貴州省首個(gè)大傾角大采高“三軟”煤層綜合機(jī)械化開采紀(jì)實(shí)

——貴州省首個(gè)大傾角大采高“三軟”煤層綜合機(jī)械化開采紀(jì)實(shí)

在42度至63度的采煤工作面斜坡上，月推進(jìn)速度從5米提高到60米，貴州省六盤水恒鼎實(shí)業(yè)有限公司洪興煤礦經(jīng)過(guò)一年多艱苦努力，探索出全省大傾角大采高“三軟”煤層綜合機(jī)械化開采新路，實(shí)現(xiàn)效益、安全雙豐收。

采煤工藝面臨選擇

不久前，記者來(lái)到洪興煤礦111703綜采工作面，看到采煤工人正在用坡度規(guī)測(cè)量，其數(shù)據(jù)顯示采煤工作面傾斜度達(dá)到51度，38架重達(dá)32噸的綜采液壓支架矗立在工作面，割煤機(jī)“呼呼”轉(zhuǎn)動(dòng)，優(yōu)質(zhì)煤源源不斷地落到刮板輸送機(jī)上，并隨著皮帶運(yùn)輸機(jī)涌向地面。

說(shuō)起111703綜采工作面出煤，六盤水恒鼎實(shí)業(yè)有限公司董事長(zhǎng)鮮清平感觸頗深。

“這個(gè)工作面的采煤難度非常大，最大傾斜度達(dá)到63度，平均傾角為48度，煤層平均厚4.8米，更為困難的是工作面面臨頂?shù)装逅绍洝⑵扑榍規(guī)r性差，是典型的大傾角大采高‘三軟’煤層。”鮮清平介紹說(shuō)，2017年11月，該工作面貫通時(shí)，采煤工藝面臨兩種選擇：一種是炮采，另一種是綜采。

炮采工藝可加快工作進(jìn)度。但是炮采后頂板難以控制，瓦斯會(huì)不均勻釋放，很容易導(dǎo)致瓦斯超限，安全風(fēng)險(xiǎn)大。由于炮采工作面斷面小，頂板破碎會(huì)造成漏頂堵塞工作面，產(chǎn)量少、效率低，資源嚴(yán)重浪費(fèi)。

采用綜采工藝，綜采支架能及時(shí)有效控制并支護(hù)頂板，且綜采工藝能實(shí)現(xiàn)落煤、支護(hù)頂板、運(yùn)煤機(jī)械化和快速化，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，還能提高單產(chǎn)效率，加快工作面推進(jìn)速度，縮短對(duì)被保護(hù)層的消突工期，同時(shí)也能較好地做到工作面瓦斯均勻釋放。但這個(gè)工藝需要更大的資金投入、更高的管理技術(shù)水平。

經(jīng)過(guò)反復(fù)研究、技術(shù)論證和效益分析，該礦最終決定選擇綜采工藝。

有著不服輸?shù)捻g勁兒

“大傾角大采高‘三軟’煤層綜采工藝在貴州還沒(méi)有成功經(jīng)驗(yàn)可借鑒。因其煤層傾角大、頂板松軟，支架很難穩(wěn)定。前期，我們?cè)诿后w內(nèi)注入高分子材料固化頂板，但仍然起不到作用，支架傾倒、下滑、咬架現(xiàn)象不斷出現(xiàn)，加上頂板裂縫滲透水破壞，底板受淋變軟，支架控制難度加大。”鮮清平說(shuō)，“一般煤礦的綜采液壓支架重量每架約20噸，我們的液壓支架每架重達(dá)32噸。選擇這樣重量級(jí)別的支架，主要是解決大采高松軟底板承受能力差、支架易下沉等難題。”

洪興煤礦礦長(zhǎng)敖成進(jìn)坦言，2018年6月至2019年2月前期9個(gè)月的作業(yè)中，該礦投入了400多萬(wàn)元，工作面僅推進(jìn)45米，每天幾乎都在處理支架倒架、調(diào)架和維護(hù)頂板，花費(fèi)了大量的人力物力，該礦及其上級(jí)公司幾乎失去了信心，準(zhǔn)備將綜采工藝改回炮采工藝。

然而，憑著一股不服輸?shù)捻g勁兒，該礦上級(jí)公司領(lǐng)導(dǎo)層帶隊(duì)深入現(xiàn)場(chǎng)跟班、調(diào)研，并組織相關(guān)人員外出學(xué)習(xí)考察，于今年3月決定重新組織實(shí)施綜采工藝。

經(jīng)過(guò)不斷探索，今年6月，111703綜采工作面進(jìn)度突破30米，7月進(jìn)度達(dá)到47.6米，8月進(jìn)度達(dá)到59.6米。8月產(chǎn)煤2.6萬(wàn)噸，平均采高4.5米，并有效控制了工作面片幫、冒頂，工作面推進(jìn)日趨正常。

記者了解到，該礦采取的主要措施是將先前工作面歪斜的支架扶正，調(diào)小工作面上段割煤傾角，保證工作面傾角在46度左右。調(diào)采過(guò)程中，他們堅(jiān)持頂板掛鐵絲網(wǎng)防止頂板漏頂，煤機(jī)割煤時(shí)及時(shí)將液壓支架的前支撐板支護(hù)到煤壁，防止煤壁片幫。

與此同時(shí)，該礦在工作面上段接近上安全出口處，按臺(tái)階式進(jìn)行調(diào)采;從工作面上段往下逐架進(jìn)行人工開幫，即采用人工方式沿煤層頂板進(jìn)行作業(yè)，并用工字鋼梁沿走向架棚支護(hù)，工字鋼梁一端搭在支架頂梁上，煤壁側(cè)采用高度合適的單體液壓支架進(jìn)行支護(hù)。

此外，他們還讓煤機(jī)從下往上進(jìn)行割底煤，截深0.8米，高度視底煤厚度決定，割煤后采取追機(jī)移架，煤機(jī)穿透機(jī)尾后，煤機(jī)空刀下行至機(jī)頭停機(jī)，再按從上往下的順序進(jìn)行推溜，如此循環(huán)直至工作面進(jìn)入正?；夭伞?/p>

拿下最關(guān)鍵的4%

回到辦公室里，鮮清平給記者算了一筆賬：當(dāng)初每月進(jìn)度5米，月采煤700多噸，成本100多萬(wàn)元。目前每月進(jìn)度可達(dá)60米，采煤2萬(wàn)多噸，成本170萬(wàn)元左右。

“111703綜采工作面試采投入了6500多萬(wàn)元，目前成本降低了，效益提高了，安全穩(wěn)定了，這筆投入很劃算。”鮮清平說(shuō)，按照目前的進(jìn)度，再過(guò)4個(gè)月左右，這個(gè)工作面就能采完，可以及時(shí)布置下一個(gè)工作面。

“更為關(guān)鍵的是，我礦在大傾角大采高‘三軟’煤層綜合機(jī)械化開采方面提振了信心，最大限度地利用資源，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和安全效益雙豐收。” 鮮清平高興地說(shuō)。

貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院有限公司總工程師孟應(yīng)芳告訴記者，洪興煤礦通過(guò)一年多的大膽探索，在大傾角大采高“三軟”煤層綜采方面積累了經(jīng)驗(yàn)，比傳統(tǒng)的炮采工藝大大提高了資源回收率，具有推廣價(jià)值。

據(jù)了解，按照貴州省關(guān)于煤炭工業(yè)淘汰落后產(chǎn)能加快轉(zhuǎn)型升級(jí)的部署，2020年全省生產(chǎn)煤礦采煤機(jī)械化率將達(dá)到96%。

“貴州煤礦采煤機(jī)械化率要達(dá)到100%，關(guān)鍵是還有4%的煤礦難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采。”貴州省能源局科技裝備處處長(zhǎng)韓樹強(qiáng)表示，這最為關(guān)鍵的4%煤礦的煤層賦存條件復(fù)雜多樣，由于煤層傾角大、構(gòu)造復(fù)雜、井田范圍小等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采。

為攻克這關(guān)鍵的4%煤礦的機(jī)械化開采難題，夯實(shí)到2022年全省煤礦實(shí)現(xiàn)100%機(jī)械化開采基礎(chǔ)，近日，貴州省科技廳、貴州省能源局聯(lián)合發(fā)布了貴州省關(guān)鍵4%煤礦機(jī)械化開采技術(shù)榜單。本批技術(shù)榜單旨在攻克關(guān)鍵4%煤礦機(jī)械化開采難題，提高煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)水平，推動(dòng)全省十大千億級(jí)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。