2017年11月23日 星期四
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玩转世界首套超大采高

——兖矿金鸡滩矿8.2米超大支架安装纪实

2017-11-10 9:07:20 来源:中国矿业报社 作者:吴玉华

日前,世界首套8.2米超大采高工作面落户兖矿集团金鸡滩煤矿。

金鸡滩煤矿位于陕西榆林毛乌素沙漠南缘,隶属陕西未来能源化工有限公司,是未来能源100万吨/年煤间接液化综合利用项目的配套矿井。

近日,笔者深入金鸡滩矿超大采高工作面,详细了解了这套8.2米超大支架的安装、使用情况。

十几万吨的设备一月装完

这个工作面首先遇到的问题竟然是运输和安装。

8.2米超大采高支架,就是一个“大”:重量大,尺寸大,运输难度大,安装难度大。支架单体重达78吨,部分过度支架重达86吨,这样的庞然大物一个工作面需要150架;工作面顺槽皮带宽1.8米,长5800米;采煤机更是“巨无霸”:机高3.6米,重达209吨!林林总总的设备加起来,总重达到十几万吨。

金鸡滩矿井井田面积98.52平方公里,煤层倾角小于5°,是中国乃至世界上煤质最好、开采条件最好的煤田之一。针对这个矿和兖矿集团陕蒙基地煤层条件,兖矿集团积极开展超大采高综采和大采高综放关键技术研究,2014年初,“8.2米超大采高综采成套技术与装备研制”科研立项,历经调研、论证、设计研发等工作,2015年12月完成两柱掩护式超大采高液压支架样机试制,2016年4月完成8.2米超大采高成套装备地面联合试运转,2017年3月通过技术鉴定。

如此庞大的设备下井需要特制的运输设备,陕蒙基地没有,兖矿本部也没有。最终打听到神华集团有几台重型支架搬运车,租来后,8.2米的支架,可降到3.8米,一个重型支架运输车就能满足。可209吨的采煤机,简直就像一座小山,只好把它肢解开,仅一个机头和滚筒就重达120吨!需要两个重型支架运输车拼起来,才能装下。

金鸡滩矿采煤副总工程师、综采工区区长刘德军说,一般的工作面安装也就20来天,但是这个工作面却安装了一个多月。设备体量大是一个方面,另一方面则是由于这些支架是在兖矿本部生产,还要千里迢迢地运来陕北,其他配套设备也基本都是定制配套生产,这也影响了工作面安装效率。

2016年7月,金鸡滩矿108超大采高工作面开始试生产。“现在想起来,这可都是阅历和经验啊!”刘德军站在工作面,轻拍着液压支架粗大的柱体,欣慰地说,“再苦、再累,也值了!”

每升高一点,都是全新的考验

在金鸡滩矿综采队技术员佟朋看来,8.2米超大采高工作面生产过程,是一个探索、适应、熟悉的过程。

金鸡滩矿综采工区是由南屯矿综采工区为班底组建的新队伍。在南屯矿,工人们是在采高3米,甚至1.1米的工作面生产。来到金鸡滩矿,首先接触的5.5米高的工作面。“震撼!”佟朋谈起第一次见到5.5米工作面时的感受,“震撼得竟然几乎不能迈步。”

从5.5米采高,金鸡滩矿工作面逐步升高,6米、7.8米、7.9米,到现在的108工作面8.2米采高。“若一开始就采8.2米高,困难肯定相当大。”佟朋说,“采高每升高一点,带来的都是全新的考验。”

笔者在108工作面行进时,正好感受到一次矿压来袭,工作面充斥着岩石撕裂沉闷而干脆的巨响,惊心动魄。

佟朋介绍,8.2米高综采工作面最大的问题在于煤壁片帮,这涉及到矿压管理,周期来压的预判,以及要采取的相对应措施。工作面煤壁片帮是经常性的,为此,他们采取如下措施:加强工作面检修力度,保证工作状态和顶柱的有效支撑;精心选择设备造型、立柱护网,使防护强度更高、伸缩度更长;规范职工操作,跟机及时打护帮,保护煤壁。

佟朋说,他最放心的是直径530毫米的支架立柱。“至今没有一棵损坏。”他说,在南屯矿9310工作面时,前后更换了一千多棵立柱,这些都是因为密封遭受损坏而漏液,“只要立柱支得住,液压元件损坏低,电液控操作方便,就会带来更高的效率。”

笔者看到,108工作面上,两条直径超过半米的粗壮立柱,支撑着高大的支架,像一座“擎天塔”,150架支架紧密相连,为这个300米长的工作面筑起钢铁长城。

回采率达95%以上

据介绍,截至2017年7月,金鸡滩矿108工作面试生产一年,采煤1300万吨,最高日产6万吨,最高月产150万吨,平均日产5万吨,达到或超过年产1500万吨生产能力,达到“一矿、一井、一面、一百人、一千五百万吨”特大现代化矿井生产规模。

“相对于综采放顶煤来说,超大采高工作面一次性采全高,是又一次采煤技术的革命。”金鸡滩矿矿长张传昌高兴地说,“经过三年多试生产,金鸡滩矿全员功效达到89.08万吨,原煤效率达到163.17万吨,都达到国内领先水平。”

张传昌介绍,相对于综采放顶煤采煤工艺,超大采高一次性采全高的优越性,表现在回采率更高。一次性采全高是沿顶底板开采,回采率可达95%到98%,高于放顶煤开采回采率;顶板更易控制。一次性采全高不破坏顶板,支护更易、效果更好;设备减少。省却了后部落煤,就省却了一部后部运输机,可节省用工3-5人,现在整个工作面每班只有12名职工;煤质更好。因为没有顶板矸石混入,一次性采全高煤质更好,可减少洗选成本;防治水更易。一次性采全高,对顶板破坏不大,地面塌陷、顶板水易控制。

在金鸡滩矿108工作面,笔者亲身体验到了8.2米超大采高工作面给予的震撼:高大的支架撑起整齐、宽大的空间;巨大的采煤机毫不费力地缓缓推进,随着“嘎巴”、“嘎巴”清脆的响声,切碎的煤块瀑布般倾泻而下,运输机发着闷轰的声音,驮着山包一样的煤快速移动。工人师傅站在由粗大的支柱和防护网支撑的安全空间里,轻松地触动着支架操作盘上的按钮,支架前移、后退、升降,瞬间完成。

“按照这样的推进速度,每班要割七八刀煤,每刀两千七百多吨,震撼吧!”佟朋自豪地说,“108工作面现在平均日产5万吨,已经达到1800万吨生产能力。” □

编辑:宫莉

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