(zhàn)場逐漸向下組煤轉(zhuǎn)移集中,而一坑下組煤(9號煤)頂部為平均厚度為22米的堅硬火成巖,不易自然垮落,需要進行強制放頂作業(yè)。”郭二莊礦總工程師張小建介紹道。

根據(jù)二坑強制放頂作業(yè)施工經(jīng)驗,強放孔最大孔深35 米,工作面傾向長度設(shè)計受到強放孔最大孔深限制。因此,郭二莊礦在南翼-150米以淺下組煤開采初步設(shè)計中將工作 面長度設(shè)計為75米。

為扭轉(zhuǎn)采掘接替緊張局面,降低下組煤地區(qū)萬噸掘進率,郭二莊礦決定對下組煤地區(qū)工作面進行優(yōu)化。

“我們從安全保障、生產(chǎn)系統(tǒng)、開采布局、工作效率等多個角度進行調(diào)研、論證,初步設(shè)想了‘一面三巷’開采方案。”郭二莊礦生產(chǎn)副礦長李梅介紹,即通過施工工作面回風(fēng)順槽、運輸順槽和中間巷三條巷道,將工作面傾斜長度增加一倍,中間巷作為強制放頂作業(yè)專用施工巷,這樣既能提高工作面生產(chǎn)效率、減少沿空留巷作業(yè)施工投入,又能確保工作面強放作業(yè)正常進行。

完成科技攻關(guān),實現(xiàn)節(jié)支增效

創(chuàng)新首先要保證安全。郭二莊礦與四川大學(xué)合作完成科技攻關(guān)項目“下組煤承壓開采工作面長度與底板破壞深度關(guān)系研究”。結(jié)論表明,當工作面采用“一面三巷”方式開采時(即工作面長度為150 米時),工作面回采對底板最大破壞深度將無明顯增加。這一結(jié)論為工作面最終實現(xiàn)“一面三巷”開采提供了理論依據(jù)和安全保障。

郭二莊礦技術(shù)部門對煤層賦存、生產(chǎn)系統(tǒng)進行再分析、再論證、再設(shè)計,完成了《下組煤開采初步設(shè)計(修改)》和《下組煤開采安全設(shè) 施設(shè)計(修改)》編制工作,并順利通過冀中能源集團、河北省應(yīng)急管理廳批復(fù)。8 月中旬,下組煤開采項目正式進入聯(lián)合試運轉(zhuǎn)階段。

首采工作面——19101 工作面于10 月中旬實現(xiàn)了上部、下部成功對接,通刀割煤。目前,19101工作面全天割煤穩(wěn)定在 300 架以上,放頂步距有效控制在 15 米,已安全推采45米,收到了預(yù)期效果。

下組煤“一面三巷”形成后,鉆機可以通過中間巷有序完成上部、下部強放孔施工,省去了鉆機搬進、搬出等繁瑣工序,降低了職工勞動強度。上、下兩組強放孔均施工結(jié)束后,調(diào)度、安監(jiān)、勞資、設(shè)計等多部門組成聯(lián)合驗收小組,對強放孔進行逐孔驗收。驗收人員用長約 20 米的 PVC管勻速穿入強放孔內(nèi),以驗證孔深、角度等參數(shù)是否符合設(shè)計要求,保證強制放頂作業(yè)安全并按設(shè)計要求進行。

“‘一面三巷’開采時,中間巷作為強制放頂孔專用施工巷,成功彌補了強放孔深不足、放頂距離小這一短板,萬噸掘進率降 至 59 米/萬噸。”李梅說,同時,這樣布置還可以節(jié)省工作面中間巷沿空留巷施工,大大扭轉(zhuǎn)采掘接替緊張局面,每個工作面每年可為企業(yè)節(jié)支創(chuàng)效近千萬元。

下組煤“一面三巷”開采由最初的設(shè)想最終變?yōu)楝F(xiàn)實,是郭二莊礦加強技術(shù)攻堅、實施“三優(yōu)三減一提高”的一個縮影。今年以來,郭二莊礦加大技術(shù)挖潛力度,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)找煤擴量和采掘工作有序接續(xù),穩(wěn)定了產(chǎn)量規(guī)模。

下一步,郭二莊礦將進一步加強與科研院校合作,強化下組煤工作面回采對底板破壞深度監(jiān)測,為下組煤開采工作面長度優(yōu)化升級提供科學(xué)依據(jù)、技術(shù)支撐,促進煤礦安全高效生產(chǎn)。

(程礦生 王坤)