峰峰集团采煤工作面安全高效开采举措与实践

杨建国

(冀中能源峰峰集团 煤炭生产部，河北 邯郸 056107)

1 峰峰集团概况

峰峰集团隶属于河北省冀中能源集团有限公司，峰峰集团前身是峰峰矿务局，自 1949年9月18日成立峰峰矿务局至今，已有近70年的发展历史。峰峰集团所属矿井主要分布在峰峰煤田，峰峰煤田地处太行山东麓邯邢煤田南部，煤田范围北起洺河，南至漳河，约长40余公里，西起太行山余脉九山东缘，东至京广铁路，宽30余公里，面积1260km2峰峰矿区内地质构造发育、密集，断层数量多达每平方公里300余条，目前已揭露的100余个陷落柱，大小悬殊，形状各异，复杂的地质构造条件对矿井生产布局和采煤工作面生产影响很大[2]。峰峰矿区是我国发现和开采利用煤炭资源最早的地区之一，这里的煤炭开采最初沿用原始的手工操作方式，生产能力十分低下，新中国成立后，随着社会发展和科技进步，峰峰矿区的煤炭生产情况发生了巨大变化。近几年，随着峰峰集团煤炭生产理念创新，煤炭开采方法和生产工艺改革，采煤机械化装备升级改造，集团公司各矿采煤工作面生产逐步走向安全高效之路。

2 采煤工作面安全高效途径

2.1 抓实安全生产标准化

抓好安全生产标准化工作，是煤矿实现长治久安和高产高效的基础。峰峰集团推行实施标准化班组和标准化区队建设，抓实井下现场管理。采煤工作面是煤矿井下主要作业场所，要求采煤作业所有岗位和工种的人员必须按照安全生产标准化标准正规作业，重点抓好生产过程中各环节的标准化操作和内在工程质量，确保作业过程中的安全和高效。集团公司对各矿安全生产标准化检查、验收，采取“四不两直”的动态检查方式，即检查不发通知，不打招呼，不定路径，不要陪同，直奔基层，直奔现场。切实做到发现问题，查找隐患，有效促进各矿将安全生产标准化工作做实做细，为采煤工作面安全和组织正规循环生产打好基础。

2.2 推广综合机械化采煤工艺

峰峰矿区各矿井田地域相连，煤层地质条件相同或相近[3]。各矿在长期生产实践中相互学习、共同研究，积极探索峰峰矿区复杂地质条件下的采煤方法和工艺，采煤工作面生产先后经历了炮采工艺、普通机采工艺、高档普采工艺、综合机械化采煤工艺，走出了一条具有峰峰特色的采煤工艺发展之路，目前集团公司各矿采煤工作面已全部采用综采工艺。峰峰矿区主采煤层2号煤厚度2.5～5.5m，平均4.5m。20世纪90年代，开采2号煤层出现放顶煤综采工艺，但实践证明，一次采全高综采工艺比放顶煤综采工艺，更具有作业安全，煤炭采出率高，原煤含矸少、灰分低，工作面单产高等显著优点。目前梧桐庄矿、九龙矿、万年矿、新三矿、孙庄矿等矿井开采2号煤层，开始全面推广一次采全高综采工艺，该综采工艺正逐步发展为峰峰矿区的主流采煤工艺。

2.3 提高采煤工作面装备水平

近年来，峰峰集团持续加大对各矿采煤工作面机械化装备投入，采煤工作面支架先后经历了ZF2000/15/23型、ZF2600/16/24型、ZF3200/16/24型、ZF4000/16/28型、ZF5200/16/28型升级和ZZ3200/16/33型、ZZ4800/18/39型等改造，支架本身强度和工作阻力逐步提高，支架控制顶板能力不断增强。工作面采煤机先后经历FMG-200型、MG170/410-WD型、MG250/600-WD型、MG300/700-WD型、MG300/730-WD型更新换代，采煤机功率逐步加大，采煤机截割能力和工作效率逐步提高。工作面刮板输送机先后经历了SGW-150型、SGZ—630/220型、SGZ-630/264型、SGZ—630/400型、SGZ—730/400型、SGZ—764/500型更替，工作面刮板输送机运输能力逐步增大[4]。通过采煤工作面三级配套不断升级改造，工作面设备可靠性和稳定性逐步增强。

2.4 优化采煤工作面设计参数

随着大功率、高强度采煤机械化设备的投入使用，一方面发挥了新设备安全高效优势，提高了采煤工作面原煤产量；另一方面也充分证明了这些采煤机械化设备对复杂煤层地质条件有较强的适应性。在生产过程中，集团公司各矿对采煤工作面设计参数不断优化，工作面倾斜长度先后由100m,150m,200m增加到目前的220～260m；工作面走向长度先后由500m,800m,1000m增加到目前的1200～1500m；工作面储量先后由300kt,500kt,800kt增加到目前的1.0～1.3Mt。目前九龙矿15245工作面、15230工作面和大淑村矿172107工作面倾斜长度分别达到205m,198m，200m；万年矿132613工作面和羊东矿里8261工作面倾斜长度分别达到220m，230m；梧桐庄矿182609工作面、182312工作面和182602工作面倾斜长度分别达到250m,264m,262m。通过优化工作面设计参数，特别是增大工作面倾斜长度和走向长度，为发挥采煤机械化装备潜能，提高采煤工作面单产，减少采、掘工作面数量，推进安全高效矿井建设奠定基础。目前，梧桐庄矿、辛安矿、大淑村矿、新三矿、九龙矿等矿井由原来的3～4个工作面同时生产，都逐步实现了“1井2面”或“1井1面”生产格局。

2.5 推广煤巷锚网索支护

采煤工作面回采过程中，工作面巷道受采动影响需进行超前维护和处理。采用工字钢、U型钢等架棚支护时，巷道维护和处理工序复杂、劳动强度大，特别是超前工作面煤壁替茬和滞后工作面切顶排放顶困难，影响、制约工作面正常推进。与架棚支护相比，巷道采用锚网索支护，工作面回采期间维护和处理的工作量小、容易施工，有利于作业安全和工作面快速推采[5]。峰峰集团为推广煤巷锚网索支护，制定了《规范掘进支护工艺及材料选型管理规定》，要求各矿煤巷、半煤岩回采巷道掘进全面推广锚杆(索)支护，遇特殊情况需采用其他支护形式，必须书面申请，报集团公司审批。

2.6 使用工作面端头、超前支架

通过新屯矿14260工作面，梧桐庄矿182609工作面、182312工作面使用端头、超前支架，实践证明：综采工作面端头、超前支架支护强度大，保证工作面端头和超前支护安全，减少和避免使用单体支柱进行超前处理和切顶排放顶的工作量。该支架操作简单，移超前架对两巷道实现及时支护，拉端头架实现巷道切顶排及时放顶，为工作面组织多循环创造了条件[6]。工作面端头、超前支架的体积较大，为确保端头、超前支架正常使用，工作面上、下巷道掘进施工的高度、宽度要满足要求，巷道支护强度要有效控制顶板和两帮。

2.7 实施阶梯对接开采、旋转连采

峰峰矿区各矿采煤方法普遍为走向长壁，采煤工作面布置多为条带状，但由于受保护煤柱、地质构造等因素的影响，经常会出现一些不规则工作面。回采这些不规则工作面需频繁加、减支架，延长、缩短刮板输送机，既不安全，又影响工作面正常生产。梧桐庄矿182106，182609和182201外工作面，万年矿132613工作面，辛安矿112161工作面等不规则工作面，先后实施了阶梯对接开采，避免了工作面频繁地加、减支架，延长、缩短刮板输送机，确保了工作面作业安全和高效生产[7]。大淑村矿172104工作面、大社矿七盘区煤柱工作面和94604工作面、新屯矿14260工作面等，回采过程中分别采取旋转连采技术，成功地完成了工作面大幅度(43°～90°)调斜，避免了工作面搬家倒面，都实现了工作面安全和连续生产[8]。

2.8 推行实施“四六制”作业

目前峰峰矿区多数矿井生产区域已转移到井田的深部和边缘[9]，职工升井和入井的路途远、环节多、时间长。为了减少职工在井下作业时间，同时增加采煤工作面每天生产出煤时间，集团公司所属的辛安矿、九龙矿、梧桐庄矿、万年矿等矿井先后在112143，112161，15230，15245N，182609，182101，132157等采煤工作面实施了“四六制”作业[10]。“四六制”作业，早班(06∶00—12∶00点)一个班检修；中班(12∶00—18∶00点)、晚班(18∶00—24∶00点)、夜班(00∶00—06∶00点)，保证每天6h检修、准备，18h生产出煤，职工每班减少2h作业时间，采煤工作面每天增加2h出煤时间。通过实施“四六制”作业，增加了采煤工作面原煤产量，减少了职工劳动强度和工作量，稳定了原煤生产职工队伍，巩固了矿井安全生产基础。

3 结束语

峰峰集团坚持从自身实际出发，通过加强安全和生产技术管理，对采煤工作面生产工艺、装备投入、劳动组织等进行改革和创新，认真探索、研究复杂地质条件下采煤工作面安全高效生产途径，对其他煤矿有一定的指导作用和借鉴意义。