战“孤岛”彰显建新智慧

战“孤岛”彰显建新智慧


  ——陕煤集团蒲白建新煤化公司顺利完成4206孤岛工作面回采纪实


  9月25日,随着陕煤集团蒲白建新煤化公司4206工作面两顺槽密闭工作完成,标志着该孤岛工作面回采顺利完成,同时标志着彬黄矿区在埋深超过700m的侏罗纪煤层中,首个实现成功开采的孤岛工作面。


  4206工作面为该公司首个孤岛工作面,2018年2月开口掘进,2019年5月1日动采,2020年8月29日停采,9月18日工作面所有设备完成回撤。

  

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  郭风景董事长介绍4206孤岛工作面


  “回采中共生产原煤339万吨,产值108791万元,创效68631万元。”该公司党委书记、董事长郭风景表示。


  用技术工艺打关升级


  孤岛工作面采面上覆岩层受矿压影响活动剧烈、应力集中程度显现明显、两巷收敛变形严重,冲击地压、防治水、防灭火及瓦斯防治等灾害治理难度大。


  孤岛工作面因开采难度大,危险性较高而极少采用,一旦形成往往因回采困难而放弃开采,而强行开采过程中安全管理难度大。


  “地质复杂、条件差、埋藏深,这些因素让孤岛工作面开采成为一项艰巨任务。”提供技术服务的中国矿大相关专家说。


  蒲白建新煤化公司4206孤岛工作面位于42盘区东部,工作面长度1791.5m、倾向长度200m。


  2017年,经过多次类似煤矿的实地考察,在中国矿大提供技术服务的前提下,经过反复论证,该公司决定对4206孤岛工作面实施开采。

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  综采队队长白小伟在井下介绍4206孤岛工作面


  负责孤岛工作面回采工作的综采队队长白小伟在采访中表示,动采以来,遇到的两次最为困难的时期,分别是2019年7月至9月,今年3月至5月。巷道变形、运顺端头架、转载机溜子无法正常推移,涌水量大,综采支架设备退不出来,单日采煤量降到平时的一半。尤其是地质条件差,矿井下巷变形,五大灾害等,职工一度对是否坚持开采产生了异议。


  郭风景多次斩钉截铁地说:“孤岛工作面开采,事关资源回收,事关建新煤化公司资源接续,必须明知是孤岛,偏向孤岛行。”


  作为煤矿成长的干部,他用技术说话:“我们有各职能部门协同作业,大量的考察研究,专业的技术支持和先进的探采设备,定制化的培训,迅速高效的执行力……孤岛一定能够顺利战胜。”


  “孤岛工作面的安全顺利闭采离不开先进工艺的更新,更贯穿于回采、回撤、封闭各个工艺环节。”白小伟说。


  该公司六次前往彬黄矿区开展考察交流学习孤岛工作面开采技术,与中国矿大、西科大相关专业教授及大佛寺、小庄矿等相关专家进行了多场技术讨论会,确保4206孤岛工作面开采科研试验项目安全顺利开展。

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  对于该公司来说,前期的回采设计环节必不可少。生产技术部技术主管告诉笔者,为保障工作面安全回采,蒲白建新煤化工从防冲体系建设、系统装备保障、加强支护、强化卸压、夯实监测、超前培训六方面形成了4206孤岛工作面安全生产管理体系。


  “常规而言,工作面顺槽需要30辆设备列车,泵站、绞车、变压器等布置在工作面内。”白小伟介绍。


  “孤岛”工作面开采的难点在于围岩应力分布的不均匀,造成自身稳定性的影响无法预测或预计,尤其是在拉移设备列车过程中,巷道底鼓、工作面出水等因素集中显现和释放随时可能造成设备列车无法拉移陷入困境,影响工作面正常回采。


  根据“孤岛”工作面复杂的地质条件和4-2盘区其它采面接续情况,在多轮考察论证后,该公司决定建立永久、能够重复服务多个综采工作面的长距离供电、供液标准化机电硐室,减少设备拆除、安装、维修等环节,降低生产成本。该方案将设备列车和配电点集中设置在工作面外段硐室,管路、电缆分别置于巷道帮部和单轨吊上,不受顶底板限制,减少巷道空间占用。该方案较以往“铺设轨道+绞车拉移”的设备移动方式更加方便、检修维护量更小,极大地提高了作业效率。同时采用变频器控制乳化泵,电控系统可自动开启和关闭乳化泵使用数量以满足工作面操作液压支架实际所需乳化液流量。这样相比原来集中控制方式节省6%-7%的电耗量,设备运行更加可靠,故障率也更低。同时,长距离供液供电硐室与工作面距离相对较远,可以适应各种条件复杂的工作面。


  8月25日,郭风景在采访中表示:“孤岛工作面开采以来,我们坚持问题导向,提前预防预知困难,用技术和智慧确保在可控的范围内采用科学合理的方案进行安全生产。”


  生产技术部王斌表示:“此次孤岛工作面的开采,是基于矿井的作业背景,开采前我们做了大量调研研讨,和西安科技大学、中国矿业大学等院校合作,期间开展了矿压治理方面和巷道支护方面,也就是地下空间应力场的研究。从建立模型、分析研判、可行性,到技术支持、设备供应、人员培训、具体实施,确立了十八项研究课题,以健全的结构保障该工作面的正常开采。”

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  全方位把牢安全关口


  “孤岛工作面作业涉及人员多,技术专业不同,必须协调推进,实现安全、培训、风险防控、现场管理全方位保障。”郭风景说。


  该公司组织全矿管理人员,以安全风险辨识和管控为基础,全面预判可能存在的安全风险,进行系统辨识、分类梳理、评估等级、分级管控,从组织、制度、技术、应急等方面有效管控安全风险。强化隐患排查和治理,认真排查风险管控过程中出现的缺失、漏洞和风险控制失效环节,确保风险、隐患可控在控。


  公司班子成员现场跟班、全面协调部署,专家和技术人员现场办公,采用强支、强卸、超前探放疏放水等一系列举措迎战孤岛。


  各岗位的精兵强将集结于4206孤岛工作面。回采期间,机电部派专人对4206孤岛工作面设备检修进行跟踪督导,检查验收,按照综采机电设备菜单式检修表及验收制度,加强设备维养。安监部抽调业务能力强、综合素质高的班长双人双岗盯防安全,确保各类隐患处理在萌芽状态。生产技术部根据作业现场发现的问题,及时制定方案采取措施。

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  特别是为了确保回采进度,该公司每天安排专人对巷道进行起底维护作业,确保巷道高度满足综采设备推移需求,安排专人对4206回风巷进行起底、扩帮、修棚等巷修作业;针对巷道顶板破碎吊包等问题,分区段对两巷局部变形严重区段采取高分子化学浆液加固;在4206运、回顺顶板下沉区段采用锚索托梁加固顶板,两巷1600m向外采用注浆锚索进行加固;采用单体柱配合π型钢梁超前架棚,增加巷道支护强度,确保两巷超前支护长度均不小于300m,对于压力较大区段,使用一梁三柱补强加固。受4208老空区积水影响,在出水地点帮部施工集水渠,下放铁板加工的水槽,采用风泵排水等一系列举措,有效保证了4206孤岛工作面安全回采。同时,应用微震监测系统防治冲击地压,实现预感预测,结合实时收集到的检测数据,形成监测结果曲线,通过地质能量曲线科学分析研判。


  经过全公司的共同努力,4206工作面按计划完成原煤产量。


  精准应对确保安全回采


  在4206工作面回采中,必须面对三大挑战:4206“孤岛”不仅要承受四周采空区的压力造成的冲击地压潜在风险,还要克服隔壁4208采空区积水的影响,复杂条件下对职工作业技术提出的更高要求。


  白小伟表示,综采队作为回采主力军,职工的安全意识和技能素质的提升尤为重要。


  该公司根据此次回采工作,精准定制设计培训内容,对五大生产部室及综采、预备队技术人员进行“冲击地压细则知识”“矿井水灾防治”、煤矿三大规程及各类安全措施等内容的培训。


  “现在冲击地压细则、矿井微震系统的原理及操作方法、4206工作面的煤层冲击危险性评价预测及优化设计,我们都进行了系统的培训,不仅实现了应对孤岛工作面的知识储备,同时也提升了解决相关问题能力。”综采队职工说。

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  孤岛工作面好作“蘑菇把”,顶板就像“蘑菇伞”,随着孤岛工作面推采,“蘑菇把”越来越细,“蘑菇伞”越来越大,处在压力集中区的4206孤岛工作面压力就越来越大。为保证安全顺利回采,采取两巷超前架棚支护、顶板破损严重地段超前加固;为削减“蘑菇伞”,采取走向、倾向深孔爆破超前卸压,每天工作面架间卸压,两巷超前起底、扩帮、架棚。职工们形象地把这种作业方式叫做“采蘑菇法”,而这个工作法的提出者,就是郭风景。


  4206孤岛工作面从动采,到顺利完成回采、回撤、密闭工作,郭风景说:“我们之所以能攻克一个个难关,创造一个个建新奇迹,就在于众志成城、集智竭力、共克时艰。”(梅方义 汪琳 羽伟东)


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