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狭窄空间拓大道 小河嘴煤矿实现机械化开采

日期:2015-10-19    来源:川煤集团达竹煤电公司

国际煤炭网

2015
10/19
14:45
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关键词: 川煤集团 小河嘴煤矿 安全生产 煤炭资源

国庆后的川煤集团达竹煤电公司小河嘴矿区,秋高气爽,月季飘香,喜讯连连。

根据国家《关于推进小型煤矿机械化的指导意见》和四川省《小煤矿安全高效矿井考核验收暂行办法》的标准,达州市刚考评认定小河嘴煤矿达到了小煤矿机械化建设标准。

截至10月18日,小河嘴煤矿实现了连续安全生产3072天,是达竹煤电公司目前安全周期最长的生产矿井。

也就是在这一天,小河嘴煤矿历史上第六个大倾角极薄煤层综采面——2018(22)综采面顺利投产,首日产出商品煤1100吨。

在煤厚0.75米,倾角达38度,采高1.1米的狭窄空间里,电液控支架排成钢铁长龙,PLC指示灯交替闪射,割煤机低沉轰鸣,煤流滚滚前行,身临其境无不感受综采所带来的技术革新和巨大威力。

此情此景,该矿机电副总师周德熬感慨不已,从放炮落煤、手工攉煤、事故多发、生产效率低的小煤矿到自动控制、机械采煤、环境优美、安全高效的现代化矿井,实现这个转变,小河嘴煤矿靠的是机械化发展这条必由之路。

但如果让时光倒退八年,谁能想到生产地质条件复杂、煤炭赋存条件差、开采极为艰难小河嘴煤矿能有今天的底气和局面。

在煤矿机械化开采的道路上,“咬定青山不放松”的小河嘴人洒下了多少汗水和泪水,多少失败和挫折,每个小河嘴人历历在目。

小河嘴人在推进大倾角极薄煤层机械化采煤技术、实现极薄煤层煤炭资源最优化开采做出了艰苦卓绝的探索。

小河嘴人以矢志不渝的精神,在狭窄的大倾角极薄煤层采煤工作面里,拓出了一条安全高效的大道,为西南片区同类型煤矿提供了崭新模式和发展方向。

困惑——破解极薄煤层开采“瓶颈”制约,成为小河嘴人的梦想

1989年建矿的小河嘴煤矿,投产之初就生不逢时,中间经历了1992年的市场低迷、1994年的停缓建,随后矿井停停建建,先天不足。

该矿掘进三队队长李杰回忆说,矿区杂草遍地、乱石成堆,煤矸随意堆放,晴天一身灰,雨天一身泥。当时城里的出租车司机,一听说到小河嘴煤矿,掉头就走,直接拒载,为什么?就因为矿区脏乱,路况太差。

加上煤层极薄、倾角变化大,沿袭的放炮落煤的落后开采工艺,矿工们匍伏在狭窄的煤层里,以非凡而顽强的意志,靠传统的手采方式挖煤,劳动强度高,工作时间长,生产效率低,开采极为困难,一个班要上十七八个小时,被喻为“夹缝里淘金,骨头缝里剔肉”。

凡是到过小河嘴煤矿井下采煤工作面考察的国内同行和社会各界人士,都会发出这样的感叹:小河嘴煤矿的井下作业环境太恶劣了,和北方大矿相比,矿工们的劳动强度要强十倍。矿工们太辛苦了!

2006年5月,小河嘴煤矿工会女工委组织了36名矿嫂下井到采煤工作面探夫,矿嫂们眼见自己的丈夫浑身煤泥,在低矮闷热的环境里摸爬滚打,矿工服被尖利的岩石挂得破烂不堪,矿嫂们流下了心疼的泪水,和丈夫拥抱痛哭。

雪上加霜的是,落后的生产方使安全无法得到保障,事故多发。2005年接连发生3起死亡事故,死亡4人。安全事故,如同一把悬在矿井头顶上的达摩克利斯之剑,只要一提到安全,小河嘴人就说不起硬话,撑不起腰杆。

这种情况下,该矿人心思走。1996年底全矿剩下500人,2000年再流失152人,特别是2006年,全矿流失生产技术骨干75人,有些人去意坚决,就是矿长和书记亲自出马苦苦挽留,也是喊都喊不回,拉都拉不住。

生产效率低,开采成本高,安全没有保障,职工留不住,煤矿谈何生存?谈何发展?那些年,生存的艰难压得小河嘴人喘不过气来。

小河嘴人清醒地认识到:一方面,随着社会的发展,煤炭将作为稀缺资源,将越来越会得到保护性开采,而另一方面,限于先天开采条件和开采技术落后的制约,大量资源却不得在开采过程中被无形浪费,甚至得不到有效开采。

每一名小河嘴人都在思考:小河嘴煤矿的路在何方?

2005年,川煤集团宣告成立,小河嘴煤矿迎来了千载难逢的大好发展机遇。小河嘴人清醒地认识到,要走出困境,就必须励精图治,负重前行,坚定不移地走机械化发展之路。

从此,小河嘴煤矿踏上了大倾角极薄煤层机械化的探索道路。

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突破——面对失败“咬定青山不放松”,初尝机械化甜头

小河嘴煤矿煤厚在0.3到0.75米,煤层倾角在8到45度之间变化,这样的条件长期以来被视为机械化开采的“禁区”。

2005年3月,小河嘴煤矿开启了大倾角极薄煤层机械化开采“破冰之旅”,在煤厚0.42米的1015(21)工作面引进BH30/2×132型刨煤机,因技术不成熟,井下地质条件复杂,水土不服的机组刚上几天就停摆。在一片“杀机”之声中,设备被迫下马。

当时,有采煤机生产厂家技术人员到小河嘴煤矿井下采煤工作面考察后,扭头就走,甚至断言:小河嘴煤矿永远不可能上机械化!

失败是痛苦的,在当时企业这么困难的情况下,看着全矿干部职工勒紧裤带投入上百万元的设备成为一堆废铁,有人心疼得掉下来眼泪。有人说,以后别再说搞什么机械化了,好好“挖煤”吧。

在以人为本、科学发展的春天里,随着大量的先进开采技术的广泛运用,机械化、信息化迅猛发展,国内煤矿安全保障系数、开采效率大幅提高。

对此,2006年5月,该矿当得知重庆永荣矿务局已经成功上马极薄煤层机械化采煤机组时,该矿立即组织科技人员赴永川煤矿考察学习,决定引进爬底板采煤机。

有职工闻讯后说,机械化是北方那些大矿才能干的事,我们几十公分的煤层,怎么上机械化?小河嘴煤矿就不要去赶这个时髦了。

还有职工甚至这样歪曲理解,现在又提上机械化,是不是这几年效益好了,钱多得没地方花,想烧钱是不是?

面地各种质疑之声,该矿召开了发展机械化动员大会,展开了破“大倾角薄煤层搞不了机械化”的陈旧认识,树立“不搞机械化,小矿就没有出路”的忧患意识;破“手工、炮采”的条件决定论,树立大倾角极薄煤层能搞机械化而且能建成安全高效矿井的信心;破“怕走回头路”的情绪,树立“不实现机械化决不罢休”的信念的“三破、三立”观念大讨论活动,坚定走机械化发展道路的信心和勇气。

该矿党政主要领导在会上发出号召:小河嘴煤矿发展是该到了破题的时候了,不搞机械化路只有越走越窄,最终只有死路一条!我们必须闯机械化这条路,我们一定要有这个信心!

2007年11月,在达竹煤电公司的大力支持下,小河嘴煤矿在1015(22)引进了第一台MG100-TP型爬底板采煤机。由于煤层极薄、起伏变化大,该机在高低不平的工作面上“跳舞”,断链、啃底、下滑,机组故障频繁,难题一个接着一个。

当时,有人提出,是不是又该“杀机”了。关键时刻,矿长和工程技术人员班班跟班蹲守在现场,现场解决技术难题,克服了诸多困难。

探索之路是艰辛的,一个班下来,他们被汗水湿透和着煤泥裹在身上的衣服干了会发硬,脱下来的工作服甚至能立在桌面上,累得人腰酸背疼。

功夫不负有心人,经过近2个月的磨合,2008年3月,1015工作面最高日产8752吨,创下了建矿以来大倾角极薄煤层普采的最高纪录。

初获成功,该矿尝到了极薄煤层机械化开采的甜头,乘势而上,在当年6月、12月和2008年7月先后又在另外三个采煤面装备了3台MG100-TP型爬底式采煤机,在达竹煤电公司首个实现了大倾角极薄煤层100%机械化采煤。

相比于炮采,机械化开采产量提高了36%,工效提高了35%,平均每个采煤工作面减少用工14人,矿井产量从2005年的14万吨提升到2008年的25万吨。

随着机械化步入了良性轨道,2009年初,该矿推行了减面增效的措施,将原有的4个采煤工作面减为3个,工作面减少了,原煤产量反而上升,回采工效由2005年的2.8吨/工提高到2009年的7.2吨/工。2009年,矿井原煤产量首次达到了30万吨。

2009年11月16日,时任国家煤监局副局长彭建勋在小河嘴煤矿井下考察时,连说了三个想不到:想不到这么薄的煤层还在开采,想不到这么薄的煤层还在上机械化,想不到这么薄的煤层实现了100%机械化开采!

他还说,实现大倾角极薄煤层机械化开采,这在全国都是一个亮点!

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超越——从电牵引采煤机到电液控综采机组,带着梦想敢于突破

初步尝到了机械化开采带来的甜头后,小河嘴煤矿发展大倾角极薄煤层机械化的动力更足,薄煤层机械化采煤技术得以迅猛发展。

该矿发现,因为爬底式采煤机功率小,并不能解决安全高效的根本性问题。带着梦想上路的小河嘴煤矿人,踏上了“产学研”探索之路,联手科研院校、煤机生产厂家积极开展技术研发,提升了机械化质量。

2010年8月,在小河嘴煤矿的积极争取下,由达竹煤电公司与辽源煤机有限公司共同研发的国内首台MG110/130-TPD型大倾角极薄煤层电牵引爬底板采煤机在该矿煤厚0.56米、倾角32度的4026(22)采煤面投入工业性实验。

“MG110/130-TPD型极薄煤层电牵引爬底板采煤机”采用四象限变频电牵引,具有采煤机左右方向的互换和小摇臂有级调高以及遥控离机操作等功能,可适用于煤厚0.42米到0.8米、倾角8到35度的开采环境。

该项目是达竹煤电公司首个拥有自主知识产权的采煤机研制项目,也是川煤集团重点科技项目,该项目还被列入中国煤炭工业协会科学技术研究指导性计划,承载着小河嘴人乃至达竹人大倾角极薄煤层机械化发展的希望。

工业性试验是艰苦的,当时的工业性试验攻关小组成员周华禹说,机组运行之初经常卡链,动不动就趴窝,攻关组多次“会诊”后,将过去焊接的导链筒机座改变为螺杆式机座,经此改动不仅易于更换维修,还解决了导链筒经常卡链导致的断链伤人隐患。

经过数次技术改进,大倾角极薄煤层电牵引爬底板采煤机工业性试验在小河嘴煤矿取得成功,具有性能稳定、爬坡力度大、操作安全简单等特点,单面最高月产达9888吨,被四川省人民政府评为科技进步二等奖。

爬底板采煤机虽然取得了成功,但要从根本上实现安全高效,特别是解决矿工“头顶”安全问题,还有一段很长的路要走。该矿矿长陈小灵打了一个形象的比方,如果说综合机械化采煤机组是大炮的话,那爬底板采煤机只能算是一支鸟枪。综合机械化采煤技术是煤炭开采技术发展的大方向,小河嘴煤矿必须在这方面取得突破。

纵观当时国内薄煤层机械化发展现状,除在北方有1.0米以上薄煤层采用机械化机组以外,在0.8米以内采用机械化技术还没有成功的先例。

专家认为:极薄煤层上综采设备,核心是必须解决好过煤、过机、过人这三大难题。机组必须具备“小机身、大功率、空间足”三大性能,这就必须对传统的大机身综采设备进行改良。

达竹煤电公司在小河嘴煤矿成立了大倾角极薄煤层综采实验室,成立了技术攻关组,围绕如何在极薄煤层实现顶板控制及支架支护强度,如何提高采煤机过断层截割能力,如何提高机组爬坡能力及装煤效果展开了艰苦卓绝的技术攻关。

为能让采煤机在0.8米内的狭窄空间内自由工作,研发团队将传统的骑溜式采煤机改为爬底板式采煤机,这一核心技术让采煤机彻底实现了“瘦身”,为机组腾出了0.18米左右的采高空间,实现了安全过煤、过机,确保了综采效率。

2010年4月1日,经过前期紧张的筹备和安装调试,川煤集团首台电液控支架大倾角极薄煤层综采机组在小河嘴煤矿煤厚只有0.75米的4022(21)综采面正式投产。

这是小河嘴煤矿煤炭开采史上一次划时代的变革,揭开了小河嘴煤矿大倾角薄煤层综合机械化的新篇章。

电液控支架综采机组构造非常复杂,设备配件非常精细精密,液压支架采用先进的PLC集控技术,在地面车间测试过程中,看似庞然大物的液压支架在一个个按键的控制下,严格执行着前进、后退,上升、下降等动作。

但是,没想到的是,4022(21)综采面属于软底工作面,液压支架到了工作面,全部深深陷入底板,无法执行移架、提架等动作,加上该综采面顶板有淋水,一个班下来,职工个个成为了落汤鸡,职工叫苦不迭,队伍士气低迷。

头一个月生产原煤不到1000吨。怎么办?每个人都是心急如焚。

困难面前,达竹煤电公司时任董事长蒋静、时任总经理徐廷甫多次赶赴现场主持召开现场办公会,指导技术攻关,并组成了总经理亲自挂帅的攻关组,会同厂家技术人员现场解决问题。

经过反复试验,该矿时任综采队长郭金斌提出增设支架提架装置的建议,被采纳后,综采面所有液压支架从狭窄的综采面拆解出来,再运出地面,在地面重新装上加工制作的提架装置,测试合格后再运进综采面重新安装。

在一个半月的设备改造期,整个综采面的设备两进两出,很多技术人员顾不上回家,顶住压力咬牙拼争。

该矿时任综采队技术副队长胡荣钢的老婆很不理解,带着孩子从城里赶到矿上,本来一肚子火的她,在检修现场看到丈夫浑身上下遍布油污、疲惫的眼神时。马上给丈夫在食堂打了满满一盒饭,看着丈夫吃完后,一句话没有说,就默默地回去了。

经过改装的支架和机组浴火重生,很好适应了软底工作面的地质条件,综采“首秀”,尽管差点“杀机”,但最终“有惊无险”。

为培训职工掌握熟练的操作和检修技能,该矿先后针对操作工、班组长、队管人员和检修工举办17期综采知识强化培训班,成立了职工创新工作室,还建立了综采技术交流QQ群,培训职工适应综合采煤机械化的发展。

综采机组安装到井下,就如同形成了一堵钢筋水泥、铜墙铁壁,矿工们只需操作设备,就能完成所有采煤任务,可以预见,传统的支护将告别历史舞台。该矿机电运输科长张成茂说。

2011年6月,4022(21)综采面生产原煤1.25万吨,最高日产量达680吨,工效也提高到11吨/工,采煤工作面上的操作人员由28人减少到6人。

2011年8月,“极薄煤层综采液压支架”获得了国家实用新型三项技术专利。消息传来,全矿干部职工和家属无不欢欣鼓舞,多年的汗水和泪水,换来了成功的喜悦。

在安全发展、科学发展的春天里,小河嘴煤矿大倾角极薄煤层机械化开采风生水起,渐入佳境。

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圆梦——狭窄空间拓出安全高效大道,小煤矿也有春天

根据煤炭赋存,我矿南方煤矿基本属于极薄煤层或薄煤层开采矿井,地质条件复杂,煤层倾角变化大。因开采难度大,厚度在0.8米以下的大量煤炭,很多处于闲置状态,甚至被丢弃,资源浪费很大。

作为南方典型的南方大倾角极薄煤层开采矿井,小河嘴煤矿实现了多年梦寐以求的技术革命,用人多、效率差、安全保障能力低、员工劳动强度大、收入不稳定的传统煤矿正发生着脱胎换骨式的深刻转变。

在大倾角极薄煤层机械化的道路上,小河嘴煤矿永不止步。正朝着科技兴企深层次推进,以实现安全高效,有效利用好煤炭资源,提高资源的综合利用,实现企业发展、资源利用、安全高效、矿工幸福的发展目标。

针对大倾角极薄煤层地质构造普遍复杂,目前所有薄煤层或极薄煤层装备普遍存在装机功率不够,造成电机过载、机械强度及系统刚度不够,导使机械关键部位容易损坏的问题,该矿技术人员会同公司机运部门继续攻关,研发小机身、大功率、适应大倾角极薄煤层条件下的的“袖珍”综采机组。

2013年2月1日,川煤集团重点技术项目“高效薄煤层(含极薄)大倾角综采工艺及成套设备”工业性试验“落户”小河嘴煤矿4026(22)综采面。

经过将近40余天的紧张安装和调试。3月18日,被小河嘴人亲切称之为的“高效综采”的开始了第一次试生产。当晚割煤3刀、230吨煤炭,取得了一次性试产成功。2014年2月,4026(22)综采面当月生产原煤1.62万吨。

当时,已担任采煤二队队长的胡荣钢算了一笔帐,以前队里搞炮采,象这样的工作面,拼了命,一个月最多也只能采三四千吨,采不了的,就抛弃了;后来搞爬底板采煤机,一个月也就平均六七千吨;如今,搞综采,这个月生产一万六千吨,工效提高了一倍,这就是奇迹。“高效综采”真不简单!

如今,“高效综采”又成功运用2018(22)综采面,采煤二队党支部书记陈刚格外喜欢这个身形矮小,功能强大的“高效综采”,以前搞炮采,一个月下来,出三五个轻伤是家常便饭。如今,几个月下来,全队一个轻伤都没有,这要放在以前,想都不敢想像。有了综采,我们这些当基层队干的,睡觉都睡得踏实些。

矿工向明宽深有感触:“以前在小煤矿干,安全事故多,劳动强度大,上马综采后,只要按章操作,我就不担心出安全问题了。有综采,真是放心、舒心、又安心!

“高效综采”运用后,目前已经实现单工作面年产量18万吨,资源回收率达到98%,开采工效13吨/工。与同类型普通机械化开采工艺相比,年生产能力提高了1.78倍,效率提高了3.68倍,年单面生产效益增加了9146万元,年节约费用961万元,吨煤成本下降了46.07元,减少效果也很明显。

小河嘴煤矿矿长唐文胜说,综采给我矿带来的变化是革命性的,它不仅提高了工效和安全系数,减轻了职工劳动强度,还提高了员工收入。现在,尽管煤炭经济形势比较低迷,但是矿工还是愿意来小河嘴煤矿上班,队伍比以前稳定多了。搞大倾角极薄煤层综采,是一笔划得来的安全账、经济账、更是一笔社会账!

目前,代表着大倾角极薄煤层综采前沿技术的“高效薄煤层(含极薄)大倾角综采工艺及成套设备”,受到了全国同类型煤炭企业的广泛关注。

近年来,小河嘴煤矿先后承办了达州市安全高效矿井建设现场会、川煤集团“双基”工作现场会、四川省极薄煤层机械化开采现场会等会议,京煤集团、湘煤集团等同行纷纷前来考察,新疆、辽宁、湖南等省、市(自治区)煤炭系统先后组团前来交流,共同探讨极薄煤层机械化开采技术。

持之以恒,恒久致远,通过坚持不懈地发展采煤机械化,小河嘴煤矿大倾角极薄煤层综合机械化齐头并进的良好发展态势。综采技术已走出达竹,先后落户威达煤业、山东龙煤、辽宁北票煤业等多家煤矿企业,为极薄煤层实现综采、提高资源有效开采展示出了强大的能量。

生产方式的变革带来的是作业环境的改善,职工劳动强度大幅降低,作业时间不断缩短,资源得到了有效开采,矿井安全保障能力得到较大提高,已实现安全生产八个年度。该矿连续六年被达竹公司和川煤评为安全生产先进单位,连续四个年度给评为国家级安全质量标准化煤矿,先后被评为四川省文明单位、全国文明煤矿、煤炭工业思想政治先进集体、全国安全文化示范企业等荣誉。

小河嘴煤矿综采技术的迅猛发展,对小河嘴煤矿的科学发展、安全发展带来的影响是多方面的。矿工不再是传统意义的挖煤工人,而成为了机械化设备的操作手;点多面广、用人多的现象正逐渐扭转,一线采煤工人比例得以不断下降,熟悉机械性能、懂维修、操作能力强的机电工人正越来越受到追捧,成为矿区明星。

2009年以来,该矿“李小红PLC技术协作室”和“林东顺工作室”等技术创新活动先后成功研发斜巷人力助行器、井下道岔自动扳道器、下道矿车复位器,改进PLC集控装置等,并产生40多项小改小革成果,为企业创效800余万元。

随着一大批技能人才、金牌员工、安全明星的不断涌现,矿区职工技能不断提高,他们正以崭新的矿工新形象,呈现在社 会面前,传统的傻、大、粗、黑形象正逐渐被知识型、技能型矿工新形象所取代,体面、尊严的劳动正成为现实。

如今,小河嘴煤矿的安全管理、生产组织、工程质量等方面也在发生深刻变革,该矿依托机械化倾力打造的采掘机械化、生产自动化、管理信息化、质量标准化的“四化矿井”风声水起,渐入佳境。

2012年10月,该矿运行了国内先进的煤矿安全管理信息系统,分别建立了隐患和“三违”分类分级标准4167条、事故及致因分类编码176条并进行编码,实现了隐患、“三违”和事故全流程的信息化闭环管理。

2012年11月,该矿投入1700余万元建成了川东北地区矿井综合自动化信息化系统,地面调度指挥中心可对生产各系统的实时监测、监控和监管,井下机房硐室全部实现了“有人巡视,无人值守”。

近8年来,小河嘴煤矿还累计投入5000余万元成功改造了矿井运输、供电、通风等系统,使煤炭资源回收率不断提高,生产效率不断提升,员工劳动强度不断降低,安全保障度得到不断加强,花园式矿区宜人宜居,矿井被誉为达州市煤炭工业的窗口。

狭窄空间拓大道,大倾角极薄煤层煤矿也会有春天。小河嘴人逆境而上,敢于拼挣,闯出了一条属于大倾角极薄煤层安全高效的发展道路,为大倾角极薄煤层煤矿开拓出一条阳光大道!
 

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