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巧思路激活大潜能

——河南能源贺驼煤矿优化设计降本增效纪实

2016-6-7 15:42:21 来源:中国矿业报 作者:蒋金磊

兼并重组小煤矿、年产30万吨的小矿井、煤与瓦斯突出的矿井,戴在这头上的三顶帽子,决定了河南能源贺驼煤矿发展的客观条件并不那么得天独厚。然而,该矿干部职工并没有因此而气馁。他们将优化设计作为打赢攻坚战的动力支撑,自给自足,不等不靠,将管理重点放在井下现场,从源头着手优化系统设计,创新生产工艺,走出了一条独具特色的降本增效发展之路。

优化设计囤出“三年口粮”

按照原设计方案,贺驼煤矿在开采完11采区后就开采12采区。然而,现实情况是,11采区即将采完,12采区生产系统受兼并重组影响而无法形成。按照原方案设计,矿井3年之内接替不上。

3年内光完善系统不采煤,意味着只投入不产出。不要说在当前煤炭行业困难形势下,就算形势好,矿井也无法生存。为此,一个崭新的设计思路开始酝酿。

“如果把12采区比作一块大蛋糕,既然3年之内不具备吃整块蛋糕的条件,何不把蛋糕切出来一部分?这样既可以保证3年内有蛋糕吃,还可以为下一步吃更大的蛋糕腾出时间,因此矿井必须优化设计。”贺驼煤矿矿长苏金华说。

设计的优化是最大的节约。为了落实这一设计思路,贺驼煤矿把12采区的一部分资源先划出来,提前布置生产系统,形成了11辅助采区,用5个月的时间解放220万吨煤炭,从而为12采区3年内完善生产系统提供了缓冲,有效提高了企业抗风险能力,节约材料费用近2000万元。

像这样的设计优化举措,体现在贺驼煤矿生产过程中的方方面面,底板瓦斯抽放巷也是其中一项。按照集团公司区域瓦斯治理要求,高突矿井必须开掘底板抽放巷对瓦斯进行预抽采。而底板抽放巷是服务性巷道,只需满足瓦斯抽放需求即可,没有必要做得“高大上”。

贺驼煤矿本着节约实用的原则,在保证安全的前提下,在11121底板抽放巷开掘过程中,创新使用了锚网不喷浆工艺。

贺驼煤矿在11121底板抽放巷施工了近400米的情况下,发现巷道顶板比较坚硬且完整性较好,便更改了支护方式,由锚网喷浆变为锚网不喷浆,不但节省了喷浆料,减少了辅助环节,还使巷道单进水平由60米/月提高至80米/月。在安全上更是有效地防止了因顶板来压带来的浆皮开裂隐患。仅此巷道,该矿便节约材料费用130万余元。

创新工艺省下“千万效益”

随着开采年限的增加,贺驼煤矿针对近年来生产接替紧张、采掘比例失调等困扰矿井生产组织和安全管理的难题,积极献计献策。该矿打破常规,通过不断探索,决定分别在1108工作面和1107工作面推广使用小煤柱沿空掘巷和无煤柱沿空掘巷,以此提高煤炭回收率,还可进一步缓解采掘接替紧张的局面。

“由于煤层瓦斯含量大,煤层透气性差,以往的留小煤柱形式的沿空掘巷,从采空区边缘到实体煤5米处煤层仍然具有一定危险性,对掘进安全和掘进速度都会造成较大的影响。无煤柱沿空掘巷相当于在解放层中掘进巷道,掘进速度和安全均大大提高。”贺驼煤矿总工程师张书印告诉记者。

在煤炭行业,小煤柱和无煤柱沿空掘巷不算什么新鲜事,但是在安阳地区,这还是第一次尝试。贺驼煤矿就是敢于做“第一个吃螃蟹的人”。

一项新工艺的实施往往伴随着各种困难。刚开始,贺驼煤矿遇到了难题。比如,顶板煤层破碎掉落严重、瓦斯涌出量大等问题突出。但是,该矿干部职工没有被困难吓倒,他们专门成立了技术攻关小组,通过现场调研、实地认证和具体分析,采取了打超前骨架、局部喷浆、薄煤层破底保顶等措施,探索出了符合实际的开采方式。

在采访中,记者还了解到,小煤柱沿空掘巷和无煤柱开采法,在很大程度上能够消除容易自燃煤层的发火根源和提前释放老空区存水,有利于解决深部采空区及工作面上隅角瓦斯聚集和水害问题。因此,该工作法的实施对消除采空区瓦斯威胁、降低瓦斯涌出量和消除水灾也有明显的作用。

通过无煤柱开采方法的应用,贺驼煤矿生产接替紧张的难题得到了有效缓解,不仅煤炭回收率有了明显提高,而且还带来了显著的经济效益。

“采完1107工作面,可以多出煤两万吨,按现在煤价计算,至少可以创造效益600万元。下一步,我们准备在以后的工作面继续采用这种采煤方法,预计每个工作面可以节余资金1000万元。”贺驼煤矿副总工程师王子光说。

废旧物资支起“头顶安全”

在贺驼煤矿1107上顺槽,几个特殊的支护方式引起了记者的注意。“这个叫一字梁,这个叫丁字棚,还有那个叫门式支护。”生产技术部王超对这些特殊的支护方式一一进行了解释。

由于地质条件原因,贺驼煤矿巷道变形比较严重。特别是在顺槽掘进过程中,往往是前面的刚掘好,后边的就发生了变形,返修时不仅费时、费工,而且还成本高。于是,该矿技术人员就想出了这些土办法。

一字梁就是在变形的巷道中间打一根“U”型钢,丁字棚就是在巷道变形部位横竖分别打一根“U”型钢,而三根“U”型钢组成的门式支护更是十分形象。这些支护方式看上去很“土”,却都是根据力学原理想出来的,简单易行,且行之有效。

三种支护方式根据巷道的变形程度对应实施,所有支护材料都是把废旧“U”型钢截割拼接而成的。巷道压力增大时,这些被重新利用的废旧材料就会承担起千钧重担,有效防止巷道变形。

“与以前相比,每米巷道至少节约3000元。”王超给记者算了一笔经济账,“更重要的是,这些方式经久耐用。拿1108工作面来说,原本需要一年维修一次的巷道,使用这些支护方式后,坚持了一年半还十分完好。”

巷道变形是煤矿经常遇到的难题。与被动地反复巷修相比,贺驼煤矿更注重因地制宜,从源头探寻有效解决问题的办法。在行人下山,记者又发现该矿的一种新的支护方式——马蹄形棚支护。这段巷道两边都是采空区,由于压力很大,采用普通的半圆形棚支护,这种支护需要经常维修。

“后来我们就创新使用了这种马蹄型棚支护方式。这种支护方式属于全封闭型的,对抵抗底压、侧压都十分有效。半圆形支护棚平均一年就要维修一次,而马蹄形棚可以使用3年。”王超对记者说。

支护方式的改变减少了维修次数,每米巷道维修成本较以前至少减少1万元。此外,马蹄形棚也使用了废旧“U”型钢。在这里,废旧钢材同样实现变废为宝,成了“栋梁之才”。□

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