“面对成绩时不骄傲自满、孤芳自赏,面对难题时也不怯懦气馁、胆大冒进,要以守正创新的姿态,解决矿井高质量发展进程中的问题。”张集矿人是这样说的,也是这样干的。
长期以来,淮河能源控股集团张集矿面向行业技术前沿、矿井生产难点和发展现实需求,积极探索重大灾害治理新工艺、新思路、新举措。2024年,由该矿采煤及一通三防专业共同完成的《极软煤层、复合顶板条件下A组煤工作面固帮控顶关键技术升级与应用》荣获淮河能源控股集团青工“五小”竞赛一等奖和张集矿年度创新工作特等奖
实践出“真”知 “苦”砺创新志
“当时是A组煤开采的极端困难时期,我们管技人员主动请缨,接下了1712A工作面转载机‘卧底’任务,那段经历让我终生难忘。”在张集矿生产技术二科,采煤技术助理张禹向笔者展示了一组“特殊”照片,而照片背后,正是张集矿人合力攻关复合顶板、极软A组煤仰采断层超前治理技术的感人故事。
张集矿1712A工作面南起该矿北一1煤系统巷道,北至F216-5断层上盘,走向长度1426.9m、平均煤厚9m,是该矿北一1煤采区首采面,也是该矿2023年最关键的接替面、效益面。该工作面的安全高效回采,对于A组煤平稳接替具有重要意义。
2023年7月,1712A工作面过坑透异常区,异常区内发育多条断层,对回采煤质、煤量影响大。回采至F1712A27断层时,由于帮顶情况差,出现大面积片帮掉顶和“压车”现象,进尺缓慢导致运顺转载机段底鼓量大,生产一度陷入困境。为此,该矿多次召开专题会部署过异常区相关工作,上级公司也先后组织专家、技术人员以及有A组煤回采经验的基层管理人员到现场“会诊”,最终决定采用“三控一结合一辅助”方案,即控采高、控层位、控帮顶,炮采、人工、机采相结合,以工作面浅孔注水和两巷顺层孔注水辅助稳定帮顶。
生产困难犹如一场“大考”,为保障过异常区期间生产平稳有序,在该矿党政班子的安排部署下,采煤专业迅速行动,制定了由资深主管及以上管理人员为一级、机关科室分管采煤的副科级以上人员为二级、区队正职为三级的跟班管理制度,同时抽调综采五队整队及综采一队生产班全员支援生产。当时,采煤口管技人员还主动要求放弃休班,承担起工作面转载机“卧底”任务,其中包括4名上班不到2年的大学生技术员。
“我们工作标准要比普通职工更高、更严,从今天开始由我当班长带头‘卧底’,希望大家分拨、分茬干,勿以事小而懈怠。”在时任生产技术二科副科长邓秘的带领下,大家铆足了劲,一人休息时另一人迅速补上,感到不适就服用人丹、藿香正气水等防暑药品,没有一个人打退堂鼓。
“那次经历让我明白了,真正的技术不在书本上,也不在办公楼里,而在双手沾灰、两脚沾泥的实践中,通过技术进步让一线职工的工作变得更加轻松、安全、高效,是我们开展创新攻关的最大动力。”张禹动情地说道。
探索出“新”知 “试”引创新路
“复合顶板、极软A组煤仰采断层超前治理是指对回采范围内的复合顶板和断层破碎带采取超前注浆加固措施,使得回采过程中帮顶不易片掉,从而打破地质条件限制、激发生产活力。”该矿生产技术二科科长田利锋向笔者介绍。
1712A工作面煤层极软、矿压大,坚固性系数f小于0.5,且两巷掘进期间“破夹矸”施工,煤壁松软易片、复合顶板易冒,过异常区期间顶板管理难度大。因此,如何有效控制煤壁及托复合顶板回采便成了解决问题的关键。为实现A组煤安全、高效开采,该矿坚持“帮顶同治”,开展了煤壁浅孔静压注水固帮、定向梳状长钻孔超前治理复合顶板、增补钻孔带压注水治断层等一系列技术攻关并取得了显著成效。
该矿积极与上级技术部门、地质勘探工程分公司和安徽理工大学科研团队协调联动,结合瓦斯、水害治理经验,在国内首次采用定向钻机施工梳状长钻孔和增补钻孔高压注水超前治理复合顶板及断层,钻孔长度由100~120m范围提高至500~550m范围,超前注浆量达81.6吨,真正做到变“过断层”为“治断层”。同时,该矿升级浅孔静压注水固帮技术,通过顺槽顺层钻孔向煤层注入压力水,提高了煤体含水率、粘合力和塑性,使回采过程不易片帮、漏顶,同时起到了疏松附近煤体、减少瓦斯聚集的作用,且作业范围内降尘率可达75%~90%。
在施工过程中,作为常用注浆材料之一的水泥粒径尺寸较大,且料浆的稳定性较差、易于沉淀析水,不利于远距离注浆。为解决问题,该矿与高校科研团队经过多次现场勘测和设计,最终选择了新型无机复合注浆材料,通过高压注浆方式对复合顶板、断层进行超前注浆加固。为确保钻孔实现精准定位,该矿采用定向钻机与普通钻机相结合的施工方式,长距离钻孔采用定向钻机施工,局部区域及浅孔采用普通钻机施工,围岩破碎难以钻进时可反复套孔施工,实现靶向治理、精准打钻。该矿还创新了“双重封孔”技术,在孔壁与煤岩体之间采用岩芯管注浆封孔,在岩芯管与注浆管之间采用“两堵一注”胶囊实现强力封孔。
“心在一艺,其艺必工。我们立足生产实践,把难题当成课题,持续加强复合顶板、断层构造等重大灾害超前治理,切实保障各类措施落地落实,实现由被动防范向主动治理的转变。”田利锋说道。
专注出“深”知 “智”得创新果
“去年1712A工作面过仰采、横跨工作面断层历时1个月,今年3月份,该工作面过同类型断层仅用时15天,在有效减少工作量、提高精煤资源回采效率的同时,也为A组煤安全、高效生产奠定了基础。”该矿综采六队队长李广喜感慨道。
作为国内首个采用“复合顶板、极软A组煤仰采断层超前治理”技术的A组煤工作面,1712A采取的一系列超前治理措施,从根本上改善了现场作业条件。与未采取治理措施前相比,该工作面采高从原来平均3.8米增加到如今的4.3米,节约化学材料费462万元、减少人员投167人,工效提高4.55倍、单产水平提高62%,多回收精煤资源21.8万吨、增加销售收入超2亿元。
不经历风雨,何以见彩虹。在与顶板和断层长期斗争中,张集矿坚持把创新思维和价值创造融入安全生产实践,重大灾害超前治理成效显著、人员工效稳步提升,为淮南矿区灾害治理积累了大量可靠、可用的经验。如今,1712A工作面早已结束回采,但张集矿创新的脚步从未停歇,采煤智能化、掘进自动化、巷修机械化、扩安一体化等工艺日益成熟,长距离、大规模探放老空水创多项纪录,盾构机作业实现“双线并行”……
下一步,张集矿将精心培育创新沃土,把创新这一“关键变量”转化为矿井高质量发展的“最大增量”,为建设“绿色、清洁、和谐、美丽、安全、高效、智慧、低碳”新时代现代新型能源集团再建新功!
(凌剑)