“这两年李村煤矿的发展变化确实太大太快了!年初建设完成集团首个大采高智能化综采工作面,接着我们又挑战了集团首个大断面一次采全高沿空留巷技术,留巷断面4.2~4.5m(高)×5.0m(宽),这是集团首家。”潞安化工集团李村煤矿综采队队长宋红飞激动地说道。
李村煤矿由于“三下”压煤量大、地质条件差,可采储量不足。如何延长服务年限,如何安全、环保、高效地把这些沉睡在地下的“乌金”全部开采出来,实现“颗粒归仓”“精采细采”是当务之急。
“我们矿早在2014年就完成了沿空留巷无煤柱开采的规划设计,并进行了巷道布置;2018年矿井投产时在1301首采工作面开展了高水材料沿空留巷试验,取得了大采高工作面沿空留巷矿压及施工方面的宝贵经验;今年在2302工作面采用柔模混凝土技术及成套设备进行沿空留巷,并取得阶段性成功。”该矿生产科科长武立新介绍道。
李村煤矿发现沿空留巷技术可直接将采空区侧巷道保留下来,有效缓解掘进效率对大采高综采工作面生产的制约影响。该队技术员申亚楠介绍了这样一组数据:“经过勘探测量,2302辅助进风巷沿空留巷成功以后,2303工作面可减少回采巷道900米,巷道掘进、支护和瓦斯治理的综合费用约10000元/米,则减少回采巷道可产生经济效益900万元。”
这些数字是成绩,也是挑战。与普通巷道沿空留巷技术不同,大断面一次采全高沿空留巷的受破断载荷影响压力显现剧烈,顶板维护难度大;作业施工工序复杂,巷道后期维护工作量大,使用人员投入、平均回采使用材料较多,挡矸架位置不易调整等等,均给这项工程带来不小的挑战。
工欲善其事,必先利其器。为了满足一次采全高沿空留巷顶板维护的生产需要,必须配套与之相适应的架前顶板进行补强支护。经过多方研究,该矿综采队最终采用打锚索支护工艺维护顶板。但由于机尾打锚索纵向范围较大,需多次对安全作业平台搭设与拆除,且传统平台搭设工艺复杂、耗时较长,不仅影响回采速度,而且长时间靠近煤壁作业,安全系数低,对回采进度影响较大。“为了解决这些问题,我队独创‘近煤墙顶板支护作业支护平台’,这个平台不仅搭设拆卸方便、安全可靠,而且可满足大采高安全高效回采期间沿空留巷三角区顶板维护需求。”该矿书记孛志鹏介绍道。
小构件解决大问题。“我矿留设巷道断面较高,且由于地质条件影响,高度不一致,合作的厂家提供的方案采用的是单体柱+模型板在柔模混凝土成型,但期间无法较好控制柔模侧面凸出变形问题,侧面不平会导致留设巷道向采空区侧漏风,影响巷道承载能力。”宋红飞说,“后经过多次试验,我队利用回收废旧锚杆制作柔模包防凸拉钩,与原有架模钢筋结构一体化使用,有效防止柔模包凸出,保证了柔模包侧面成型质量。”
问题一个接着一个,但解决问题的办法从未间断。磨刀不误砍柴工。要解决问题,还需要能驾驭设备的人。在宋红飞看来,人是决定这次任务成败的主要因素。加之大断面一次采全高沿空留巷使用人员投入量大、平均回采使用材料较多,导致工艺较为复杂,新增工艺沿空留巷作业工作量大、劳动强度高,该队员工为完成沿空留巷柔模打设及相关工作,加班加点超负荷作业现象严重。为保证沿空留巷保质保量完工,且在新工艺跟进生产进度情况下改善员工作业环境,该队根据沿空留巷工艺特点,多次组织会议针对性对沿空留巷新工艺进行讨论,通过调整班组作业流程及劳动组织方式,生产留巷作业工序逐步优化,员工作业强度和作业时间逐步降低,工程质量在满足标准情况下逐步提高。
“采用沿空留巷技术以后,可多回收煤炭资源18.36万吨。如果煤炭开采利润按照平均每吨400元计算的话,仅节省区段煤柱资源,就可创造利润7344万元。”武立新说道。 |