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中國煤炭報:郭二莊礦實施“一面三巷”開采新工藝

發布時間: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,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雜頂板條件,如何提高下組煤生產效率?郭二莊礦給出了答案。今年以來,該礦顛覆思維,依靠技術創新實施“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提供了借鑒。

總結成功經驗,初步設想開采方案

“經過長時間的開采,2號煤瀕臨枯竭,生產主戰場逐漸向下組煤轉移集中,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?!惫f礦總工程師張小建介紹道。

根據二坑強制放頂作業施工經驗,強放孔最大孔深35 米,工作面傾向長度設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計中將工作 面長度設計為75米。

為扭轉采掘接替緊張局面,降低下組煤地區萬噸掘進率,郭二莊礦決定對下組煤地區工作面進行優化。

“我們從安全保障、生產系統、開采布局、工作效率等多個角度進行調研、論證,初步設想了‘一面三巷’開采方案?!惫f礦生產副礦長李梅介紹,即通過施工工作面回風順槽、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專用施工巷,這樣既能提高工作面生產效率、減少沿空留巷作業施工投入,又能確保工作面強放作業正常進行。

完成科技攻關,實現節支增效

創新首先要保證安全。郭二莊礦與四川大學合作完成科技攻關項目“下組煤承壓開采工作面長度與底板破壞深度關系研究”。結論表明,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。這一結論為工作面最終實現“一面三巷”開采提供了理論依據和安全保障。

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

首采工作面——19101 工作面于10 月中旬實現了上部、下部成功對接,通刀割煤。目前,19101工作面全天割煤穩定在 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束后,調度、安監、勞資、設計等多部門組成聯合驗收小組,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,以驗證孔深、角度等參數是否符合設計要求,保證強制放頂作業安全并按設計要求進行。

“‘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?!崩蠲氛f,同時,這樣布置還可以節省工作面中間巷沿空留巷施工,大大扭轉采掘接替緊張局面,每個工作面每年可為企業節支創效近千萬元。

下組煤“一面三巷”開采由最初的設想最終變為現實,是郭二莊礦加強技術攻堅、實施“三優三減一提高”的一個縮影。今年以來,郭二莊礦加大技術挖潛力度,優化生產工藝,實現找煤擴量和采掘工作有序接續,穩定了產量規模。

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測,為下組煤開采工作面長度優化升級提供科學依據、技術支撐,促進煤礦安全高效生產。

(程礦生 王坤)

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