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川煤集团华荣公司绿水洞煤矿:“五强”管理保障3214急倾斜综采顺利推进

来源:华荣公司绿水洞煤矿

作者:刘波 谢依辛

时间:2025-12-31

2025年10月31日,华荣公司绿水洞煤矿采煤一队完成3214急倾斜综采工作面安装,进入试采阶段。这对于自上个世纪90年代中期以来一直与艰苦作业环境斗争,历经大倾角、急倾斜综采考验,具有大倾角综采鼻祖之称的绿水洞煤矿和绿煤人来说是一个极具挑战性的新考验。

3214工作面设计机巷走向长729米,风巷走向长620米,平均长674.5米,工作面倾斜长度35—100米 ,煤层倾角63°—74°,南面倾角大于北面,由南向北回采时倾角逐渐减小。地质储量 158858.9 吨,可采储量150915.9 吨,工作面绝大部分为合层煤层(l煤层),煤层中含夹矸2—4层,属复杂结构煤层,开采倾角之大、煤炭赋存条件之恶劣世所罕见,不仅在绿水洞煤矿历史上绝无仅有,即使放眼世界,也无成功开采的先例。

但,绿水洞煤矿却有不得不迎难而上、挑战极限的苦衷。随着开采向下水平延伸,该矿在150水平的煤层倾角大多在60°左右,甚至更大度数,如何实现这些煤炭资源的安全高效开采,3214是试金石,更是为以后急倾斜工作面实施综合机械化开采的探路器。

为此,从华荣公司党委书记、董事长、总经理唐建强,公司党委委员、副总经理,绿水洞煤矿矿长、总工程师到公司及矿井生产、通风、机运、地测部门人员多次深入井下现场,多次会同调研,认为绿煤人具备大倾角综采“勇立潮头、敢为人先”精神,有一支敢吃苦、能征战的干部职工队伍,具备挑战极限的底气与勇气。正是在此基础上,经过各方综合考量,该矿出台“五强”管理新举措,从设备安装、维护到现场工程质量管理、风险防控、人员操作行为规范、隐患排查治理等多方着力,实现了工作面安全顺利推进。

强选型,人强不如“家伙”硬

设备选型,成为需要首先啃下的“硬骨头”。

最大倾角达到74度,站在现场打眼望去,就是一个笔陡的立面,别说支架、溜子、采煤机还要前后上下牵引,就是平稳地在工作面站住脚,不下滑就是一个最大的难题。

总结30年大倾角、急倾斜开采经验,绿水洞煤矿基于矿井现有设备设施情况,与天地公司、嘉华机械公司等单位深度合作,从现场实际出发对设备设施进行了优化组合,工作面支架选用本矿现有ZY5000/15/38Q、ZY5200/18/48Q、ZY4200/16/37.5Q和型号为ZTH8400/16/28的液压横式端头支架;采煤机选用天地公司具有强大的功率和良好的爬坡性能的MG300/730 - QWD 型采煤机;刮板输送机则在 SGZ730/160 刮板输送机原有的基础上,取消了双链辅助输送的方式,采取煤炭自溜的形式运送至机巷桥式转载机,再上皮带运送至主运大巷。

经过近两个月的开采证明,这样的设备选型完全符合急倾斜综采工作面需求,四种型号支架的辅助开采经受住了急倾斜恶劣环境的检验,大功率割煤机不仅切割能力强,还因为配备了先进的控制系统和安全保护装置,确保了在陡坡推进中的行走自如与割煤作业中的安全高效,煤炭自溜的方式更是利用重力作用,使煤炭更加顺畅地运输,极大减少了设备的磨损和能耗,减轻了现场维护人员的作业强度。

强预判,源头防范控风险

3214工作面因倾角过大、地质构造复杂,无论是设备安装,工作面开采推进,安全风险管控都是首当其冲的难题。

在井巷施工阶段,风险集中在岩层坚硬系数高、顶板破碎。岩层坚硬系数高,使得掘进速度缓慢,每一次钻孔和爆破,都需要耗费大量的时间和精力。雪上加霜的是,顶板破碎和坚硬系数高的岩层还增大了支护难度,提升了施工成本和难度。针对现场问题,该矿生产副总工程师与生技部人员一起轮番蹲守现场,与作业人员同进同出同劳动查找问题根源,优化了爆破参数,通过调整炸药的用量、起爆顺序和炮眼布置,有效解决了岩层坚硬系数高的问题。

切眼扩刷阶段,受大倾角与复杂地质影响,传统支护方式难以满足稳定性要求。矿井多次召开风险研判会议,精准研判围岩受力特征,精确采用“焊网+锚杆+锚索”锚四方的联合支护体系,大幅提升了切眼围岩的承载能力,有效遏制了大倾角条件下的围岩变形与失稳风险。

设备安装环节,针对3214工作面坡度陡,设备下滑不易控制难题,作业现场人员经过反复摸索,确定对竖曲轨实施二次变坡改造,切眼上口往外提前20米刷帮,延长设备下放宽度和下放作业空间,有效缓解了坡度对设备下放时的制约;同时,对支架下放滑靴工艺进行关键性改进,将原有的用螺栓固定改为用钢绳预穿眼孔固定,设备下放到位后先将滑靴固定在切眼轨道上,再利用主副绞车进行支架安装,减少了人员每次进入机道摘取螺栓的时间,显著加快了设备安装进度。

初采阶段顶板管理更是风险巨大,急倾斜作业不利于顶板及时垮落与压力释放。矿井在华荣公司及广安分部各专业组的指导协调下,综合采取顶板预裂爆破、老塘侧顶板打眼爆破及水力预裂等多重措施,主动干预顶板受力状态,终于在试采一个月后实现了初采阶段顶板一次性来压,有效避免了顶板悬顶过长引发的次生风险,为工作面稳定回采提供了有力保障。

强攻关,克难攻坚破难题

华荣公司和绿水洞煤矿将3214急倾斜开采作为矿井2025-2026年度技术攻关的重点任务来推进与管理,从设备安装之初便集全矿之力予以支持,确保各项工作安全有序推进。

在支架、刮板输送机、采煤机等核心设备安装阶段,各相关专业部门抽调骨干力量组建专项攻关小组,紧盯设备定位、连接紧固、调试运行等关键环节,对每一个细节都逐一核查、严格把关,坚决杜绝因疏忽大意留下安全隐患,为后续试采工作筑牢硬件基础。

设备安装完成后,进入试采阶段。针对急倾斜工作面地质条件复杂、操作难度大等特点,该矿生产副矿长在工作推进会上提出“清单制”管理,并牵头制定生产与检修清单下发采煤一队,要求每班精准上报,清单内容涵盖割煤溜板数、拉架架数、推溜溜板数等生产核心数据,以及端头推移进度、1#架下沿距高帮距离、风巷超前机巷距离等关键位置参数,同时详细记录风巷顶板预裂管控每班生产进度与现场试采推进难题攻克动态情况。

清单制管理,极大地提升了解决问题的针对性与实效性,助力矿井管理层与技术部门以攻关姿态不断分析生产过程中出现的问题,不断针对性制定优化措施,破解各类难题,推动3214急倾斜工作面平稳度过试采期,顺利转入正常化生产。

强监测,在线管控保推进

智能化、信息化管理是推进急倾斜综采的一柄利剑。绿水洞煤矿将及时、精准、可靠的矿压监测与现场监测监控作为3214综采工作面安全顺利推进的前置条件。

建立了瓦斯在线监测系统,在工作面上出口、下出口和工作面中部均安设了瓦斯检测仪,实时监控工作面瓦斯含量,杜绝瓦斯一氧化碳超限作业。

建立了视频监控网络,在工作面上出口、中部、下出口与机巷转弯地点均安设了视频监控系统,全天候无死角监控现场设备及人员安全状况,杜绝因人员误操作、设备误动作引起的一切事故。

建立了顶板离层监测系统,在工作面内布置顶板监测分机,实时传输数据至该矿调度室,实现了工作面及两巷全方位顶板压力监测,确保采空区垮落处置得力、有效。

强管理,共筑安全防护墙

根据3214急倾斜综采攻坚的特殊情况,该矿成立了以矿长任组长的急倾斜攻坚领导小组,下设安全、技术、后勤等六个专业保障工作组,全面配合3214工作面回采,坚决执行“专业组与基层连队”双带班制度,随时解决现场疑难杂症,及时制止违章作业、不按措施规定作业行为。

统筹考虑一切关联影响因素。专门出台3214行为规范流程,明确班前会必须进行人员排查,检测员工身体状况、排查职工思想情绪,杜绝上疲劳班、情绪班现象;要求进入工作面人员必须拴两根保险绳,支架架前挡矸门必须全封闭,只有人员通过时才打开;实行液压支架和超前支架检修责任包保制,保证液压系统正常运行;针对工作面陡峭,煤矸坠落伤人风险巨大,完善架前架间双层挡矸网敷设,确保人员架间行走安全;根据采空区矸石垮落跌入支架对片阀造成损伤风险,专门制作了保护装置进行保护;针对推进中的安全风险,明确工作面割煤、拉架期间禁止平行作业。

开采两个月来,绿水洞煤矿3214急倾斜综采工作面克服了端头支架侧护板漏感、乳化液窜漏、工作面底板起伏不平、综采支架推进困难、顶板迟迟不来压等诸多困难,以无一例轻伤的安全业绩,实现了安全顺利推进41.5米,生产商品煤3.056万吨。


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