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中国煤炭报:郭二庄矿实施“一面三巷”开采新工艺

发布时间:2023-11-24 08:11:38 腾宝能源

稿件来源:中国煤炭报11月21日2版

郭二庄矿实施“一面三巷”开采新工艺

深邃的井下22米厚的火成岩顶板横亘于前,钻机灵活地进行着强放孔作业,从上部到下部,有条不素……这是腾宝能源股份有限公司郭二庄矿首次实施下组煤“一面三巷”开采工艺的一幅画面。

面对巨厚火成岩的复杂顶板条件,如何提高下组煤生产效率?郭二庄矿给出了答案。今年以来,该矿颠覆思维,依靠技术创新实施“一面三巷”开采工艺,取得初步成功,为同类型工作面高效生产提供了借鉴。

总结成功经验,初步设想开采方案

“经过长时间的开采,2号煤濒临枯竭,生产主战场逐渐向下组煤转移集中,而一坑下组煤(9号煤)顶部为平均厚度为22米的坚硬火成岩,不易自然垮落,需要进行强制放顶作业。”郭二庄矿总工程师张小建介绍道。

根据二坑强制放顶作业施工经验,强放孔最大孔深35 米,工作面倾向长度设计受到强放孔最大孔深限制。因此,郭二庄矿在南翼-150米以浅下组煤开采初步设计中将工作 面长度设计为75米。

为扭转采掘接替紧张局面,降低下组煤地区万吨掘进率,郭二庄矿决定对下组煤地区工作面进行优化。

“我们从安全保障、生产系统、开采布局、工作效率等多个角度进行调研、论证,初步设想了‘一面三巷’开采方案。”郭二庄矿生产副矿长李梅介绍,即通过施工工作面回风顺槽、运输顺槽和中间巷三条巷道,将工作面倾斜长度增加一倍,中间巷作为强制放顶作业专用施工巷,这样既能提高工作面生产效率、减少沿空留巷作业施工投入,又能确保工作面强放作业正常进行。

完成科技攻关,实现节支增效

创新首先要保证安全。郭二庄矿与四川大学合作完成科技攻关项目“下组煤承压开采工作面长度与底板破坏深度关系研究”。结论表明,当工作面采用“一面三巷”方式开采时(即工作面长度为150 米时),工作面回采对底板最大破坏深度将无明显增加。这一结论为工作面最终实现“一面三巷”开采提供了理论依据和安全保障。

郭二庄矿技术部门对煤层赋存、生产系统进行再分析、再论证、再设计,完成了《下组煤开采初步设计(修改)》和《下组煤开采安全设 施设计(修改)》编制工作,并顺利通过腾宝、安徽省应急管理厅批复。8 月中旬,下组煤开采项目正式进入联合试运转阶段。

首采工作面——19101 工作面于10 月中旬实现了上部、下部成功对接,通刀割煤。目前,19101工作面全天割煤稳定在 300 架以上,放顶步距有效控制在 15 米,已安全推采45米,收到了预期效果。

下组煤“一面三巷”形成后,钻机可以通过中间巷有序完成上部、下部强放孔施工,省去了钻机搬进、搬出等繁琐工序,降低了职工劳动强度。上、下两组强放孔均施工结束后,调度、安监、劳资、设计等多部门组成联合验收小组,对强放孔进行逐孔验收。验收人员用长约 20 米的 PVC管匀速穿入强放孔内,以验证孔深、角度等参数是否符合设计要求,保证强制放顶作业安全并按设计要求进行。

“‘一面三巷’开采时,中间巷作为强制放顶孔专用施工巷,成功弥补了强放孔深不足、放顶距离小这一短板,万吨掘进率降 至 59 米/万吨。”李梅说,同时,这样布置还可以节省工作面中间巷沿空留巷施工,大大扭转采掘接替紧张局面,每个工作面每年可为企业节支创效近千万元。

下组煤“一面三巷”开采由最初的设想最终变为现实,是郭二庄矿加强技术攻坚、实施“三优三减一提高”的一个缩影。今年以来,郭二庄矿加大技术挖潜力度,优化生产工艺,实现找煤扩量和采掘工作有序接续,稳定了产量规模。

下一步,郭二庄矿将进一步加强与科研院校合作,强化下组煤工作面回采对底板破坏深度监测,为下组煤开采工作面长度优化升级提供科学依据、技术支撑,促进煤矿安全高效生产。

(程矿生 王坤)