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“三軟”煤層挺起“硬脊梁”——永煤嵩山煤礦全力推動高質(zhì)量發(fā)展紀(jì)實

2024-12-31 來源:河南能源

  中岳嵩山,峻極于天,群峰挺拔,景象萬千,自古以來有眾多文人墨客為其吟詩賦詞。但與嵩山地表的壯美風(fēng)光相比,百米地下的地質(zhì)構(gòu)造卻讓人畏懼。

  位于嵩山腳下的永煤嵩山煤礦便身處其間,這里正是國內(nèi)專家們所感嘆的“全國首例、世界罕見”的“三軟”煤層:頂板巖層軟、主采煤層軟、煤層底板巖層軟。

  礦井因復(fù)雜地質(zhì)造成的采煤難問題,使嵩山煤礦連年虧損。翻看歷史資料,“開采難度大”“投入成本高”“勞動強度大”“巷道支護(hù)難”等字眼頻頻出現(xiàn)。生產(chǎn)經(jīng)營陷入惡性循環(huán)、人才流失嚴(yán)重,該礦幾度被列入“關(guān)停名單”。

  是“生”還是“死”?成為擺在嵩山煤礦干部職工面前真真切切的首要問題。

  生死攸關(guān),嵩山煤礦硬是靠著過硬決心,創(chuàng)新支護(hù)技術(shù)破解“三軟”難題,利用班組建設(shè)筑牢“安全堤”,用內(nèi)部市場化打好“金算盤”,使“軟”煤礦練就了“硬”實力。

  創(chuàng)新支護(hù)技術(shù)破解“三軟”難題

  “打根錨桿就像在面粉里插根筷子”,嵩山煤礦“三軟”煤層的特質(zhì)成了讓人難以言說的痛楚。

  具有“三軟”特征的煤礦構(gòu)造復(fù)雜,一旦處理不好就可能出現(xiàn)巷道變形、巖石斷裂,甚至導(dǎo)致坍塌。因此,在井下作業(yè)遇到“三軟”煤層時,要么是避之不及,要么就得投入高成本用于井下支護(hù)。

  作為永煤公司首家駐外百萬噸礦井,嵩山煤礦曾一度寄托著干部職工的美好期盼。但由于巷道缺少關(guān)鍵層承載壓力,井下提高機械化便無從談起,掘進(jìn)、支護(hù)、運輸作業(yè)環(huán)節(jié)全部依靠人工完成,也抽不出人員進(jìn)行新區(qū)域的開拓,產(chǎn)能一直跟不上,連年的虧損更是導(dǎo)致工程技術(shù)人員頻繁“換血”,支護(hù)難題嚴(yán)重阻礙礦井發(fā)展。

  “職工等不起,礦井耗不起,創(chuàng)新技術(shù)是唯一選擇。”該礦常務(wù)副礦長、總工程師張繼遠(yuǎn)說。

  百米井下,一場場與“三軟”難題的“硬”較量就此展開。

  嵩山煤礦集合最優(yōu)力量組成技術(shù)攻關(guān)小組,不斷探索,百余次進(jìn)行自主試驗,尋出路、找辦法,先后采用11號工字型鋼、U29型鋼棚、U36型鋼棚+U型鋼中柱支護(hù)……在投入大量成本后,巷道變形卻未有改觀。

  沒有氣餒、沒有懈怠,該礦繼續(xù)嘗試其他辦法。例如,在2200工作面下順槽4號段采用“U36+錨索梁”支護(hù),巷道變形問題得到基本解決,但底鼓問題仍然存在。怎么辦?不認(rèn)輸?shù)脑摰V技術(shù)人員又在2108工作面上下順槽采用“U36型鋼棚+中柱+錨索+大托盤+雙層網(wǎng)復(fù)合支護(hù)”“架棚+錨索+注漿錨索支護(hù)”,但這些辦法又無法保證長距離煤巷斷面安全,產(chǎn)量難以提升。

  “多年來,我們只能采取特殊的采掘布置形式?!睆埨^遠(yuǎn)介紹說,“即每個回采工作面均布置2條底板巖石集中巷,經(jīng)石門分段150米至180米短距離煤巷掘進(jìn),實施工作面分段回采。”

  但即便如此,短距離煤巷支架實際承載力仍不能有效控制巷道變形,必須及時維修。

  咬緊牙關(guān),爬坡過坎,峰回路轉(zhuǎn)。

  2020年以來,嵩山煤礦采取“走出去,請進(jìn)來”的方式,組織人員到淮北蘆嶺煤礦、甘肅平?jīng)鲂掳裁旱V、鄭煤趙家寨礦等典型軟巖礦井實地取經(jīng),并邀請多個國內(nèi)知名支護(hù)團隊到礦調(diào)研、提方案。通過技術(shù)攻關(guān)、多方論證、不斷優(yōu)化、反復(fù)實踐,最終形成了以錨桿索支護(hù)理論為依據(jù)、主動支護(hù)為主線、錨網(wǎng)索+鋼棚復(fù)合支護(hù)工藝。

  “論證階段,我們不分晝夜地工作,一個方案的設(shè)計圖紙就多達(dá)數(shù)千張,摞起來有一人高。”提及設(shè)計過程中的艱辛,該礦生產(chǎn)科副科長郝懷玉至今難以忘懷。

  勝利不會向我們走來,我們必須自己走向勝利。

  經(jīng)過上百次聯(lián)合試驗和現(xiàn)場測量調(diào)整參數(shù),技術(shù)人員對錨桿、錨索等使用方法及施工工藝不斷改進(jìn),錨索在全煤中的錨固力終于取得突破,首次達(dá)到100千牛,有效解決了地質(zhì)裂隙破碎的問題。

  采用新的支護(hù)方式后,嵩山煤礦2112上順槽一次成巷837米,刷新偃龍煤田單條煤巷施工長度歷史紀(jì)錄。新的復(fù)合支護(hù)方式讓礦井延續(xù)近10年的單一架棚煤巷支護(hù)方式徹底退出歷史舞臺。

  “原來一支隊伍在前面施工,后面要跟三四支隊伍進(jìn)行維修,而且在巷道變形的狹小空間工作極不安全?!焙聭延窠榻B說,“現(xiàn)在使用了新的支護(hù)方式,現(xiàn)場施工作業(yè)變得省力、安全多了?!?/p>

  一招落子滿盤活。隨著“三軟”煤層煤巷支護(hù)技術(shù)的逐漸成熟,嵩山煤礦又將目光放到了更為長遠(yuǎn)的目標(biāo)上。

  2022年9月,該礦核定生產(chǎn)能力由120萬噸/年增至180萬噸/年。

  中岳嵩山,峻極于天,群峰挺拔,景象萬千,自古以來有眾多文人墨客為其吟詩賦詞。但與嵩山地表的壯美風(fēng)光相比,百米地下的地質(zhì)構(gòu)造卻讓人畏懼。

  位于嵩山腳下的永煤嵩山煤礦便身處其間,這里正是國內(nèi)專家們所感嘆的“全國首例、世界罕見”的“三軟”煤層:頂板巖層軟、主采煤層軟、煤層底板巖層軟。

  礦井因復(fù)雜地質(zhì)造成的采煤難問題,使嵩山煤礦連年虧損。翻看歷史資料,“開采難度大”“投入成本高”“勞動強度大”“巷道支護(hù)難”等字眼頻頻出現(xiàn)。生產(chǎn)經(jīng)營陷入惡性循環(huán)、人才流失嚴(yán)重,該礦幾度被列入“關(guān)停名單”。

  是“生”還是“死”?成為擺在嵩山煤礦干部職工面前真真切切的首要問題。

  生死攸關(guān),嵩山煤礦硬是靠著過硬決心,創(chuàng)新支護(hù)技術(shù)破解“三軟”難題,利用班組建設(shè)筑牢“安全堤”,用內(nèi)部市場化打好“金算盤”,使“軟”煤礦練就了“硬”實力。

  創(chuàng)新支護(hù)技術(shù)破解“三軟”難題

  “打根錨桿就像在面粉里插根筷子”,嵩山煤礦“三軟”煤層的特質(zhì)成了讓人難以言說的痛楚。

  具有“三軟”特征的煤礦構(gòu)造復(fù)雜,一旦處理不好就可能出現(xiàn)巷道變形、巖石斷裂,甚至導(dǎo)致坍塌。因此,在井下作業(yè)遇到“三軟”煤層時,要么是避之不及,要么就得投入高成本用于井下支護(hù)。

  作為永煤公司首家駐外百萬噸礦井,嵩山煤礦曾一度寄托著干部職工的美好期盼。但由于巷道缺少關(guān)鍵層承載壓力,井下提高機械化便無從談起,掘進(jìn)、支護(hù)、運輸作業(yè)環(huán)節(jié)全部依靠人工完成,也抽不出人員進(jìn)行新區(qū)域的開拓,產(chǎn)能一直跟不上,連年的虧損更是導(dǎo)致工程技術(shù)人員頻繁“換血”,支護(hù)難題嚴(yán)重阻礙礦井發(fā)展。

  “職工等不起,礦井耗不起,創(chuàng)新技術(shù)是唯一選擇?!痹摰V常務(wù)副礦長、總工程師張繼遠(yuǎn)說。

  百米井下,一場場與“三軟”難題的“硬”較量就此展開。

  嵩山煤礦集合最優(yōu)力量組成技術(shù)攻關(guān)小組,不斷探索,百余次進(jìn)行自主試驗,尋出路、找辦法,先后采用11號工字型鋼、U29型鋼棚、U36型鋼棚+U型鋼中柱支護(hù)……在投入大量成本后,巷道變形卻未有改觀。

  沒有氣餒、沒有懈怠,該礦繼續(xù)嘗試其他辦法。例如,在2200工作面下順槽4號段采用“U36+錨索梁”支護(hù),巷道變形問題得到基本解決,但底鼓問題仍然存在。怎么辦?不認(rèn)輸?shù)脑摰V技術(shù)人員又在2108工作面上下順槽采用“U36型鋼棚+中柱+錨索+大托盤+雙層網(wǎng)復(fù)合支護(hù)”“架棚+錨索+注漿錨索支護(hù)”,但這些辦法又無法保證長距離煤巷斷面安全,產(chǎn)量難以提升。

  “多年來,我們只能采取特殊的采掘布置形式。”張繼遠(yuǎn)介紹說,“即每個回采工作面均布置2條底板巖石集中巷,經(jīng)石門分段150米至180米短距離煤巷掘進(jìn),實施工作面分段回采?!?/p>

  但即便如此,短距離煤巷支架實際承載力仍不能有效控制巷道變形,必須及時維修。

  咬緊牙關(guān),爬坡過坎,峰回路轉(zhuǎn)。

  2020年以來,嵩山煤礦采取“走出去,請進(jìn)來”的方式,組織人員到淮北蘆嶺煤礦、甘肅平?jīng)鲂掳裁旱V、鄭煤趙家寨礦等典型軟巖礦井實地取經(jīng),并邀請多個國內(nèi)知名支護(hù)團隊到礦調(diào)研、提方案。通過技術(shù)攻關(guān)、多方論證、不斷優(yōu)化、反復(fù)實踐,最終形成了以錨桿索支護(hù)理論為依據(jù)、主動支護(hù)為主線、錨網(wǎng)索+鋼棚復(fù)合支護(hù)工藝。

  “論證階段,我們不分晝夜地工作,一個方案的設(shè)計圖紙就多達(dá)數(shù)千張,摞起來有一人高?!碧峒霸O(shè)計過程中的艱辛,該礦生產(chǎn)科副科長郝懷玉至今難以忘懷。

  勝利不會向我們走來,我們必須自己走向勝利。

  經(jīng)過上百次聯(lián)合試驗和現(xiàn)場測量調(diào)整參數(shù),技術(shù)人員對錨桿、錨索等使用方法及施工工藝不斷改進(jìn),錨索在全煤中的錨固力終于取得突破,首次達(dá)到100千牛,有效解決了地質(zhì)裂隙破碎的問題。

  采用新的支護(hù)方式后,嵩山煤礦2112上順槽一次成巷837米,刷新偃龍煤田單條煤巷施工長度歷史紀(jì)錄。新的復(fù)合支護(hù)方式讓礦井延續(xù)近10年的單一架棚煤巷支護(hù)方式徹底退出歷史舞臺。

  “原來一支隊伍在前面施工,后面要跟三四支隊伍進(jìn)行維修,而且在巷道變形的狹小空間工作極不安全?!焙聭延窠榻B說,“現(xiàn)在使用了新的支護(hù)方式,現(xiàn)場施工作業(yè)變得省力、安全多了?!?/p>

  一招落子滿盤活。隨著“三軟”煤層煤巷支護(hù)技術(shù)的逐漸成熟,嵩山煤礦又將目光放到了更為長遠(yuǎn)的目標(biāo)上。

  2022年9月,該礦核定生產(chǎn)能力由120萬噸/年增至180萬噸/年。