冀中能源峰峰集团科技攻关剑出鞘

15.12.2016  05:04

冀中能源峰峰集团科技攻关剑出鞘

 

探索研究的急倾斜三软厚煤层走向长壁综放开采技术一举解决了大远煤业急倾斜三软厚煤层开采难题,获得国家科技进步二等奖;

国内首创的区域超前探查治理配套技术成功在九龙矿试验应用的基础上,又在梧桐庄矿、羊东矿、辛安矿3个大水矿井推广,精准狙克水害,获得中国煤炭工业科学技术一等奖;

研究采用的高寒地区急倾斜水平分段综合机械化放顶煤技术,“剑指”江仓一号井海拔高、煤层厚、构造复杂、开采难度大的地质条件,使工作面放煤率由60%提升至86%,顶煤放出量提高了一倍,实现了机械化作业,安全开采……

今年以来,冀中能源峰峰集团在经济压力巨大、安全任务繁重的情况下,打出科技攻关组合拳,犹如利剑出鞘直击生产“瓶颈”,取得了斐然成效。

长壁亮剑克“

煤层倾角大、煤层软、顶板软、底板软——这是山西大远煤业的地质特点。峰峰集团经过反复勘察和实验,实施了急倾斜厚煤层走向长壁综放开采,这一技术获得国家科技进步二等奖。

冒顶、滑底、煤壁片帮、设备稳定性差等诸多技术难题一度摆在了峰峰集团和山西大远煤业相关人员的面前。面对这些必须解决的开采瓶颈,他们破釜沉舟,以不克难关誓不罢休的精神和气概,投入到新技术、新工艺、新设备的探索实验中。他们综合运用现场分析、实验室试验、数值模拟计算等手段,研制了急倾斜综放开采专用装备,形成了高效回采工艺与设备防倒防滑等成套技术,实现了急倾斜三软厚煤层高效综放开采;研发了支架“双调一配”、采煤机“前推持续供液”、刮板输送机“压戗柱+防倒顶镐”等保持设备稳定性技术;确定了“大步距、分段式下行双轮间隔放煤”的放煤方式,实现了安全高效放煤。

顶煤放出体呈“枣核状”形态、顶煤回收率“”字形分布、“菱形网+锚杆”底部加固技术、“扇形锚索”顶煤加固技术……在科学实践中,他们发现了一项项规律,总结出一条条先进技术,形成了60°倾角三软厚煤层高效综放工作面,不仅使工作面的整体回收率提高了8%,而且实现了安全高效回采,经济与社会效益显著。

技术嫁接治“

历史上我们的矿井深受“”害——不仅造成了巨大的经济损失,而且导致矿井生命力衰减,职工流离转徙。水害问题不解决,矿井将会面临无安全煤炭资源可采的严重局面,职工、家属赖以生存的基础也不复存在。

多年来,峰峰集团始终把制服水害作为科技攻关的重要领域,坚持不懈,久久发功。区域超前探查治理配套技术正是峰峰集团在防治水领域取得的一项重大技术突破。该技术原本是石油开采上的一项成熟技术,峰峰集团大胆实施技术革新,进行技术“嫁接”,在国内首次引用到煤矿防治水上来,结合开采条件进行自我“孵化”,一举取得显著成效。

区域超前探查治理技术集探测、治理、验证于一体,通过在地面施工垂直井,造斜进入奥灰含水层一定深度后变成水平井,水平井之间平行布置,对奥灰含水层含水通道进行探查和封堵,并且可以在后续施工中进行封堵效果验证、及时采取异常补注等综合手段,从根本上解除奥灰含水层对煤层开采的威胁,实现源头治理水害。尤为值得一提的是,该技术中的Y定位技术能自动判断岩层,而且速度快、能定位。

通过实施区域治理,九龙矿基本成功开采15445N工作面,终结了该矿开采4号煤面面突水的历史。峰峰集团又在梧桐庄矿、羊东矿、辛安矿3个大采深、高承压、裂隙较为发育、深受奥灰水威胁的矿井进一步实施,实现了大水条件下煤层正常开采,解放了大量受水威胁的煤层储量。而且通过近来的注浆效果显示,峰峰集团防治水成本越来越低,区域效应越来越明显,技术也越来越成熟。

墙内开花墙外香。国家煤矿安全监察局专门在峰峰集团召开防治水现场会,目前,该技术在邯矿集团、淮北集团等类似的大水矿区得到了推广应用。

短壁出鞘迎“

在采掘技术上,峰峰集团“利剑”出鞘——探索研究实施高寒地区急倾斜厚煤层大段高综放开采,让江仓一号井在建设高产高效矿井、充分回收煤炭资源的道路上迈出了实质性步伐。

江仓一号井海拔高、倾角大、构造复杂,且上覆冻土层厚,其中20号煤属特厚煤层,储量有4300万吨,占经济可采储量的58.9%。在该技术研究实施前,放煤高度只有5至7米,且顶煤回收率只有60%左右,煤损大,顶煤难易控制。

根据江仓一号井的特定赋存条件,峰峰集团结合模拟实验和现场实测,采用急倾斜水平分段综放技术,进一步完善了采煤工艺和设备。专门选取短壁采煤机,选用双轮、间隔、顺序放煤方式,两采一放。峰峰集团为解决工作面端头支护问题,还研究制作了具有放顶煤功能的过渡支架,并将过渡支架布置在工作面运输顺槽内,既支护顶板又实现放煤,实现了安全、高效、低消耗、低成本开采。

经过实施急倾斜水平分段综采放顶煤技术,江仓一号井的放煤率由60%提升至86%,放煤高度由原来的5至7米提高到14.2米,顶煤放出量提高了一倍,较以前每循环可多放出两百多吨煤。更为重要的是,实现了机械化开采,提高了劳动效率和安全系数。

 

(峰峰集团新闻中心 王芳)