戰(zhàn)“孤島”彰顯建新智慧
——陜煤集團(tuán)蒲白建新煤化公司順利完成 4206孤島工作面回采紀(jì)實(shí)
9月25日，隨著陜煤集團(tuán)蒲白建新煤化公司4206工作面兩順槽密閉工作完成，標(biāo)志著該孤島工作面回采順利完成，同時(shí)標(biāo)志著彬黃礦區(qū)在埋深超過(guò)700m的侏羅紀(jì)煤層中，首個(gè)實(shí)現(xiàn)成功開采的孤島工作面。
4206工作面為該公司首個(gè)孤島工作面，2018年2月開口掘進(jìn)，2019年5月1日動(dòng)采，2020年8月29日停采，9月18日工作面所有設(shè)備完成回撤。
“回采中共生產(chǎn)原煤339萬(wàn)噸，產(chǎn)值108791萬(wàn)元，創(chuàng)效68631萬(wàn)元。”該公司黨委書記、董事長(zhǎng)郭風(fēng)景表示。
用技術(shù)工藝打關(guān)升級(jí)
孤島工作面采面上覆巖層受礦壓影響活動(dòng)劇烈、應(yīng)力集中程度顯現(xiàn)明顯、兩巷收斂變形嚴(yán)重，沖擊地壓、防治水、防滅火及瓦斯防治等災(zāi)害治理難度大。
孤島工作面因開采難度大，危險(xiǎn)性較高而極少采用，一旦形成往往因回采困難而放棄開采，而強(qiáng)行開采過(guò)程中安全管理難度大。
“地質(zhì)復(fù)雜、條件差、埋藏深，這些因素讓孤島工作面開采成為一項(xiàng)艱巨任務(wù)。”提供技術(shù)服務(wù)的中國(guó)礦大相關(guān)專家說(shuō)。
蒲白建新煤化公司4206孤島工作面位于42盤區(qū)東部，工作面長(zhǎng)度1791.5m、傾向長(zhǎng)度200m。
2017年，經(jīng)過(guò)多次類似煤礦的實(shí)地考察，在中國(guó)礦大提供技術(shù)服務(wù)的前提下，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證，該公司決定對(duì)4206孤島工作面實(shí)施開采。
負(fù)責(zé)孤島工作面回采工作的綜采隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)白小偉在采訪中表示，動(dòng)采以來(lái)，遇到的兩次最為困難的時(shí)期，分別是2019年7月至9月，今年3月至5月。巷道變形、運(yùn)順端頭架、轉(zhuǎn)載機(jī)溜子無(wú)法正常推移，涌水量大，綜采支架設(shè)備退不出來(lái)，單日采煤量降到平時(shí)的一半。尤其是地質(zhì)條件差，礦井下巷變形，五大災(zāi)害等，職工一度對(duì)是否堅(jiān)持開采產(chǎn)生了異議。
郭風(fēng)景多次斬釘截鐵地說(shuō)：“孤島工作面開采，事關(guān)資源回收，事關(guān)建新煤化公司資源接續(xù)，必須明知是孤島,偏向孤島行。”
作為煤礦成長(zhǎng)的干部，他用技術(shù)說(shuō)話：“我們有各職能部門協(xié)同作業(yè)，大量的考察研究，專業(yè)的技術(shù)支持和先進(jìn)的探采設(shè)備，定制化的培訓(xùn)，迅速高效的執(zhí)行力……孤島一定能夠順利戰(zhàn)勝。”
“孤島工作面的安全順利閉采離不開先進(jìn)工藝的更新，更貫穿于回采、回撤、封閉各個(gè)工藝環(huán)節(jié)。”白小偉說(shuō)。
該公司六次前往彬黃礦區(qū)開展考察交流學(xué)習(xí)孤島工作面開采技術(shù)，與中國(guó)礦大、西科大相關(guān)專業(yè)教授及大佛寺、小莊礦等相關(guān)專家進(jìn)行了多場(chǎng)技術(shù)討論會(huì)，確保4206孤島工作面開采科研試驗(yàn)項(xiàng)目安全順利開展。
對(duì)于該公司來(lái)說(shuō)，前期的回采設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必不可少。生產(chǎn)技術(shù)部技術(shù)主管告訴筆者，為保障工作面安全回采，蒲白建新煤化工從防沖體系建設(shè)、系統(tǒng)裝備保障、加強(qiáng)支護(hù)、強(qiáng)化卸壓、夯實(shí)監(jiān)測(cè)、超前培訓(xùn)六方面形成了4206孤島工作面安全生產(chǎn)管理體系。
“常規(guī)而言，工作面順槽需要30輛設(shè)備列車，泵站、絞車、變壓器等布置在工作面內(nèi)。”白小偉介紹。
“孤島”工作面開采的難點(diǎn)在于圍巖應(yīng)力分布的不均勻，造成自身穩(wěn)定性的影響無(wú)法預(yù)測(cè)或預(yù)計(jì)，尤其是在拉移設(shè)備列車過(guò)程中，巷道底鼓、工作面出水等因素集中顯現(xiàn)和釋放隨時(shí)可能造成設(shè)備列車無(wú)法拉移陷入困境，影響工作面正常回采。
根據(jù)“孤島”工作面復(fù)雜的地質(zhì)條件和4-2盤區(qū)其它采面接續(xù)情況，在多輪考察論證后，該公司決定建立永久、能夠重復(fù)服務(wù)多個(gè)綜采工作面的長(zhǎng)距離供電、供液標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)電硐室，減少設(shè)備拆除、安裝、維修等環(huán)節(jié)，降低生產(chǎn)成本。該方案將設(shè)備列車和配電點(diǎn)集中設(shè)置在工作面外段硐室，管路、電纜分別置于巷道幫部和單軌吊上，不受頂?shù)装逑拗疲瑴p少巷道空間占用。該方案較以往“鋪設(shè)軌道+絞車?yán)啤钡脑O(shè)備移動(dòng)方式更加方便、檢修維護(hù)量更小，極大地提高了作業(yè)效率。同時(shí)采用變頻器控制乳化泵，電控系統(tǒng)可自動(dòng)開啟和關(guān)閉乳化泵使用數(shù)量以滿足工作面操作液壓支架實(shí)際所需乳化液流量。這樣相比原來(lái)集中控制方式節(jié)省6%-7%的電耗量，設(shè)備運(yùn)行更加可靠，故障率也更低。同時(shí)，長(zhǎng)距離供液供電硐室與工作面距離相對(duì)較遠(yuǎn)，可以適應(yīng)各種條件復(fù)雜的工作面。
8月25日，郭風(fēng)景在采訪中表示：“孤島工作面開采以來(lái)，我們堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，提前預(yù)防預(yù)知困難，用技術(shù)和智慧確保在可控的范圍內(nèi)采用科學(xué)合理的方案進(jìn)行安全生產(chǎn)。”
生產(chǎn)技術(shù)部王斌表示：“此次孤島工作面的開采，是基于礦井的作業(yè)背景，開采前我們做了大量調(diào)研研討，和西安科技大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等院校合作，期間開展了礦壓治理方面和巷道支護(hù)方面，也就是地下空間應(yīng)力場(chǎng)的研究。從建立模型、分析研判、可行性，到技術(shù)支持、設(shè)備供應(yīng)、人員培訓(xùn)、具體實(shí)施，確立了十八項(xiàng)研究課題，以健全的結(jié)構(gòu)保障該工作面的正常開采。”
全方位把牢安全關(guān)口
“孤島工作面作業(yè)涉及人員多，技術(shù)專業(yè)不同，必須協(xié)調(diào)推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)安全、培訓(xùn)、風(fēng)險(xiǎn)防控、現(xiàn)場(chǎng)管理全方位保障。”郭風(fēng)景說(shuō)。
該公司組織全礦管理人員，以安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和管控為基礎(chǔ)，全面預(yù)判可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)、分類梳理、評(píng)估等級(jí)、分級(jí)管控，從組織、制度、技術(shù)、應(yīng)急等方面有效管控安全風(fēng)險(xiǎn)。強(qiáng)化隱患排查和治理，認(rèn)真排查風(fēng)險(xiǎn)管控過(guò)程中出現(xiàn)的缺失、漏洞和風(fēng)險(xiǎn)控制失效環(huán)節(jié)，確保風(fēng)險(xiǎn)、隱患可控在控。
公司班子成員現(xiàn)場(chǎng)跟班、全面協(xié)調(diào)部署，專家和技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)辦公，采用強(qiáng)支、強(qiáng)卸、超前探放疏放水等一系列舉措迎戰(zhàn)孤島。
各崗位的精兵強(qiáng)將集結(jié)于4206孤島工作面。回采期間，機(jī)電部派專人對(duì)4206孤島工作面設(shè)備檢修進(jìn)行跟蹤督導(dǎo)，檢查驗(yàn)收，按照綜采機(jī)電設(shè)備菜單式檢修表及驗(yàn)收制度，加強(qiáng)設(shè)備維養(yǎng)。安監(jiān)部抽調(diào)業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的班長(zhǎng)雙人雙崗盯防安全，確保各類隱患處理在萌芽狀態(tài)。生產(chǎn)技術(shù)部根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)制定方案采取措施。
特別是為了確保回采進(jìn)度，該公司每天安排專人對(duì)巷道進(jìn)行起底維護(hù)作業(yè)，確保巷道高度滿足綜采設(shè)備推移需求，安排專人對(duì)4206回風(fēng)巷進(jìn)行起底、擴(kuò)幫、修棚等巷修作業(yè)；針對(duì)巷道頂板破碎吊包等問(wèn)題，分區(qū)段對(duì)兩巷局部變形嚴(yán)重區(qū)段采取高分子化學(xué)漿液加固；在4206運(yùn)、回順頂板下沉區(qū)段采用錨索托梁加固頂板，兩巷1600m向外采用注漿錨索進(jìn)行加固；采用單體柱配合π型鋼梁超前架棚，增加巷道支護(hù)強(qiáng)度，確保兩巷超前支護(hù)長(zhǎng)度均不小于300m，對(duì)于壓力較大區(qū)段，使用一梁三柱補(bǔ)強(qiáng)加固。受4208老空區(qū)積水影響，在出水地點(diǎn)幫部施工集水渠，下放鐵板加工的水槽，采用風(fēng)泵排水等一系列舉措，有效保證了4206孤島工作面安全回采。同時(shí)，應(yīng)用微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)防治沖擊地壓，實(shí)現(xiàn)預(yù)感預(yù)測(cè)，結(jié)合實(shí)時(shí)收集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)，形成監(jiān)測(cè)結(jié)果曲線，通過(guò)地質(zhì)能量曲線科學(xué)分析研判。
經(jīng)過(guò)全公司的共同努力，4206工作面按計(jì)劃完成原煤產(chǎn)量。
精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)確保安全回采
在4206工作面回采中，必須面對(duì)三大挑戰(zhàn)：4206“孤島”不僅要承受四周采空區(qū)的壓力造成的沖擊地壓潛在風(fēng)險(xiǎn)，還要克服隔壁4208采空區(qū)積水的影響，復(fù)雜條件下對(duì)職工作業(yè)技術(shù)提出的更高要求。
白小偉表示，綜采隊(duì)作為回采主力軍，職工的安全意識(shí)和技能素質(zhì)的提升尤為重要。
該公司根據(jù)此次回采工作，精準(zhǔn)定制設(shè)計(jì)培訓(xùn)內(nèi)容，對(duì)五大生產(chǎn)部室及綜采、預(yù)備隊(duì)技術(shù)人員進(jìn)行“沖擊地壓細(xì)則知識(shí)”“礦井水災(zāi)防治”、煤礦三大規(guī)程及各類安全措施等內(nèi)容的培訓(xùn)。
“現(xiàn)在沖擊地壓細(xì)則、礦井微震系統(tǒng)的原理及操作方法、4206工作面的煤層沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì)，我們都進(jìn)行了系統(tǒng)的培訓(xùn)，不僅實(shí)現(xiàn)了應(yīng)對(duì)孤島工作面的知識(shí)儲(chǔ)備，同時(shí)也提升了解決相關(guān)問(wèn)題能力。”綜采隊(duì)職工說(shuō)。
孤島工作面好作“蘑菇把”，頂板就像“蘑菇傘”，隨著孤島工作面推采，“蘑菇把”越來(lái)越細(xì)，“蘑菇傘”越來(lái)越大，處在壓力集中區(qū)的4206孤島工作面壓力就越來(lái)越大。為保證安全順利回采，采取兩巷超前架棚支護(hù)、頂板破損嚴(yán)重地段超前加固；為削減“蘑菇傘”，采取走向、傾向深孔爆破超前卸壓，每天工作面架間卸壓，兩巷超前起底、擴(kuò)幫、架棚。職工們形象地把這種作業(yè)方式叫做“采蘑菇法”，而這個(gè)工作法的提出者，就是郭風(fēng)景。
4206孤島工作面從動(dòng)采，到順利完成回采、回撤、密閉工作，郭風(fēng)景說(shuō)：“我們之所以能攻克一個(gè)個(gè)難關(guān)，創(chuàng)造一個(gè)個(gè)建新奇跡，就在于眾志成城、集智竭力、共克時(shí)艱。”（梅方義汪琳）
