稿件(jian)來源：《中國煤炭報(bao)》2023年11月07日
面對采掘接替(ti)緊張(zhang)、深井支護困難(nan)、復雜地質條件(jian)等諸多問題，近年來(lai)，冀中能源股份有限公(gong)司邢東(dong)礦不斷強化(hua)技術創新(xin)，優化(hua)采煤(mei)工藝和(he)采掘布局等，實現(xian)了科技降本和(he)煤(mei)炭(tan)資(zi)源回收最優化(hua)。
把問題當課題，優化(hua)支護(hu)和設計(ji)
作(zuo)為冀(ji)中能源集團最深的大采深高承壓礦井，如何在(zai)頂板支護更加優化的前提下，實(shi)現科技降本，一直是(shi)邢東礦技術(shu)研究(jiu)的重要課題。
“我(wo)們(men)去(qu)山東濟寧能源集(ji)團學(xue)(xue)習(xi)，積(ji)極與兄(xiong)弟單位(wei)對標(biao)，再結合(he)自(zi)身生產條件(jian)和特點(dian)，找出(chu)適合(he)我(wo)們(men)頂(ding)板支護的方(fang)式(shi)方(fang)法。”邢東礦技術(shu)規劃(hua)科科長張(zhang)健拿(na)著(zhu)厚(hou)厚(hou)的學(xue)(xue)習(xi)筆(bi)記介紹。
邢東(dong)礦(kuang)1222矸石充填工作面(mian)，最深煤層(ceng)有900多米(mi)。為(wei)了提高巷道支護強度，邢東(dong)礦(kuang)在掘進過斷層(ceng)期(qi)間(jian)，減少擴幫，將(jiang)原(yuan)本800毫米(mi)×800毫米(mi)的間(jian)排距，縮小成700毫米(mi)×700毫米(mi)，巷道維修(xiu)周期(qi)延長2倍(bei)至3倍(bei)。
“縮小間排距，看似浪費了井下支護材料，但降低了二次(ci)巷道(dao)整(zheng)修(xiu)的(de)頻率(lv)，減少(shao)了整(zheng)修(xiu)時的(de)人(ren)員數(shu)量和(he)浪費的(de)時間，保(bao)障了采掘接(jie)替(ti)，減少(shao)了多次(ci)巷道(dao)整(zheng)修(xiu)的(de)各項費用。”張健說道(dao)。
據了解，僅11218和1222兩個工作面，就節省(sheng)各項頂板(ban)支(zhi)護(hu)費(fei)用約70萬元。
同時，邢東礦(kuang)在11235工作面(mian)和11216工作面(mian)過斷(duan)層期間進行設計(ji)優化，盡最(zui)大努力提高煤炭回收率。
“緊(jin)鄰市區、周(zhou)邊村莊密集、煤層(ceng)薄、夾矸多、斷(duan)層(ceng)頻繁……”用(yong)邢東礦總工程師(shi)楊軍(jun)輝的話說，“遙(yao)遙(yao)領(ling)先的科學技術(shu)，都是(shi)被逼出來的，生(sheng)產接替緊(jin)張及一線職(zhi)工緊(jin)缺成(cheng)為制約邢東礦采掘平衡的最大掣肘。”
在(zai)11216工作(zuo)(zuo)面過(guo)(guo)斷(duan)(duan)層(ceng)期(qi)間(jian)，邢(xing)(xing)東(dong)礦提前根(gen)據掘進期(qi)間(jian)掌握的地質(zhi)資料，科學(xue)分析回(hui)采(cai)工作(zuo)(zuo)面斷(duan)(duan)層(ceng)情(qing)況和地質(zhi)構造。在(zai)過(guo)(guo)斷(duan)(duan)層(ceng)時，按(an)回(hui)采(cai)剖面圖完成支(zhi)架(jia)調整(zheng)、工作(zuo)(zuo)面溜子(zi)調坡(po)。將(jiang)工作(zuo)(zuo)面支(zhi)架(jia)及刮板輸送(song)機調整(zheng)至(zhi)最優角度(du)，以最優采(cai)高實現多割(ge)煤(mei)(mei)少割(ge)巖(yan)。通過(guo)(guo)技術優化，邢(xing)(xing)東(dong)礦既降低了(le)勞動力(li)消耗，又減少了(le)回(hui)采(cai)托頂煤(mei)(mei)，且多回(hui)收煤(mei)(mei)炭資源約4.2萬噸(dun)。按(an)照當前煤(mei)(mei)炭價格(ge)700元/噸(dun)計算，增收近(jin)3000萬元。
在11235工(gong)作面過斷層時，邢東礦同樣通(tong)過技術創新(xin)，多(duo)回收了三角(jiao)煤(mei)4000多(duo)噸(dun)。
邢(xing)東礦11235運(yun)料巷設計需通過SF75斷層且無法避免(mian)。受(shou)SF75斷層的制約，若不采取(qu)有效舉措，工(gong)作面停(ting)采線將不得不靠下布置(zhi)，導(dao)致斷層附近三(san)角(jiao)煤難以回收(shou)。而通過技(ji)術創新，用(yong)做(zuo)假頂(ding)+臥底的方式，人為(wei)降低兩(liang)巷頂(ding)板高度(du)，11235工(gong)作面可向外多推進15米，實現(xian)對斷層三(san)角(jiao)煤最大限度(du)回收(shou)，創造直接經濟效益300多萬(wan)元。
技術創新(xin)不停(ting)，開(kai)采工藝升級
“高水充(chong)填在(zai)過去十年為(wei)我們礦立下了‘汗(han)馬(ma)功勞(lao)’，但技術在(zai)更新，我們要精(jing)益(yi)求精(jing)，全方(fang)(fang)位降(jiang)本增效，找(zhao)出(chu)可以替(ti)代(dai)高水充(chong)填的更好方(fang)(fang)式(shi)。”回憶起全域連續智(zhi)能化矸石(shi)充(chong)填之路，楊軍輝(hui)目光閃(shan)爍。
為(wei)了優化矸(gan)石(shi)(shi)(shi)充(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)系統，邢東礦(kuang)設(she)計采(cai)用礦(kuang)外矸(gan)石(shi)(shi)(shi)結合井下矸(gan)石(shi)(shi)(shi)充(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)開(kai)采(cai)，并改(gai)(gai)進(jin)矸(gan)石(shi)(shi)(shi)充(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)工作(zuo)面裝備(bei)和(he)工藝，提高開(kai)采(cai)效率(lv)。在-760里(li)段運矸(gan)巷(xiang)、矸(gan)倉(cang)繞(rao)道(dao)及-760東翼充(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)矸(gan)通道(dao)掘進(jin)工程1004米，建立2個矸(gan)石(shi)(shi)(shi)倉(cang)，形成了1100區域充(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)矸(gan)系統，為(wei)實現1222高水充(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)改(gai)(gai)矸(gan)石(shi)(shi)(shi)充(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)節省一年半(ban)時(shi)間。同時(shi)，提前一年半(ban)將高水充(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)改(gai)(gai)矸(gan)石(shi)(shi)(shi)充(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)之后，充(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)消耗總(zong)成本節約近5000萬元。
為(wei)保證生產接替，邢東(dong)礦(kuang)優化回采(cai)工(gong)藝(yi)和采(cai)掘布(bu)局，回收11218矸石充(chong)填工(gong)作面本無法回收的煤炭，延長礦(kuang)井(jing)服務(wu)年(nian)限。通過優化預計可(ke)多(duo)產煤約25萬噸，產生經濟效益(yi)近2億元。
眼下，邢東(dong)礦正(zheng)朝著無煤柱矸石充填開(kai)采、沿空(kong)留巷開(kai)采的道路前進。
“在11215工作面掘進設(she)(she)計上(shang)，正常情況下需在這里(li)拐(guai)彎施(shi)工切眼(yan)(yan)。為盡(jin)可能(neng)多回收(shou)寶貴的(de)煤炭資源，我們(men)研(yan)究地質資料(liao)，分析斷層位(wei)置(zhi)，發(fa)現從運料(liao)巷(xiang)掘進可以(yi)掘至設(she)(she)計切眼(yan)(yan)的(de)位(wei)置(zhi)，且不會撞(zhuang)上(shang)斷層。我們(men)立刻(ke)重新(xin)設(she)(she)計，制定了新(xin)的(de)掘進方案。”張健指著(zhu)設(she)(she)計圖紙解釋道(dao)。
邢(xing)東礦對11215工(gong)作(zuo)面DF15斷層(ceng)進(jin)行分析研究，確定巷道(dao)坡度及兩巷貫通方(fang)案，以錨網支護的形(xing)式將(jiang)20米煤(mei)柱(zhu)回收；通過(guo)加注水(shui)泥漿，充填碾壓混凝(ning)土，排木剁，排單體，實(shi)施無煤(mei)柱(zhu)開采，可多回收煤(mei)炭資源約2萬噸(dun)，創造經(jing)濟(ji)效益(yi)近(jin)1600萬元。（劉佳卓）