楊建國(guó)
(冀中能源峰峰集團(tuán) 煤炭生產(chǎn)部,河北 邯鄲 056107)
峰峰集團(tuán)隸屬于河北省冀中能源集團(tuán)有限公司,峰峰集團(tuán)前身是峰峰礦務(wù)局,自 1949年9月18日成立峰峰礦務(wù)局至今,已有近70年的發(fā)展歷史。峰峰集團(tuán)所屬礦井主要分布在峰峰煤田,峰峰煤田地處太行山東麓邯邢煤田南部,煤田范圍北起洺河,南至漳河,約長(zhǎng)40余公里,西起太行山余脈九山東緣,東至京廣鐵路,寬30余公里,面積1260km2峰峰礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育、密集,斷層數(shù)量多達(dá)每平方公里300余條,目前已揭露的100余個(gè)陷落柱,大小懸殊,形狀各異,復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造條件對(duì)礦井生產(chǎn)布局和采煤工作面生產(chǎn)影響很大[2]。峰峰礦區(qū)是我國(guó)發(fā)現(xiàn)和開(kāi)采利用煤炭資源最早的地區(qū)之一,這里的煤炭開(kāi)采最初沿用原始的手工操作方式,生產(chǎn)能力十分低下,新中國(guó)成立后,隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步,峰峰礦區(qū)的煤炭生產(chǎn)情況發(fā)生了巨大變化。近幾年,隨著峰峰集團(tuán)煤炭生產(chǎn)理念創(chuàng)新,煤炭開(kāi)采方法和生產(chǎn)工藝改革,采煤機(jī)械化裝備升級(jí)改造,集團(tuán)公司各礦采煤工作面生產(chǎn)逐步走向安全高效之路。
抓好安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工作,是煤礦實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)治久安和高產(chǎn)高效的基礎(chǔ)。峰峰集團(tuán)推行實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化班組和標(biāo)準(zhǔn)化區(qū)隊(duì)建設(shè),抓實(shí)井下現(xiàn)場(chǎng)管理。采煤工作面是煤礦井下主要作業(yè)場(chǎng)所,要求采煤作業(yè)所有崗位和工種的人員必須按照安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)正規(guī)作業(yè),重點(diǎn)抓好生產(chǎn)過(guò)程中各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化操作和內(nèi)在工程質(zhì)量,確保作業(yè)過(guò)程中的安全和高效。集團(tuán)公司對(duì)各礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化檢查、驗(yàn)收,采取“四不兩直”的動(dòng)態(tài)檢查方式,即檢查不發(fā)通知,不打招呼,不定路徑,不要陪同,直奔基層,直奔現(xiàn)場(chǎng)。切實(shí)做到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,查找隱患,有效促進(jìn)各礦將安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工作做實(shí)做細(xì),為采煤工作面安全和組織正規(guī)循環(huán)生產(chǎn)打好基礎(chǔ)。
峰峰礦區(qū)各礦井田地域相連,煤層地質(zhì)條件相同或相近[3]。各礦在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中相互學(xué)習(xí)、共同研究,積極探索峰峰礦區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件下的采煤方法和工藝,采煤工作面生產(chǎn)先后經(jīng)歷了炮采工藝、普通機(jī)采工藝、高檔普采工藝、綜合機(jī)械化采煤工藝,走出了一條具有峰峰特色的采煤工藝發(fā)展之路,目前集團(tuán)公司各礦采煤工作面已全部采用綜采工藝。峰峰礦區(qū)主采煤層2號(hào)煤厚度2.5~5.5m,平均4.5m。20世紀(jì)90年代,開(kāi)采2號(hào)煤層出現(xiàn)放頂煤綜采工藝,但實(shí)踐證明,一次采全高綜采工藝比放頂煤綜采工藝,更具有作業(yè)安全,煤炭采出率高,原煤含矸少、灰分低,工作面單產(chǎn)高等顯著優(yōu)點(diǎn)。目前梧桐莊礦、九龍礦、萬(wàn)年礦、新三礦、孫莊礦等礦井開(kāi)采2號(hào)煤層,開(kāi)始全面推廣一次采全高綜采工藝,該綜采工藝正逐步發(fā)展為峰峰礦區(qū)的主流采煤工藝。
近年來(lái),峰峰集團(tuán)持續(xù)加大對(duì)各礦采煤工作面機(jī)械化裝備投入,采煤工作面支架先后經(jīng)歷了ZF2000/15/23型、ZF2600/16/24型、ZF3200/16/24型、ZF4000/16/28型、ZF5200/16/28型升級(jí)和ZZ3200/16/33型、ZZ4800/18/39型等改造,支架本身強(qiáng)度和工作阻力逐步提高,支架控制頂板能力不斷增強(qiáng)。工作面采煤機(jī)先后經(jīng)歷FMG-200型、MG170/410-WD型、MG250/600-WD型、MG300/700-WD型、MG300/730-WD型更新?lián)Q代,采煤機(jī)功率逐步加大,采煤機(jī)截割能力和工作效率逐步提高。工作面刮板輸送機(jī)先后經(jīng)歷了SGW-150型、SGZ—630/220型、SGZ-630/264型、SGZ—630/400型、SGZ—730/400型、SGZ—764/500型更替,工作面刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力逐步增大[4]。通過(guò)采煤工作面三級(jí)配套不斷升級(jí)改造,工作面設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性逐步增強(qiáng)。
隨著大功率、高強(qiáng)度采煤機(jī)械化設(shè)備的投入使用,一方面發(fā)揮了新設(shè)備安全高效優(yōu)勢(shì),提高了采煤工作面原煤產(chǎn)量;另一方面也充分證明了這些采煤機(jī)械化設(shè)備對(duì)復(fù)雜煤層地質(zhì)條件有較強(qiáng)的適應(yīng)性。在生產(chǎn)過(guò)程中,集團(tuán)公司各礦對(duì)采煤工作面設(shè)計(jì)參數(shù)不斷優(yōu)化,工作面傾斜長(zhǎng)度先后由100m,150m,200m增加到目前的220~260m;工作面走向長(zhǎng)度先后由500m,800m,1000m增加到目前的1200~1500m;工作面儲(chǔ)量先后由300kt,500kt,800kt增加到目前的1.0~1.3Mt。目前九龍礦15245工作面、15230工作面和大淑村礦172107工作面傾斜長(zhǎng)度分別達(dá)到205m,198m,200m;萬(wàn)年礦132613工作面和羊東礦里8261工作面傾斜長(zhǎng)度分別達(dá)到220m,230m;梧桐莊礦182609工作面、182312工作面和182602工作面傾斜長(zhǎng)度分別達(dá)到250m,264m,262m。通過(guò)優(yōu)化工作面設(shè)計(jì)參數(shù),特別是增大工作面傾斜長(zhǎng)度和走向長(zhǎng)度,為發(fā)揮采煤機(jī)械化裝備潛能,提高采煤工作面單產(chǎn),減少采、掘工作面數(shù)量,推進(jìn)安全高效礦井建設(shè)奠定基礎(chǔ)。目前,梧桐莊礦、辛安礦、大淑村礦、新三礦、九龍礦等礦井由原來(lái)的3~4個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn),都逐步實(shí)現(xiàn)了“1井2面”或“1井1面”生產(chǎn)格局。
采煤工作面回采過(guò)程中,工作面巷道受采動(dòng)影響需進(jìn)行超前維護(hù)和處理。采用工字鋼、U型鋼等架棚支護(hù)時(shí),巷道維護(hù)和處理工序復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大,特別是超前工作面煤壁替茬和滯后工作面切頂排放頂困難,影響、制約工作面正常推進(jìn)。與架棚支護(hù)相比,巷道采用錨網(wǎng)索支護(hù),工作面回采期間維護(hù)和處理的工作量小、容易施工,有利于作業(yè)安全和工作面快速推采[5]。峰峰集團(tuán)為推廣煤巷錨網(wǎng)索支護(hù),制定了《規(guī)范掘進(jìn)支護(hù)工藝及材料選型管理規(guī)定》,要求各礦煤巷、半煤巖回采巷道掘進(jìn)全面推廣錨桿(索)支護(hù),遇特殊情況需采用其他支護(hù)形式,必須書面申請(qǐng),報(bào)集團(tuán)公司審批。
通過(guò)新屯礦14260工作面,梧桐莊礦182609工作面、182312工作面使用端頭、超前支架,實(shí)踐證明:綜采工作面端頭、超前支架支護(hù)強(qiáng)度大,保證工作面端頭和超前支護(hù)安全,減少和避免使用單體支柱進(jìn)行超前處理和切頂排放頂?shù)墓ぷ髁?。該支架操作?jiǎn)單,移超前架對(duì)兩巷道實(shí)現(xiàn)及時(shí)支護(hù),拉端頭架實(shí)現(xiàn)巷道切頂排及時(shí)放頂,為工作面組織多循環(huán)創(chuàng)造了條件[6]。工作面端頭、超前支架的體積較大,為確保端頭、超前支架正常使用,工作面上、下巷道掘進(jìn)施工的高度、寬度要滿足要求,巷道支護(hù)強(qiáng)度要有效控制頂板和兩幫。
峰峰礦區(qū)各礦采煤方法普遍為走向長(zhǎng)壁,采煤工作面布置多為條帶狀,但由于受保護(hù)煤柱、地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些不規(guī)則工作面?;夭蛇@些不規(guī)則工作面需頻繁加、減支架,延長(zhǎng)、縮短刮板輸送機(jī),既不安全,又影響工作面正常生產(chǎn)。梧桐莊礦182106,182609和182201外工作面,萬(wàn)年礦132613工作面,辛安礦112161工作面等不規(guī)則工作面,先后實(shí)施了階梯對(duì)接開(kāi)采,避免了工作面頻繁地加、減支架,延長(zhǎng)、縮短刮板輸送機(jī),確保了工作面作業(yè)安全和高效生產(chǎn)[7]。大淑村礦172104工作面、大社礦七盤區(qū)煤柱工作面和94604工作面、新屯礦14260工作面等,回采過(guò)程中分別采取旋轉(zhuǎn)連采技術(shù),成功地完成了工作面大幅度(43°~90°)調(diào)斜,避免了工作面搬家倒面,都實(shí)現(xiàn)了工作面安全和連續(xù)生產(chǎn)[8]。
目前峰峰礦區(qū)多數(shù)礦井生產(chǎn)區(qū)域已轉(zhuǎn)移到井田的深部和邊緣[9],職工升井和入井的路途遠(yuǎn)、環(huán)節(jié)多、時(shí)間長(zhǎng)。為了減少職工在井下作業(yè)時(shí)間,同時(shí)增加采煤工作面每天生產(chǎn)出煤時(shí)間,集團(tuán)公司所屬的辛安礦、九龍礦、梧桐莊礦、萬(wàn)年礦等礦井先后在112143,112161,15230,15245N,182609,182101,132157等采煤工作面實(shí)施了“四六制”作業(yè)[10]?!八牧啤弊鳂I(yè),早班(06∶00—12∶00點(diǎn))一個(gè)班檢修;中班(12∶00—18∶00點(diǎn))、晚班(18∶00—24∶00點(diǎn))、夜班(00∶00—06∶00點(diǎn)),保證每天6h檢修、準(zhǔn)備,18h生產(chǎn)出煤,職工每班減少2h作業(yè)時(shí)間,采煤工作面每天增加2h出煤時(shí)間。通過(guò)實(shí)施“四六制”作業(yè),增加了采煤工作面原煤產(chǎn)量,減少了職工勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量,穩(wěn)定了原煤生產(chǎn)職工隊(duì)伍,鞏固了礦井安全生產(chǎn)基礎(chǔ)。
峰峰集團(tuán)堅(jiān)持從自身實(shí)際出發(fā),通過(guò)加強(qiáng)安全和生產(chǎn)技術(shù)管理,對(duì)采煤工作面生產(chǎn)工藝、裝備投入、勞動(dòng)組織等進(jìn)行改革和創(chuàng)新,認(rèn)真探索、研究復(fù)雜地質(zhì)條件下采煤工作面安全高效生產(chǎn)途徑,對(duì)其他煤礦有一定的指導(dǎo)作用和借鑒意義。