“留”出減人提效的新路子
——冀中股份章村礦機械化沿空留巷技術研究應用側記
“復雜薄煤層工作面機械化沿空留巷技術的成功應用,將工人從高危、惡劣的工作環境中解放出來,用機器代替了人工作業,留巷每米用工減少到4人左右,與原沿空留巷相比較,減幅達50%以上,真正做到了機械化換人、自動化減人。”冀中股份章村礦技術部部長常開志介紹道。
沿空留巷技術作為煤礦采煤工作中一項重要的技術,可以降低萬噸掘進率,有效提高回采率,降低煤炭損失,最大限度回收煤炭資源。早在2008年,章村礦為解決4224采區區段少、無法進行跳采的難題,開始應用沿空留巷無煤柱連續開采技術,減少了巷道開采量,取得了一定成效,但也暴露出很多問題。
“留巷段受采動壓力影響,巷道頂板下沉,底鼓、幫鼓變形量大,留巷圍巖變形嚴重,巷道圍巖穩定性控制難度大,需要大量人員進行留巷維護工作?!?/span>
“留巷段內支設單體密集,作業空間狹小,無形中增加了職工勞動強度。同時留巷支撐壓力區內受矸石跨落影響,液壓單體損壞率高達30%?!?/span>
“留巷后路臥底擴幫整修時,需要鋪設多部刮板輸送機接力出渣,崗位工多,機電事故率高,設備檢修維護量大。”
面對大量的難題,章村礦以問題為導向,不斷研究改進沿空留巷技術,想方設法改善沿空留巷作業條件,降低留巷成本,提高留巷效率。2017年,為解決留巷受采動壓力造成的變形嚴重問題,章村礦開始研究并試驗預裂爆破切頂卸壓沿空留巷技術,通過超前工作面預裂爆破切頂卸壓技術,將留巷空區側頂板沿留巷巷道煤壁通過聚能爆破切開一條縫,使工作面推過后空區側頂板沿切縫垮落,阻斷壓力傳遞通道,減小留巷壓力。
“我們在31采區3100運煤巷進行了30多米的試驗爆破,結合高強度錨索支護后,留巷圍巖變形得到了較好的控制,在工作面回采期間及留巷期間,充填墻體及周邊圍巖基本保持穩定,圍巖變形量較小,達到了預期效果要求?!闭麓宓V技術部技術主管吳方超介紹說。隨后,將此技術成功運用于26采區2608工作面下巷,留巷320米,節約留巷維護費用44.6萬元,減少了巷道開掘工程量,提高了采區資源回收率,實現了鄰面接替連續開采。
“我們要大力推廣‘機械化換人、自動化減人’技術,將全新的思維、標準、戰法、裝備、訓練、手段,運用到2下3103工作面設計、掘進、安裝、回采各個環節,打造成為人工干預下少人自動化工作面?!?019年初,在章村礦四屆一次職代會上,礦長單福友明確提出走“機械化換人、自動化減人”高質量發展之路的設想,大力推廣應用新技術、新設備、新工藝,進一步提升礦井自動化水平,實現減人提效。
在2下3103自動化工作面建設過程中,章村礦結合自動化工作面建設的需要,對沿空留巷技術工藝進行改進優化。通過超前工作面預裂爆破切頂卸壓技術,結合自制的可伸縮U型鋼支架配合雙層金屬網對留巷空區側進行擋矸和支護,巷道頂、底移近量減少50%至60%,大大減小了巷道變形量,節約了維護成本。
為了真正實現“機械化換人、自動化減人”,他們還積極研究機械化沿空留巷配套設備。通過走訪設備廠家、多次商討研究,最終采用轉載機配合永磁電動滾筒皮帶,配套一臺巷道修復機臥底出渣的方式,取代傳統多部刮板輸送機接力運輸模式,簡化了運輸環節,大大降低了機電事故率,且維護費用低,在留巷空間小的不利因素下有效地降低了人工勞動強度,提高了工作效率。采用機械化沿空留巷系統進行技術優化后,2下3103工作面留巷節約成本220萬元,并繼續將該項技術在2下3101工作面進行推廣應用。從2008年實現沿空留巷無煤柱連續開采,到2019年建成復雜薄煤層工作面機械化沿空留巷,章村礦不斷采用新的生產工藝和技術裝備,走出了一條適合自身需要的高質量發展之路,為推進礦井“四化”建設積累了寶貴經驗。
雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越。今后,章村礦將堅持“向科技創新要效益”和“無人則安、少人則安”的發展理念,從裝備、技術、管理方面進行創新,不斷加快礦井機械化、自動化建設步伐。
(冀中股份章村礦 呂勝陽)