煤炭是不可再生资源,提高煤炭资源回收率意义重大。作为煤炭行业龙头的神东,一直在探索提高煤炭资源回收率的有效途径。哈拉沟煤矿12201综采工作面开展的切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术,将万吨掘进率由29米/万吨降低到12.5米/万吨,单这个工作面就可多回收煤炭资源2300多吨,回收率提高近4%,此项采煤技术也被业界称为“第三次矿业技术变革”。
切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术又称为“110”工法,即采用恒阻锚索对巷道顶板加强支护,回采前对巷道正帮侧顶板定向预裂,待工作面推过后,在矿压的作用下,顶板沿预裂切缝自动切落形成巷帮,作为下一个工作面的顺槽二次使用,实现了一个工作面一条顺槽无煤柱开采。“和公司现用的柔模沿空留巷采煤工艺相比较,切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术最大的优点是不影响综采工作面回采推进速度。该项技术工序简单、工程量小,实现了平行作业,提高了资源回收率,同时提高了回采效率。”哈拉沟煤矿总工程师宋立兵介绍说。
该项目的施工受到了两级公司的高度关注,两级公司领导多次深入现场调研指导工作,为项目安全顺利实施出谋划策。张子飞通过现场调研,根据施工环境的特点,要求将工作面机轨合一的布置方式调整为机轨分离布置,胶带机中心线向副帮偏移700毫米,这一创新思路,不仅满足了留巷段正帮侧切缝作业要求,同时为切顶孔施工和爆破提供了安全空间。矿里在人员组织上实行“三固定”原则,固定领导、工程技术人员和联络人员,工程技术口由宋立兵负责牵头,生产办相关人员负责和施工方协调沟通,矿里要求每周召开工程周例会,施工单位和科研单位每天参加早调度会,及时沟通解决存在的困难和问题,确保施工组织机构顺畅。“这项新技术在与生产实践相结合的过程中遇到了很多新问题和挑战,正是两级公司领导的高度重视和矿里各层级工作人员分工明确、高度负责、不断创新的精神,才克服了困难。”宋立兵说道。
哈拉沟煤矿12201综采工作面都是重型装备,机头、机尾体积大,两端头支护设备多,留巷破坏了原有巷道支护体系。为了保护顺槽原有支护,矿里优化了端头支架的布置方式,将端头支架由3台改为2台,端头之间拉开0.8米的缝隙,为恒阻锚索保留了缝隙,使拉架时恒阻锚索不被破坏。同时,支架顶梁上方焊接了加高块,让加高块正好在原来两排锚索中间,拉架时不破坏原有锚索。为了保护挡矸人员安全,矿里在工作面端头支架前铺设了4米宽的金属网进行挡矸,工作面推过后防止矸石滚落伤害作业人员。另外,针对采空区的防灭火隐患问题,矿里采用Y型通风方式,最大限度地减少工作面配风,并在工作面每隔50米安装一组红外束管监测系统,每天监测井上下温度,形成采空区防灭火日报表,确保采空区无火灾隐患。
回想起施工的过程,有一件事让宋立兵记忆犹新。今年7月初,宋立兵就预裂爆破是采取一次性爆破工艺,还是工作面推进时随采随爆破与中国科学院院士何满潮发生争议。何满潮坚持一次性全爆破,而宋立兵出于对施工人员安全考虑,建议采取分段随采随爆。二人因为这个问题争论不休,最后,矿里决定实行分段爆破,确定顶板没有问题,最后采取了一次性全爆破。“安全是任何科研项目成功的前提,在安全面前必须严格谨慎,理论要服务实际。”宋立兵讲道。
在12201综采工作面施工现场,记者看到留巷段密密麻麻地布满了恒阻锚索和补强支护,无数个切缝孔沿一条直线在巷道侧帮和顶板的夹角之间排列,采空区跨落下来的岩石齐齐整整地被支架前的钢丝网牢牢地兜在了一侧,形成了一堵厚厚实实的岩石墙,牢固地支撑着煤层顶板。“12201工作面长320米,推进长度747米,留巷段长度580米,目前,已推进490米,预计11月20日可完工。”该矿生产办主任蔚保宁介绍道。
为了进一步创新和完善“110”工法,公司正计划与中国矿业科学协同创新联盟联合创新,试验盘区无顺槽无煤柱回采技术。目前,该试验项目正在柳塔煤矿开展前期工作。相信随着采煤技术的不断革新,公司资源开采回收率会越来越高。(秘书处)