衰老重组矿井安全高效建设实践

刘云宽

(唐山开滦林西矿业公司，河北 唐山 063000)

衰老重组矿井安全高效建设实践

刘云宽

(唐山开滦林西矿业公司，河北 唐山 063000)

衰老重组矿井安全建设是确保持续生产的关键。通过转变发展观念、改进生产方法、推广应用新技术新工艺及优化组织结构等，在提升生产能力和经济效益方面取得了较好的效果。

重组矿井；技术创新；安全高效；建设实践

1.矿井概况

唐山开滦林西矿业有限公司(以下简称林西矿)位于河北省唐山市古冶区境内。井田走向8.2km，倾斜平均4.0km，井田面积32.8km2，始建于1879年，1902年投产，矿井设计生产能力230万吨/年，已有130多年开采历史，经过一百多年的开采，因资源枯竭，资不抵债，于2003年经国务院批准，实施政策性破产。2007年6月重组新公司，成立唐山开滦林西矿业有限公司。自新公司重组以来，不断创新，依靠科技进步，走减人提效、安全高效之路，逐步建设成为综合机械化开采矿井，在生产作业线不断减少的情况下，原煤产量由破产前的80万t逐年提升到120万t，全员效率显著提高，经济效益明显增加，使百年老矿重现生机和活力，也为企业积蓄力量实现转型发展奠定了基础。

2.安全高效矿井建设的几点实践做法

2.1扩大采区巷道断面，以适应综采开采对巷道断面需要。

几年来，围绕推进矿井走机械化开采之路，解决巷道断面与综采设备运输、安装相适应的问题，对采区巷道实施大断面施工。工作面上风、下运、运输山、轨道山巷道断面由7m2、9m2全部改为10.4m2，并逐步过渡到14m2，有效解决了因矿压显现造成明显巷道变形或因巷道断面“先天”不足而制约综采设备(包括皮带运输机)运输、安装、使用的问题，为综合机械化开采工艺的推广应用创造了“开路”条件，也为采区生产创造了安全畅通的环境。

2.2发展机械化，积极推广综合机械化开采工艺，为安全高效生产创造条件。

针对企业破产重组后，人员大量减少的实际，为解决人员不足和体能素质不整状的问题，积极扩大综合机械化开采工艺的应用范围，随着2009年9月最后一个炮采工作面的收尾和6台掘进机的投入使用，实现了回采工艺由炮采向综采的成功转型，煤巷掘进工艺也由全部炮掘转向50%的综掘。随着矿井综合机械化开采水平的提高，为实现“减线减面、合理集中生产”创造了条件。

2.3加大资金投入，更新综采设备，提高装备水平。

林西矿重组前，由于资金紧张，对生产设备所需资金投入严重不足，起初即便是使用了综采设备，也是靠集团公司供给，给什么用什么，不是结合林西矿地质条件实际选用。因此，存在设备性能与地质条件不相适应的问题，大大制约综采效能的发挥。企业重组后，随着经营状况的好转，侧重加大了综采设备的升级改造进度，先后自主投入近亿元，对综采设备进行更新：一是结合林西矿煤层赋存及顶底板条件特点优化支架等设备选型，定做使用ZY4200-12/29掩护支架130组替代淘汰ZFZ2400-15/23轻放支架，改造G320-13/32型为ZY3200-13/32型带前梁伸缩掩护支架170组，增强了支架对顶板支护的适应性，有效改善了回采工作面顶板支护效果；二是提升综采设备的装备水平，在对综机设备更新改造过程中，注重增大液压支架的初撑力，增加液压支架功能，增大乳化液泵站的流量，增大采面刮板运输机功率，投入使用大功率采煤机、掘进机等，有效改善了综采设备的性能和对林西矿复杂地质条件的适应性，使生产工作面的单产单进水平较企业重组前有较大提高的同时，因设备的优化升级，也使设备更能适合林西矿煤层赋存厚度，大大减少了有限的资源丢失浪费。通过使用适中的液压支架支护方式增加采高比使用单体液压支柱支护提高采出率近25%，也同时大大提高了企业的经济效益。

2.4对采区编制进行整合，实现人力资源合理优化配置。

由于林西矿特殊的地质条件，生产组织难度大，多年来使人形成了“广种薄收”生产组织思想，破产前，全矿共有8个采煤队，6个煤巷掘进队，1个安装队，但由于采煤工艺以炮采为主，生产工艺落后，即便是综采，也由于其设备与地质条件不适应，以致造成生产效率和工作面单产单进水平低，造成区域及采掘衔接接续紧张或脱节。正是由于综合机械化开采工艺的推广应用和单产单进水平的提高，根据确定的生产规模和近期、中长期、长期采掘关系、设备状况等重新组合配置了3个综采队，3个煤巷掘进队，1个准备区，从建制上减少了8个采掘队。尽管较重组前生产作业线和人员减少了近一半，但通过人员和设备资源优化配置，生产效率、工作面单产单进却提高了近一倍。2010年有一个综采队、三个机掘队跨入安全高效区队行列，矿井产量也稳步提高，往行业二级迈进。同时通过对采区编制整合，还理顺了管理环节，降低了管理成本。

2.5优化工作面设计，提高综采工作面开采的成功率。

林西矿随着矿井开采不断延伸和储量挖潜区域不断增加，矿井的开采条件愈来愈复杂，深部开采和孤岛煤柱开采以致造成工作面矿压显现愈加明显，影响正常生产的地质构造异常区增多。为提高综合机械化开采对复杂地质条件的适应性，工程技术人员根据不同区域地质及采区布置特点，在不断总结、优化工作面布置的基础上，设计出适应林西矿地质条件的回采工作面参数，即工作面倾斜长度(面长)为80-120m，走向长度为300-800m，这样即便遇有影响工作面正常生产的断层等地质构造条件时，也因工作面短影响范围小而短时间内即可推采过去，大大提高了推采进度，尽管工作面单循环产量低，但通过增加循环进度弥补了循环产量的不足，同时由于推采速度的加快，大大减小了工作面采动压力对工作面煤壁、顶板及两巷的影响，也有效减少了回采工作面巷道服务时间和巷道维修工程量，从所采工作面实践情况看，现在回采工作面推进速度平均达到85m/(月·面)，最高推进速度达到110m/(月·面)，工作面单产较重组前提高了近2.7万t/(月·面)，尽管开采区域矿压也比较明显，但由于回采工作面推采速度快，基本避开了超前动压影响，因此两巷断面基本都无需套修就基本能够满足安全生产要求，取得比较好的开采效果。

2.6积极推广应用新技术新工艺，为矿井安全高效生产提供技术支撑。

由于林西矿地质条件复杂：煤层松软且赋存不稳定、顶板裂隙发育、断层褶曲等构造多、受区域限制工作面布置不规则等，这些因素都对综采正常开采产生比较大影响。在复杂地质条件下如何实现综采安全高效生产，就成为所面临的新课题。为及时解决影响现场综采生产的技术问题，我矿结合综采工艺和复杂地质特点，组织相关专业技术人员并与有关科研院所合作，有针对性开展课题攻关，应用松软煤层及破碎顶板浇注、煤壁补打液充锚杆锚固技术、高应力区域采用高强锚网配合拱形支架联合支护、选用高性能支架等新技术、新工艺，寻求出适合林西矿地质条件特点的开采工艺方法，有效解决了生产过程中所遇到的影响安全生产的技术问题，克服了制约安全高效生产的不利因素。一方面减轻了现场操作工的劳动强度，有效改善了安全生产环境，提高了安全生产的安全可靠程度，另一方面，改变了以往多年形成的开采理念，随着矿井开采技术的不断进步，结合矿井地质条件进行优化应用，在复杂地质条件下，老矿井同样也可以实现综合机械化开采，实现安全高效生产。

2.7逐步对矿井运输能力进行升级改造。

在进行采掘工作面优化设计、改造的同时，不断对矿井运输系统进行了简化改造，采区运输工作面运输顺槽、运输山、运输石门原来采用或SD-650皮带运输机，随着工作面生产能力的进一步提高，已不能满足运输的要求，逐步改造成现在的与综采工艺相配套的从工作面运输顺槽至主要运输巷的40T型桥式刮板运输机与SD-800或SD-1000皮带运输机，实现采区运煤连续性皮带化运输，大大简化了采区运输环节，有效提高了设备的运输能力和工作面正规循环率，也减少了辅助人员配置；同时对主运系统设备进行了变频和自动化升级改造，有效降低了运输成本，使主运输能力大大提高。通过对采区和矿井主运系统简化改造，使运输系统更加畅通，为矿井安全正规高效生产组织提供了运输保证。

2.8大力推进通风降阻工程，积极对矿井通风系统进行优化。

林西矿是老矿井，井深巷远，通风系统复杂，通风巷道达8.0万m，通风最大流程11838米，同时矿井又为多水平生产，生产区域分散，需风量大。为提高矿井通风能力，满足随产量增加对工作面供风量而增加的需要，积极实施矿井降阻工程，优化通风系统，对无生产区域的巷道及时进行优化、封闭，缩短通风距离，对失修巷道进行套修治理，大大减少了漏风，降低了通风阻力，提高了矿井的实际配风能力，有效解决了矿井深部开采施工工作面安全高效生产过程中对风量的需要。

3.加快衰老重组矿井安全高效建设的几点建议

3.1根据矿井实际条件，做好储量挖潜，为矿井发展提供后劲。

林西矿作为开采百年的老矿井，可采储量非常有限，要大胆创新实践应用各种先进科技手段，充分回收边角隅煤和呆滞储量，以增加实际可采储量。首先，改变原有的建下条带式开采为应用成熟的建下充填开采技术，解放占储量近75%的建筑物下压煤储量；其次，根据区域煤层赋存条件，科学利用先进的采煤理论，优化新采区布置设计，改造老采区巷道布置，在保证安全前提下，科学合理的充分开采边角隅煤，最大程度减少采区煤柱损失，使有限资源得以充分利用。

3.2应用薄煤层开采技术，增加矿井开采储量，有效延长矿井服务年限。

由于受开采设备和开采技术的限制，林西矿低灰、质优、高精煤回收率的薄煤层开采一直处于停滞状态，前期开采过也是采用炮采工艺，也因工作面单产低、事故多而被搁置，随着薄煤层开采技术的不断发展和薄煤层开采设备的不断完善，薄煤层实现安全高效开采已不再是不可跨越的鸿沟，国内外现已有成功的开采先例。因此，根据林西矿薄煤层赋存条件，亟待应用薄煤层开采技术，引进先进的薄煤层开采设备，装备高端薄煤层综采工作面，完全可以实现安全高效生产。通过薄煤层的成功开采，在增加企业效益，缓解开采水平和开采区域接替紧张的同时，可增加现有开采水平的可采储量400多万吨，按照现在矿井生产能力，可延长矿井服务年限4年左右。

4.结论

通过以上所做的工作可以看出，在煤矿建设高速发展、煤矿产能快速提升的今天，要使开采多年的老矿井在激烈的市场竞争中生存和转型发展，除了全面加强管理，减人提效外，转变观念，依靠科技进步，应用先进开采技术，提升矿井的综合生产能力，也是一种有效途径。

[1]张少春，肖永福，范立民，赵生茂.安全高效矿井建设与开采技术(论文集)[C].煤炭工业出版社，2010-10.

[2]刘长友.安全高效开采技术[J].中国矿业大学，2009-7.

[3]于福军.薄煤层安全高效开采技术的应用[J].《煤炭技术》，2006-6.

[4]蔡晓波.衰老矿井安全发展观的实践与探索[J].《魅力中国》，2013-14.

[5]宋红江.确保衰老矿井安全发展的有效举措[J].《中国煤炭工业》，2010-7.

[6]李现锋.衰老矿井安全、高效、可持续发展道路的探索与实践[J].《中国煤炭》，2010-9.

[7]景魁英，田友海.衰老矿井实现高产高效可持续发展的途径[J].《2004年度煤炭工业总工程师论坛》，2009.

The Aging Restructured Coalmine Safe and Efficient Construction Practice

LIU Yun-kuan

(Tangshan Kailuan Linxi Mining Company, Tangshan 063000,China)

The aging restructured coalmine safe construction is the key to ensure the continuous production. By changing the concept of development, improving production methods, popularizing and applying new technology and optimizing the organizational structure, etc., the promotion of the productivity and economic benefit has achieved better effect.

restructured coalmine; technological innovation; safety and efficiency; construction practice

2016-08-31

刘云宽(1963- )，男，大专，唐山开滦林西矿业有限公司助理工程师，生产副经理，从事采煤生产安全技术管理工作。

F426.21

A

1671-3974(2016)04-0075-03