康晓波 王鑫 陈云凡 甄烺杰 张成龙
摘 要:采掘衔接计划是煤矿安全生产经营活动的核心,文章介绍了近几年采区、工作面、队组衔接部署情况,进一步对影响采掘衔接的原因进行了分析,在此基础上对采掘接替的合理调整进行了探讨,很好地缓解了公司的采掘衔接。
关键词:采掘衔接;调整;煤与瓦斯突出矿井
采掘衔接是煤矿生产活动的基础工作,也在很大程度上影响了煤矿企业的高产高效,而煤矿生产过程中受多种不可预见因素的影响,采掘衔接进度可靠性较低,尤其是在地质条件比较差或煤与瓦斯突出矿井。随着矿井生产活动的不断延伸,地质活动及瓦斯治理难度也持续增加,又给采掘衔接造成了困难。针对目前生产过程中存在的衔接问题,必须对采掘速度进行实时评价,并不断对采掘衔接计划进行合理优化调整,才能适应实际生产需要,达到时间和空间上的均衡衔接。
1 矿井现状
1.1 采掘接替情况
公司现开采有3个采区:3号煤九采区,9号煤七采区、八采区。根据矿井的战略接续部署,3号煤层九采区预计2021年回采结束,衔接15号煤四采区、9号煤八采区预计2020年回采结束,9号煤七采区预计2030年回采结束,衔接15号下煤,矿井服务年限计划至2050年结束。
9713工作面可采长度1 170 m,预计2020年10月20日回采结束,衔接9714工作面;9813工作面可采长度1 231 m,预计2020年11月10日回采结束,衔接3302工作面;3902工作面可采长度1 334 m,预计2020年5月10日回采结束,衔接3903工作面。
1.2 采掘队组情况
公司现有两个采煤队,6个掘进队,其中,综采一队主要负责9号煤七采区,综采二队主要负责剩余两个采区;掘进一队、掘进三队负责3号煤九采区3903工作面进、回风巷及配风巷道的施工,掘进二队负责9号煤七采区9714高、低抽巷的施工,掘进四队负责9号煤七采区9714工作面进风巷的施工,掘进五队负责9号煤七采区运输巷的施工,掘进六队负责15号煤四采区准备巷道的施工。
1.3 地质条件及采掘布置情况
3号煤层埋深较浅、瓦斯涌出量较小、煤层厚度2.0~2.5 m,水文地质条件简单,工作面巷道布置有进、回风顺槽、瓦斯抽采巷、配风巷4条煤巷,采用“双U型”通风系统;9号煤南部埋深较深、瓦斯涌出量较大、煤层厚度4.5~6.0 m,水文地质条件复杂,巷道布置有进、回风顺槽、低位抽采巷、走向高抽巷,进、回风顺槽为煤巷,其余为岩巷,采用“U+I型”通风系统;15号煤准备巷道断面大且支护质量要求高。
公司根据现有各煤层地质条件、风量、人员、装备等实际情况,同时为适应市场煤质要求,采煤工作面实行“两采一配”,在保证均衡生产的基础上合理配采,对采掘衔接进行排布:综采一队主采9713,9714等大采高工作面,作为全矿产量的保证,综采二队负责9813和3902工作面,根据煤质发热量进行配采。
2 影响采掘衔接的原因分析
2.1 地质条件复杂
根据三维地震、本煤层钻探及巷道实揭资料统计,主采面9713工作面推进800 m后进入煤层分叉区,平均煤厚由5 m降至3 m,夹矸厚0.8~3.0 m,局部夹矸厚度达到4.0 m,煤厚仅2.1 m,配采面3902工作面进、回风巷标高落差达30.0 m以上,局部坡度>20°,回风段处于薄煤区边缘,回采过程中频繁割底、割顶,增加回采难度,生产组织十分困难,且分叉区内存在顶板破碎、煤层松软、构造发育、夹矸硬度大、瓦斯涌出量大等不利因素,都将对生产造成较大的影响,严重制约工作面的生产能力。
3903回风、抽采措施巷、配风巷靠近3号煤九采区冲刷区边缘,其中,3903回风、抽采措施巷掘进1 500 m后,煤层开始变薄,加之冲刷区煤层顶底板为坚硬砂岩,单进水平由12 m/天降低至3 m/天,严重打乱了矿井整体衔接部署。
2.2 风量不足
9号煤七采区及3号煤九采区回风巷道由于服务年限长,受采动影响大,巷道变形比较严重,加之工作面往南延伸布置,通风距离进一步增加,造成通风阻力加大,有效风量降低,严重制约衔接上头。
2.3 人员综合素质
施工队伍综合素质不够高,影响单进水平。受经济大形势影响,高级技工逐年减少,青年工人技能较差,而且现在采掘设备现代化水平日益提高,人员素质跟不上,不能熟练掌握先进设备,不能发挥设备优势,特别是遇到条件较差的作业环境时,单进水平更是进一步降低。
3 采掘衔接的合理调整
3902工作面原计划衔接3903工作面,但由于3903回风及抽采措施巷位于采区北部地质条件复杂区,在顺槽施工过程中,共计揭露断层8条,陷落柱2个,煤层冲刷区1个,煤层平均厚度1.5 m,掘进单进水平持续降低,导致3903工作面出面时间推迟了3个月,这显然就接替不上了。因此,3302工作面就成了首选,因为3302具备现成的巷道,只是由于设备原因推迟开采,通过整修巷道即可布置工作面,用3302工作面来缓解衔接时间,成功避免了3903接替紧张的局面,为工作面的开采创造了良好的安全作业环境。
9714工作面原计划衔接9715作面,由于两个工作面位于一翼,受采区风量不足的制约,如果满足回采用风,掘进就会因无风停头;反之,如果满足了掘进用风,回采就会因无风停产。为此,把七采区东西两翼工作面进行合理错位开采,9714工作面衔接9704工作面,回采和掘进就可以分别在七采区东西两翼交错进行,巧妙地保证了采煤、掘进有了衔接战场。
综上所述,通过合理的衔接调整,极大地缓解了开元公司各采区的采掘衔接,从而保障各项任务指标的全面完成。
4 結语
合理的采掘衔接是保障矿井采掘活动安全、合理、节约、高效运行的法宝,也直接决定着采掘活动能否正常运行。开元公司在矿井通风能力不足、地质条件复杂、人员综合素质不高等诸多问题的制约下,通过合理调整衔接,保证了采掘头面的正常接替,为公司生产经营指标的完成打下了坚实的基础。