创新探索发展路 科技支撑助腾飞 |
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绿水洞煤矿三十年科技发展硕果累累 | |||
煤炭资讯网 | 2012-12-17 16:42:45通讯特写 | ||
三十年时光荏苒,三十年沧桑巨变。三十年的科技创新谱写了绿矿人跨越梦想的绚烂诗篇,其间的每个音符、每幅画卷都饱含深情地倾诉着绿矿人“搏击煤海、挑战极限”的荡气回肠。
1981年12月31日,伴随着华蓥山脉地心深处一声炮响,一个崭新的矿井——绿水洞煤矿建成投产了。该矿隶属四川省煤炭产业集团广能公司,投产时设计生产能力为60万吨/年,2005年改造后提升为120万吨/年,配套建有一座年入洗量120万吨的现代化重介模块选煤厂。矿井现有职工2100余人,各类专业技术人员200余人。主要产品有甲精、乙精、高热值煤和洗混煤,产品销往省内及湖南、湖北、江西等100多家用户。建矿以来,矿井共生产商品煤1760余万吨,完成掘进进尺281400余米。其中,近四年来产销商品煤近400万吨,精煤90万吨,完成掘进进尺49000米,实现产值近14亿多元,向国家上交利税近3亿元,为国家、四川和广安的经济建设做出了较大贡献。
建矿30年来,绿水洞煤矿依靠科技,助推企业实现了六大新跨越。一是攻克大倾角煤层30°—50°的开采技术难题,实现了由高档普采到大倾角综采的新跨越,其采煤技术填补国内空白,领先国际水平;二是通过矿井+350水平延深,矿井设计产能力由60万吨扩大到120万吨,实现了产能新跨越;三是建成现代化洗煤厂,精煤产量由10万吨/年提升到40万吨,极大地提高了企业综合效益;四是“西南第一复杂运输皮带”极大提升了矿井运输能力;五是科技治灾确保矿井安全高效;六是岩巷钻装配套掘进新工艺提高采掘机械化率至96%以上,致使该矿跨入全国采掘机械化矿井先进行列。
急倾斜综采攻关让钢铁长龙游走煤海峭壁
绿水洞煤矿于81年建成投产以来,缓倾斜煤层和大倾角煤层已逐渐开采殆尽。随着工作面开采深度的不断增加,该矿煤层赋存条件越来越复杂,煤层倾角越来越大,为了确保矿井产能稳定和人员的安全,必须进行综合机械化开采。1997年,该矿攻克了25°-45°大倾角煤层综合机械化采煤技术难关,2007年,该矿又开始了急倾斜煤层综采机械化开采的攻关之路。
2007年,该矿施工的5654工作面平均倾角达45度,局部最大倾角63度,是建矿20多年来遇到的倾角最大的工作面。面对前所未有的开采难题,绿矿人不畏艰难,通过优化开采工艺,不断完善和改进设备性能,率先使用了适应于45°-60°的ZJ3600-15/36型四柱式急倾斜支撑掩护液压支架配套MG250/620-QWD采煤机、SGB-730/160型刮板输送机及与之配套的架前挡矸板与架间挡矸门。由于设计科学、操作可靠,有效地解决了急倾斜综采工作面“三机”防滑、片帮、飞矸和窜矸伤人等技术难题,保证了急倾斜综采的顶板支护和安全,当年便取得产煤220468吨的好成绩,开创了急倾斜煤层综合机械化开采的新篇章。
与此同时,该矿与嘉华公司协作的“急倾斜煤层综采液压支架研制”项目,达到“国内首创,国际领先”水平,荣获2008年度四川省“科技进步一等奖”。近年来,该矿自主研发的“双锚头可回收锚杆技术”、“大倾角无轨回采法”等数十项科研项目中,有6项获得国家发明专利, 9项技术成果分别获省部级科技进步一、二、三等奖。一项项科技成果和技术创新,为企业插上了腾飞的翅膀,企业步入了发展的快车道。目前,该矿采煤机械化程度达99.14%,掘进装载机械化达100%,已成为川东及西南片区机械化程度最高、创新能力最强的煤炭生产企业之一。
2011年2月,该矿+350延深工程投入试生产,其3213首采工作面煤层倾角为38~48°,局部达50°以上。复杂的地质构造,恶劣的生产条件,严重威胁安全生产。为防止急倾斜工作面片帮飞矸伤人和溜子、支架下滑,该矿首次采用真倾斜开采方式,避免了因煤壁片帮诱发顶板事故现象的发生,实现了急倾斜开采方式的又一次重大突破,并于今年4月实现生产商品煤40367吨,创川煤集团急倾斜综采工作面单月产量最好水平,再一次展示了绿煤人“挑战极限、敢为人先”的开拓进取精神,为绿水洞煤矿实现可持续发展奠定了坚实基础。
大倾角、急倾斜综采工艺使工作面一次采全高,不留底煤,工作面煤炭回收率达到90%以上,提高煤炭资源回收率35—40%,2012年5月,该矿被国家国土资源部评为“矿产资源节约与综合利用专项优秀矿山企业”,也是省内唯一获此殊荣的煤炭企业。
+350水平延深探索企业希望之路
2012年6月28日,是绿矿人值得永远铭记的日子:经四川省经信委组织的验收组和专家评审团综合评定:+350m水平延深基建工程所有项目全部符合规定要求,验收合格。标志着历经8年艰辛努力的+350m接替水平从此可以进入正常开采程序,做大、做精、做强企业的宏伟蓝图将得于精彩延续描绘。8年拼搏,8年奋进,8年汗水、泪水、睿智的交织,汇聚成了一首绿矿人探索企业希望工程的壮丽篇章。
绿水洞煤矿自1981年底投产以来,初期投产的+790生产水已于1993年结束开采,+660水平也于2011年底开采完毕,+528水平现有储量也将于2013年开采完毕。为确保矿井生产正常接替,稳定生产规模,延长服务年限,促进持续发展,+350水平延深势在必行。
经四川煤田地质勘探研究院进行+350m水平补充勘探,水平可采储量1632万吨,按照120万吨/年的规模服务年限为10.4年。延深的+350m井口位于广安区前锋镇,地理位置优势明显:襄渝铁路从井田北侧通过,设计选定的地面工业广场跟襄渝铁路的前锋站约0.5km,广邻高速公路、襄渝铁路均通过矿区,矿井交通十分便捷,为增强企业发展潜力创造了有利条件。
按照上级布署及该矿长远发展需求,+350水平延深工程建设必须进一步提高矿井整体综合机械化配套水平,保证+350m水平实现高单产、高单进、高收益、高回采率的安全高效矿井建设目标。
为确保+350水平延深工程由一个采区一个回采工作面的产量达到120万吨/年生产能力的目标,2007年2月,该矿委托湖南第一工业设计研究院完成了+350m水平延深工程的初步设计和安全专篇。同年,四川煤矿安全监察局以川煤监审批[2007]168号文批复,审查通过了+350m水平延深初步设计安全专篇。
根据设计要求,+350m水平延深开拓方式为平硐开拓,利用+999m风机实行中央并列抽出通风方式,走向长壁综合机械化采煤方法。+350m水平延深工程自开工建设以来,在全力确保矿井安全生产的基础上,狠抓矿井灾害治理,安全有序地推进了矿井建设各项工作。
历经8年奋战,+350m水平采煤、运煤、通风、运料、排矸、排水以及供电、供水、供压风等各大生产系统全部完成并达到了矿井初步设计和安全专篇要求,并顺利实现了矿井联合试运转(试生产)工作,现如今已正式投入正常生产。
“西南第一复杂皮带”给力矿井运输
近年来,该矿由高瓦斯矿井升级为煤与瓦斯突出矿井,不能使用架线机车运输。+350水平区域由于运输路线长,仅靠蓄电和柴油机车运输已远远不能满足矿井生产的需要,必须采用皮带进行煤矸运输,加快安装+350主平硐的皮带运输系统工程已势在必行。从+350井巷布局来看,矿井主平硐运输方式必须建设为可弯曲、超长距离、双层皮带运输,才能满足矿井120万吨/年的生产能力。
作为广能公司的重点建设工程之一的+350主平硐皮带运输系统,于2010年7月开始做安装准备,11月份正式动工安装。该皮带系统设计运输长度为6000m,局部有7处拐弯,皮带宽度为800mm,带厚21.5毫米,电机总功率为4×250千瓦。该皮带最大特点是“一带二用”(上带运煤出井,下带运尾矸入井),运输能力为每小时运出原煤400吨,运进尾矸200吨,满足了+350水平的生产需要。该皮带系统安装有超温、超速、烟雾、撕带、急停、防跑偏等传感器共同组成的数字化综合保护装置,实现了全程智能化、数字化监控,具有很高的稳定性和可靠性,确保了皮带安全高效的煤矸运输。
2011年10月11日,该皮带运输系统联合重载试车运行成功。川煤集团副总经理、总工程师刘万波在参加+350皮带安装竣工验收时高度称赞:“绿水洞煤矿+350主平硐长距离可弯曲带式运输皮带可谓西南第一复杂皮带,属西南地区亮点工程”。
+350长距离弯曲带式运输皮带的成攻运用,结束了绿水洞煤矿近三十年来靠机车运煤出井的历史,极大地提高了运输能力,节约了运输成本,提高了经济效益。该皮带自2011年12月正式运行以来,已安全运输煤矸100万余吨。
科技治灾降服“瓦斯与水”两大自然灾害
近年来,水与瓦斯突出成为制约绿水洞煤矿安全发展的两大瓶颈。为加大瓦斯治理力度,严防重大事故发生,该矿深入坚持“通风可靠、抽放达标、监控有效、管理到位”的16字方针,以瓦斯综合治理为中心,狠抓“一通三防”质量标准化管理,严格执行“四位一体”综合防突措施,加强监测监控,坚持装备、管理、培训并重的原则,标本兼治,截止目前,矿井实现了瓦斯、煤尘零事故目标,矿井和工作面瓦斯抽采达标,瓦斯超限次数逐年大幅减少。今年5月,矿井完成了瓦斯综合治理工作体系建设,并通过省煤监组织验收。
2009年该矿与中国矿业大学合作进行了矿井通风系统优化研究,选择了系统的最优方案,并给未来5年矿井通风系统的优化和调整提供了指导。2010年矿井按照通风系统优化方案对主要通风机进行了更换,增加矿井总风量1700m3/min;补掘回风巷3条,总长1450m。2011年矿井启动北风井建设工程,拟将中央式通风改进为对角式通风系统,为实现通风系统最优化夯实了基础。
2007年以前,矿井瓦斯抽放效果较差,矿井抽放率不到10%,抽放系统远远没有发挥其应有的作用,给矿井瓦斯防治带来了极大的压力。2007年以来,矿领导和有关部门狠下决心提高瓦斯抽放效果,成立了专门的攻关小组,从技术和管理上采取了系列措施,通过使用大功率钻机施工大直径、长钻孔、密集孔,采取高负压、强力抽等措施提高抽采效果。在抽采工艺方面试验推广了煤层水力割缝和高压水力压裂增透技术,促使瓦斯抽放平均浓度达到25%,抽放纯量达7.1 m3/min,矿井抽采率达到35%,有效提高了瓦斯抽采效果。为杜绝瓦斯、煤层事故发生创造了条件。为此,该矿曾先后被评为“煤炭行业安全高效矿井”、“川煤集团安全高产高效矿井”等荣誉称号。
今年以来,该矿“单一低透气性煤层防突综合配套技术研究”项目的实施,实现了工作面不留抽采盲区,采面预抽率为32.89%,矿井抽采率达36.09%,达到了防突抽采规定指标要求。
近年来,针对+350m主平硐顶板破碎、遇溶洞和裂隙发育、水害严重的实际情况,该矿长期坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后掘”的16字防治水方针,有效地消除了+350水平延深工程施工中的水害威胁。
+350水平延深工程施工建设过程中,水文地质条件极其复杂:顶板破碎、硫化氢重、片邦冒顶时有发生、大小溶洞不计其数,特别是裂隙发育、带压裂隙水不断涌现等系列地质灾害较多,严重制约着施工进度。对此,时任川煤集团副总工程师的高正强多次带领重庆煤科院、208地质队、南江水文队、水文地质治理专家来该矿现场勘探水文地质情况,还多次邀请西安煤科院的专家用先进的治水技术现场指导治理。
该矿严格遵照各级领导要求:“充分认识+350工程灾害的严重性,以科学的态度和手段抗灾治灾,坚持进度让位于安全的原则组织生产,以质量、管理、科技三大体系保证施工安全”。+350m水平开工建设期间,该矿委托四川煤田地质工程勘察设计研究院对+350m水平进行了全面的水文地质补充勘探,探明了+350m水平地下水分布状况,为安全生产提供了可靠的保障。矿成立了+350重点工程领导小组,定期召开专题会议,科学决策和处理工程施工中出现的问题。成立了地质测量部门,配备了地质副总工程师及5名地质专业技术人员,负责350工程水文地质的监测监控及水患治理等工作。多次开展了水灾事故演习,加强了防治水知识培训等提高职工抗水灾意识和能力。施工中采用了物探、钎探、地质雷达探测等科技手段,建立完善了专门的排水系统等确保+350m延深工程施工安全。
2004年12月16日,掘进五队施工内350西总风下山 125米处,突然遇到了凶猛的裂隙水,涌水量达每小时300立方米,1个小时之内就淹没了整个下山巷道。为了及时抢运设备、排水、堵水,队长张达强带领职工们在水里泡了足足十几个小时。而后内350下山一直在水中艰难地作业。由于涌水量大,如不按期完成任务,整个+350系统的水患将更加严重。为此,掘进五队的全体职工天天泡在齐腰深的水里打进尺,整个下山长达600多米,掘进五队的职工也足足在水中奋战了6个多月。苍天不负英勇者,通过长期的与水抗争,“水魔”终被绿矿人勇猛顽强的拼搏精神所降服。
2008年3月10日,在+350m平硐对应的地表南侧500m处盛家大院子河滩和300m处李家老院子相继出现了地表塌陷洞,该矿及时委托煤炭科学研究总院重庆研究院采取快速有效综合物探方法进行探查,采用多种手段,对已发生塌陷的地方和附近地表进行了探测和相应的治理工作,使230余户人家确保了居住安全。+350m主平硐成功度过了强含水层,并于2008年11月5日终于安全顺利贯通。
岩巷钻装配套掘进工艺提升单进水平
近日,川煤集团广能公司绿水洞煤矿承担实施的“岩巷装备配套及掘进新工艺研究”经川煤集团技术中心相关人员和专家现场考察调研后顺利通过验收。
为提高岩石巷道单进水平和改进岩巷掘进技术工艺,缓解矿井采掘接替紧张局面,2010年,经川煤技〔2010〕4号文件批准,绿水洞煤矿“岩巷装备配套及掘进新工艺研究”项目列入川煤集团重点科研项目计划。研究目标主要为:月平均进尺提高30%以上;完成不同岩石条件和断面的最优钻爆参数配置等。
该项目通过在+350m水平325运输大巷两年多的研究试验,实施进展顺利,近期连续三个月平均进尺近160米,在原掘进最好月水平基础上提高32.7%,实现了预定目标。
325运输大巷位于绿水洞井田打锣湾背斜东翼,巷道宽度4.8m,壁高2.2m,拱高1.6m,掘进断面积17.2m2,净断面积14.,9 m2。钻装配套方案为:用CMJ2-17(原CMJ17HT)型液压台车凿岩打眼,ZCY100R型侧卸式装岩机转矸,P-60型耙斗装岩机出矸,柴油机车配3T底卸式矿车运矸。
岩巷装备配套及掘进新工艺的配套使用大大降低了职工劳动强度,改善了井下岩巷作业环境,提高了劳动效率,为缓解矿井采掘接替紧张创造了条件。
科海无涯人为峰,绿煤人三十年的科研创新造就了绿矿辉煌的昨天与今天,秉承“挑战极限,敢为人先”的探索创新精神,绿矿人将在未来的科技之路上以百倍的努力,再次攻坚克难,开创更加美好的明天!
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