姜家湾煤矿按照“降本增效、提质创优”要求,创新工作思路,优化采掘工艺,积极探索应用沿空留巷无煤柱先进开采方法,深挖内潜,为煤矿可持续发展注入动力。
科技引领探索发展之旅。“目前,7#层305盘区8510、8512、8514无煤柱工作面已回采完毕,采空区悬板充分垮落,采空区瓦斯涌出量正常,无一氧化碳等气体。”安全生产会上,技术部对近期沿空留巷无煤柱开采技术取得的实效进行汇报。姜家湾煤矿探索沿空留巷无煤柱开采技术已历经10年的艰辛,早在2010年根据煤层变薄的实际情况,尝试采用薄煤层开采技术解决煤层厚度为1.05-1.6米的开采难题。随着煤层赋存的变化,煤层的高度由原来的1.05-1.6米降到0.8-1.0米,如果再上马配套设备投入大、产出小,无形中增加了企业生产成本,经济效益也得不到保证。2011年11月,该矿大胆提出采用“补强支护+沿空砌墙”的工艺,通过少掘巷道的方式在7#层2129巷、2131巷等进行沿空留巷。当时,此项技术在集团公司尚属空白。姜家湾人面临着巨大考验,积极寻找切入点,同年5月,成功沿空留巷510米,多采出煤炭2667吨,沿空留巷技术试行取得了初步成果。2017年又尝试在7#层406盘区8606工作面、8608工作面以无煤柱开采的方式进行沿空留巷,以原有技术成果为基础,通过在以上两个工作面补强一排锚索及采空区侧砌筑水泥墙的方法控制顶板,有效解决了巷道支护强度不高、易变形、采空区气体易泄露等问题,可仔细一算“大账”——该方法支护成本太高,而且费工费料,如何利用最小的投入实现效益最大化?近年来,该矿千方百计探寻无煤柱开采新思路,根据切顶预裂效果和矿压显现规律,整理分析矿压、瓦斯等数据,不断总结沿空留巷开采技术相关经验和规律,及时调整补强支护,又在沿空留巷巷道采用以“切顶卸压+补强支护”为主的方式,巷道支护强度高、巷道也不易变形,以无煤柱方式沿空留巷后单体柱可回收,支护成本低。该工艺安全、经济、实用、可行。
坚定目标一路“激流勇进”。该矿现开采的7#层305盘区工作面煤层煤厚1.0-1.35米,平均煤厚1.25米,平均走向长度690米左右,可采长度660米左右,倾向长度135米,煤层倾角1—3°,平均倾角2°,与前几个工作面相比地质条件有所好转。经过一次又一次在技术方面的改进,该矿以单一无煤柱开采从单布置2个工作面到连续布置5个工作面的方式,保证采掘衔接的正常接替;采用走向长臂后退式综合机械化采煤方法,实现最大限度采出。通过对顶板施工卸压孔形成切缝、沿补强支护方向切断工作面顶板,更加有效保障沿空留巷巷道顶板的完整性;采用“Y”型通风方式,配合“挡矸网+水泥毯”封堵采空区,减少采空区漏风量,防止采空区气体涌出、遗煤自燃。为进一步加强沿空留巷矿压监测,准确掌握矿压显现规律,除正常对该工作面沿空留巷顶板离层仪观测外,又每隔20米增设一组单体液压支柱矿压表和自制的顶底板移近量观测仪,每天进行观测、实时对矿压数据进行分析,并结合现场实际情况回采前在尾巷每隔10米垂直巷道打两组密集孔进行切顶卸压,根据开采以来的观测数据和分析结果显示,沿空留巷悬板能够充分垮落,巷道压力显现不明显,留巷围岩无明显变化。通过一系列有效措施,该矿井万吨消耗进尺由96.5米降低到61.3米,提高了资源回收率。
乘势而上刷新“续航极限”。采用沿空留巷无煤柱开采的最大优势在于:在施工过程中,通过少掘一条巷道缩短回采工作面的准备时间、提高回采率,保证采掘衔接正常运行,实现资源最大利用率,延长矿井服务年限。目前,该矿7#层305盘区所设计的18个工作面全部采用沿空留巷无煤柱开采,走向长度平均690米,每个工作面可少掘1条4.8×2.6米约690米进尺的巷道,按每米巷道成本为3800元计算,可节省成本262.2万元;无煤柱开采可多采煤2.9万吨,按煤价400元/吨计算,可增收1160万元;沿空留巷需支设单体支护3300根,费用约396万元,综合计算每个工作面可增收1026.2万元,所设计的18个工作面全部开采完毕可少掘巷道12条,可创造经济效益近亿元。
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