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[摘 要]阐述了姚桥煤矿在面对当前严峻的煤炭市场形势,通过一系列的技术措施提高资源回收率和煤质,取得较好的社会经济效益。
[关键词]地质补充勘探;优化采区设计;改进采煤工艺;提高回采率;强化灰分管理
中图分类号:TD82. 9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0062-01
1 概述
姚桥煤矿井田内可采煤层为二叠系山西组7、8号煤层和石炭系太原组17、21号煤层,现只开采7、8号煤层,7、8号煤层的煤层厚度稳定在4~5米之间。7号煤层倾角平均13度,8号煤层平均倾角7度。构造复杂程度属于中等,水文地质条件为中等。采煤工艺为综放工作面,采空区处理方法为全部垮落法。综放开采具有高产、高效、安全、低耗的优点,姚桥煤矿设计为东西两翼开采,但由于井田地处苏北平原,地面村庄密集,整个西翼皆为村庄下压煤,在一定程度上制约着矿井的发展,目前生产活动主要集中在湖底开采。因此珍惜煤炭资源,提高回收率显得非常重要。同时随着煤炭形式的日益严峻,对煤质的要求越来越高,这几年来,姚桥煤矿注重科技投入,加强内部管理,采取多种措施来提高回收率和煤质,取得显著效果。
2 加强技术管理的途径和方法
2.1 加强地质补充勘探
为尽可能的掌握区内地质构造特征和煤层赋存情况,在采区设计前进行了二维、三维地震勘探。1996--2008年先后对中央采区、东七采区、东六采区、西九采区、西六采区、西翼深部采区进行了二维、三维地震勘探,其勘探面积为37.54k㎡。1998--2000年对湖区北部边界(袁堂断层)进行了补充勘探。在井下遇到构造不清、煤层层位控制不严时,采用巷探、钻探方法进行查明。特别是姚桥煤矿为准确控制工作面两道的甩道位置,少掘岩巷多采煤,均先用钻探控制。
2.2 优化采区设计
优化采区设计和工作面设计,合理布置采区巷道,最大程度减少采区煤柱损失。合理加大采区和工作面的几何尺寸,减少采区煤柱设计是提高综放采区回采的重要因素。姚桥煤矿现回采的7011工作面,改变传统的采区划分的办法,实现横跨两个采区开采,工作面走向长达2416.5米,倾向长度达189米,可服务3年。工作面之间采用沿空掘巷,不留阶段煤柱,局部7、8号煤联合开采。
2.3 改进采煤工艺和加强工作面的管理
2.3.1 改进采煤工艺
优化采煤工艺,减少工艺本身所带来的煤炭资源损失。①加强综放工作面的回采初期、末期阶段的放煤管理。工作面应做到推出切眼后及时放煤,这样不仅能够提高煤炭资源的回收率,而且对顶板管理也有利。对末期收面的回采工艺,应改变当前接近停采线前15米上单网不放顶煤的停采办法,而是根据支架的长短缩短上网的距离,且单双网以及上钢丝绳之间的距离尽量缩短,这样不仅提高了回采率,而且有利于防灭火的管理。②确定合理的放煤方式。从现在情况看,放煤方式对工作面煤炭资源的回收率影响较大,姚桥煤矿根据不同工作面的具体情况,相应采取了单论间隔、多轮往复等方式,并采用低位放顶煤液压支架,提高了顶煤的回收率,取得显著的经济效益。③确定合理的放煤步距。放煤步距由割煤步距、采高、煤层厚度以及放顶煤液压支架的架型来共同决定,经过实践证明,姚桥煤矿确定的放煤步距是合理的。④在工作面后溜安装置换体,使工作面老塘的遗煤及时通过置换体流入工作面后溜,提高了资源回收率,延长了工作面的开采年限,同时老塘遗煤的减少,大大降低了老塘遗煤自燃的可能性,确保回采期间的安全,取得了很好的经济效益和社会效益。
2.3.2 加强工作面管理
加强工作面管理,减少因管理不善造成煤炭的损失。①加强工作面层位的管理。在回采过程中,应加强对技术人员、现场管理人员及煤机司机的技术培训及考核,杜绝因煤层管理不到位造成工作面丢底煤,提高回采率。姚桥煤矿采煤队实行了技术员、跟班队长和煤机司机三人联责制度,经过实践证明,取得很好的效果。②加强放煤的现场管理。要按规定的放煤步距进行操作,严把放煤关。加强对放煤工作的技术培训,提高工人的放煤技能。姚桥煤矿采用固定放煤工专人放煤,并制定相应的奖惩制度,有效的鼓励放煤工多放煤、放好煤。③加强工作面设备的管理。加强工作面放煤设备的维修和保养,提高职工的操作技能,规范职工的操作行为,减少因放煤设备的损坏造成煤炭资源的损失。④加强对工作面煤厚探测管理,为放煤工艺提供可靠的参数。姚桥煤矿对两道掘进期间,每30米探一次煤厚(包括顶煤厚、底煤厚),在回采期间,工作面每推进40米就探一次全煤厚,为综放工作面的回采提供了详细可靠的数据。⑤加强各项管理制度的建设。制定合理的综放回采率考核制度和工资分配制度,促进回采率的提高。并要将回采率纳入矿、队经济责任考核指标进行严格的考核奖惩,加强管理,提高综放工作面的回采率。
2.4 建立健全管理制度
姚桥矿十分重视综采放顶煤的煤炭资源回收管理工作,由矿地质测量科承担,由专人负责。制订有《储量管理员岗位责任制》、《储量管理员安全生产责任制》、《姚桥煤矿综采放顶煤工作面回采率管理考核办法》等工作标准和管理制度。矿每月对采煤区队的回采率完成情况进行考核兑现,实行刚性考核。
在实际储量管理工作中,按相关的管理规定及质量标准要求,建立《储量动态数字台账》等十余种台账;及时、准确制作并上报月、季、年度储量统计报表;填绘各工作面回采记录图、损失量图,编制储量年报。
在巷道掘进过程中,严格控制掘进层位,对出现丢底煤情况,开出罚款单,并退后卧底整改。在工作面回采过程中,储量管理人员严格按其岗位工作标准实施监督管理工作。以动静态现场调查相结合的手段,严格监督管理工作面的回采情况,并做好煤厚的探测工作。工作面正常情况下,每周画2条地质剖面图,构造情况复杂时进行加密,及时向有关生产管理部门和矿领导提供决策依据。对出现不合理丢煤情况现场督促整改,同时开出罚款单进行处罚,并对实际效果进行过程监督。
为了更精确的统计工作面的采出煤量,全部采用核子称计量。核子称由调度室、生产技术科负责,并经常进行校核。计算出煤量所需的煤质资料由地质测量科定期提供。
2.5 强化灰分管理
大屯公司根据市场的需求情况,每个月都给矿下达灰分的指标,矿根据公司的要求再把灰分指标分解到每个采煤队,定期召开煤质会议,通过灰分的完成情况,对各个区队的灰分完成情况进行通报,并严格《姚桥煤矿煤质考核细则》进行考核,按照标准进行结算工资,使煤质工作真正成为提高矿井经济效益,确保矿井正常生产的一项重要工作来抓。
2.6 与选煤厂加强沟通协作
选煤厂的建立,对综采放顶煤开采是特大的利好。影响综采放顶煤回采率的主要因素是煤质指标,放煤不干净,造成采空区的 浮煤多,据2012年的数据统计,工作面浮煤损失量占工作面损失量的83.45%,占采区损失量的35.58%。因此工作面放顶的充分程度和煤质的保证,选煤厂起到不可替代的作用。这样不仅资源回收率得到了提高,而且煤质也得到了保证。矿调度室及时和选煤厂进行沟通协作,含矸较高的原煤通过选煤厂的筛选,能够降低含矸率,提高商品煤的品质,进而提升煤炭售价。从而提高回采率的同时,创造新的经济效益。
3 结语
姚桥煤矿近几年通过提高补充地质勘探、优化采区设计、改进回采工艺、加强工作面管理、健全管理制度、强化灰分管理等途径,降低巷道掘进率,提高了综放采区的回采率,并且保证了煤质,促进了矿井的高产高效,取得显著的经济效益和社会效益。
作者简介:
秦家利(1979---),男,江苏沛县人,工程师,毕业于山东科技大学采矿工程专业, 长期从事采煤工作。
[关键词]地质补充勘探;优化采区设计;改进采煤工艺;提高回采率;强化灰分管理
中图分类号:TD82. 9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0062-01
1 概述
姚桥煤矿井田内可采煤层为二叠系山西组7、8号煤层和石炭系太原组17、21号煤层,现只开采7、8号煤层,7、8号煤层的煤层厚度稳定在4~5米之间。7号煤层倾角平均13度,8号煤层平均倾角7度。构造复杂程度属于中等,水文地质条件为中等。采煤工艺为综放工作面,采空区处理方法为全部垮落法。综放开采具有高产、高效、安全、低耗的优点,姚桥煤矿设计为东西两翼开采,但由于井田地处苏北平原,地面村庄密集,整个西翼皆为村庄下压煤,在一定程度上制约着矿井的发展,目前生产活动主要集中在湖底开采。因此珍惜煤炭资源,提高回收率显得非常重要。同时随着煤炭形式的日益严峻,对煤质的要求越来越高,这几年来,姚桥煤矿注重科技投入,加强内部管理,采取多种措施来提高回收率和煤质,取得显著效果。
2 加强技术管理的途径和方法
2.1 加强地质补充勘探
为尽可能的掌握区内地质构造特征和煤层赋存情况,在采区设计前进行了二维、三维地震勘探。1996--2008年先后对中央采区、东七采区、东六采区、西九采区、西六采区、西翼深部采区进行了二维、三维地震勘探,其勘探面积为37.54k㎡。1998--2000年对湖区北部边界(袁堂断层)进行了补充勘探。在井下遇到构造不清、煤层层位控制不严时,采用巷探、钻探方法进行查明。特别是姚桥煤矿为准确控制工作面两道的甩道位置,少掘岩巷多采煤,均先用钻探控制。
2.2 优化采区设计
优化采区设计和工作面设计,合理布置采区巷道,最大程度减少采区煤柱损失。合理加大采区和工作面的几何尺寸,减少采区煤柱设计是提高综放采区回采的重要因素。姚桥煤矿现回采的7011工作面,改变传统的采区划分的办法,实现横跨两个采区开采,工作面走向长达2416.5米,倾向长度达189米,可服务3年。工作面之间采用沿空掘巷,不留阶段煤柱,局部7、8号煤联合开采。
2.3 改进采煤工艺和加强工作面的管理
2.3.1 改进采煤工艺
优化采煤工艺,减少工艺本身所带来的煤炭资源损失。①加强综放工作面的回采初期、末期阶段的放煤管理。工作面应做到推出切眼后及时放煤,这样不仅能够提高煤炭资源的回收率,而且对顶板管理也有利。对末期收面的回采工艺,应改变当前接近停采线前15米上单网不放顶煤的停采办法,而是根据支架的长短缩短上网的距离,且单双网以及上钢丝绳之间的距离尽量缩短,这样不仅提高了回采率,而且有利于防灭火的管理。②确定合理的放煤方式。从现在情况看,放煤方式对工作面煤炭资源的回收率影响较大,姚桥煤矿根据不同工作面的具体情况,相应采取了单论间隔、多轮往复等方式,并采用低位放顶煤液压支架,提高了顶煤的回收率,取得显著的经济效益。③确定合理的放煤步距。放煤步距由割煤步距、采高、煤层厚度以及放顶煤液压支架的架型来共同决定,经过实践证明,姚桥煤矿确定的放煤步距是合理的。④在工作面后溜安装置换体,使工作面老塘的遗煤及时通过置换体流入工作面后溜,提高了资源回收率,延长了工作面的开采年限,同时老塘遗煤的减少,大大降低了老塘遗煤自燃的可能性,确保回采期间的安全,取得了很好的经济效益和社会效益。
2.3.2 加强工作面管理
加强工作面管理,减少因管理不善造成煤炭的损失。①加强工作面层位的管理。在回采过程中,应加强对技术人员、现场管理人员及煤机司机的技术培训及考核,杜绝因煤层管理不到位造成工作面丢底煤,提高回采率。姚桥煤矿采煤队实行了技术员、跟班队长和煤机司机三人联责制度,经过实践证明,取得很好的效果。②加强放煤的现场管理。要按规定的放煤步距进行操作,严把放煤关。加强对放煤工作的技术培训,提高工人的放煤技能。姚桥煤矿采用固定放煤工专人放煤,并制定相应的奖惩制度,有效的鼓励放煤工多放煤、放好煤。③加强工作面设备的管理。加强工作面放煤设备的维修和保养,提高职工的操作技能,规范职工的操作行为,减少因放煤设备的损坏造成煤炭资源的损失。④加强对工作面煤厚探测管理,为放煤工艺提供可靠的参数。姚桥煤矿对两道掘进期间,每30米探一次煤厚(包括顶煤厚、底煤厚),在回采期间,工作面每推进40米就探一次全煤厚,为综放工作面的回采提供了详细可靠的数据。⑤加强各项管理制度的建设。制定合理的综放回采率考核制度和工资分配制度,促进回采率的提高。并要将回采率纳入矿、队经济责任考核指标进行严格的考核奖惩,加强管理,提高综放工作面的回采率。
2.4 建立健全管理制度
姚桥矿十分重视综采放顶煤的煤炭资源回收管理工作,由矿地质测量科承担,由专人负责。制订有《储量管理员岗位责任制》、《储量管理员安全生产责任制》、《姚桥煤矿综采放顶煤工作面回采率管理考核办法》等工作标准和管理制度。矿每月对采煤区队的回采率完成情况进行考核兑现,实行刚性考核。
在实际储量管理工作中,按相关的管理规定及质量标准要求,建立《储量动态数字台账》等十余种台账;及时、准确制作并上报月、季、年度储量统计报表;填绘各工作面回采记录图、损失量图,编制储量年报。
在巷道掘进过程中,严格控制掘进层位,对出现丢底煤情况,开出罚款单,并退后卧底整改。在工作面回采过程中,储量管理人员严格按其岗位工作标准实施监督管理工作。以动静态现场调查相结合的手段,严格监督管理工作面的回采情况,并做好煤厚的探测工作。工作面正常情况下,每周画2条地质剖面图,构造情况复杂时进行加密,及时向有关生产管理部门和矿领导提供决策依据。对出现不合理丢煤情况现场督促整改,同时开出罚款单进行处罚,并对实际效果进行过程监督。
为了更精确的统计工作面的采出煤量,全部采用核子称计量。核子称由调度室、生产技术科负责,并经常进行校核。计算出煤量所需的煤质资料由地质测量科定期提供。
2.5 强化灰分管理
大屯公司根据市场的需求情况,每个月都给矿下达灰分的指标,矿根据公司的要求再把灰分指标分解到每个采煤队,定期召开煤质会议,通过灰分的完成情况,对各个区队的灰分完成情况进行通报,并严格《姚桥煤矿煤质考核细则》进行考核,按照标准进行结算工资,使煤质工作真正成为提高矿井经济效益,确保矿井正常生产的一项重要工作来抓。
2.6 与选煤厂加强沟通协作
选煤厂的建立,对综采放顶煤开采是特大的利好。影响综采放顶煤回采率的主要因素是煤质指标,放煤不干净,造成采空区的 浮煤多,据2012年的数据统计,工作面浮煤损失量占工作面损失量的83.45%,占采区损失量的35.58%。因此工作面放顶的充分程度和煤质的保证,选煤厂起到不可替代的作用。这样不仅资源回收率得到了提高,而且煤质也得到了保证。矿调度室及时和选煤厂进行沟通协作,含矸较高的原煤通过选煤厂的筛选,能够降低含矸率,提高商品煤的品质,进而提升煤炭售价。从而提高回采率的同时,创造新的经济效益。
3 结语
姚桥煤矿近几年通过提高补充地质勘探、优化采区设计、改进回采工艺、加强工作面管理、健全管理制度、强化灰分管理等途径,降低巷道掘进率,提高了综放采区的回采率,并且保证了煤质,促进了矿井的高产高效,取得显著的经济效益和社会效益。
作者简介:
秦家利(1979---),男,江苏沛县人,工程师,毕业于山东科技大学采矿工程专业, 长期从事采煤工作。