位于山西省长治市的霍尔辛赫煤矿公司是由原山西省煤炭进出口企业和另一家粤电公司合并共同组建而来,该矿井总共占地约为71km2,当时仅有3#煤层允许开采,且允许开采的标高设定为+500m～+300m范围内,预计开采规模约为3.1Mt/a。霍尔辛赫矿井的定性为一种高瓦斯矿井,允许开采的3#煤层主要分布在山西组下部,煤层倾角在0～13°范围内,煤层厚度主要分布在4.3～7.1m左右,平均厚度为5.7m,3#煤层厚度为东边薄西部厚。该号煤层在整个井田范围内均是可采的,结构简单,厚度变化也不大,开采起来较为方便。但是值得注意的是随着煤田开采深度的增加,瓦斯含量越来越大,开采难度及危险性也随之增加。为了更好的提高煤田开采利用率,预判开采过程中可能发生的危险,经众多专家鉴定,最终得出以下结论:该煤矿主要是煤和瓦斯共存的突出矿井,且存在某一煤层稳定性极差,危险性极高,与原有的设计采煤量出入较大。
经众多专家学者研究,从该煤田长远的发展角度考虑,觉得需要对该煤层进行一次扩大产能及技术升级改造的过程,决定避开这一极具危险性的煤层,转向另一水平的下组煤进行开采。到目前为止,开采时所需的井巷工程已经完成,主要的生产设备已经完成安装,生产系统基本已经得到完善。
经过大量的地质勘察,需要开采的煤层与直接顶之间存在一个0.3m左右的伪顶,在该空间范围内赋存着极大的矿井压力和采用时的顶板的危害(开采过程中顶板脱落),这给开采出的煤的质量带来了极大的影响。于是该企业开始对2009年对瓦斯进行抽采,抽采规模约为205m3/min,负高压抽采系统为170m3/min,负低压抽采系统为30m3/min。这一套瓦斯抽采系统分为地面抽采泵站、瓦斯管道(共分为2套管道,一个为高浓度,一个为低浓度)、监测系统、瓦斯抽采钻机等,选择的抽采方式为采空区抽采、边掘边抽等4种方法。根据瓦斯抽采情况进行统计,本煤层瓦斯抽采平均为0.005m3/min·hm,2014年度中3208工作面回风顺槽预抽20000m,3210工作面回风顺槽预抽47000m;3216工作面回风顺槽预抽47000m。依据钻孔进尺情况可计算2014年本煤层瓦斯抽采量。另一方面,根据2013年整个年度的平均瓦斯抽采量可以统计计算出,该年度瓦斯抽采量约为2.5m3/min。
采煤队的成员主要来自原来的普采、炮采等一些采煤队,在此之前并没有参与过综合性的机械化采煤程序,虽说都是采煤队,但技术领域完全不同,因此本次采煤一线工作人员整体的技术还是不过硬,相关业务技能相对来说比较生疏,尤其是在机械设备、电子设备等具有特定较高操作性的设备方面,新组建的工作人员几乎就是相当陌生。其次,采煤人员的素质整体偏低,举止散漫,随意性较大,而且自律性较差,常常给管理带来一定的难度,影响正常的生产进度。
结合霍尔辛赫煤矿特有的地质构造及瓦斯含量,经过众多专家的研讨,本次煤田开采主要采取走向为长壁后退式一次采全高综合化、机械化的采煤方法,破煤、装煤方法主要采用的机器及方法是双滚筒采煤机,运输煤的方法及设备是胶带输送机、送机的设备是刮板输送机,支护方法采用液压支护,对采空区的处理主要采用的是全部垮落法。
本次选用的破煤、装煤双滚筒采煤机型号为MG132-320/WD型,运输煤的胶带输送机型号为SGZ630/320,运输顺槽采用SGB-40T型刮板输送机、SSJ800/40×2型胶带输送机运煤,对于采煤工作面支护采用的支护板型号为ZY2100/11/22,运输顺槽超前段采用单体液压支柱配合HJDA-1200型铰接梁支护顶板,轨道顺槽超前段采用单体液压支柱配合HJDA-1200铰接顶梁支护顶板,采用全部垮落法处理采空区。
这里的工作面生产必要条件主要包括瓦斯治理、设备运转及抢修时间以及采煤工人的设备操作情况。
在开采前期,尽管已经通过相关的技术来加以推测开采工程中产生的瓦斯含量已经达到规定范围内,可是一个容易忽略的问题就是我们要开采区域的煤层较薄,开采区还有可能受到周边构造地质带的影响产生一定的空白带,因此为了保证开采过程的安全及工作面的瓦斯治理效果,我们可以选择局部防突措施。
一般情况下,我们采煤工作面检修班为6h,但是为了提高工作效率和工作进度,我们通常会计划为8h,因此我们有必要给相关的机械电子设备足够的运转和检修时间,这样才能确保相关设备快速无差错的运转。
瓦斯治理方案全面到位,设备运转无故障,剩下的就是需要岗位工人对机器及技术的熟练度了。由于采煤综采工作面要求的并不是所谓的高强度作业,往往起决定性作用的是机器操作的熟练度,因此想要高效的进行综采,就必须要有熟练的操作技巧。
结合霍尔辛赫矿井项目的特殊情况,本次作业项目每天的排班安排为一个电子机械产品的检修班,还有两个用于煤田开采的生产班,三个班的每天的作业时间均为八小时。
早班。在整体区域防突措施全面开展的前提下再去考虑局部防突措施,同时每天设定瓦斯质量的工作量为每间隔两米就设定一个十一米深的排放钻孔,孔径为42mm,用风煤钻施工,每隔10m再施工一个13m深钻孔超前探测前方地质构造和瓦斯含量,如果遇到构造区域或瓦斯含量较高区域则加密孔距为1m或500mm。
对瓦斯治理工程相关的安排。每天的工作面至少应该保证八十个排放钻孔,不仅如此,每天还要提供八台钻机,并提供两个施工人在工作面范围内进行排放和校验钻孔。对于检修工程的安排,主要考虑有在工作面范围内提供十七名相关专业的机械电子产品检修人员对设备检查每天全覆盖一次。
通过大量的地质勘测等手段查明该地层瓦斯含量较为丰富,从而产生的应力较大,导致部分瓦斯以游离态的形式赋存,所以我们采用超前排放钻孔及浅孔抽放等技术手段进行整治,如果不加以整治,那么回采难度将会愈演愈烈。
由于采煤过程中所需要的设备较多,且这些设备都是一个系统里面的,因此结合以往的一些综采经验,设备检修将会极大程度的提高工作效率,减少工作中产生的意外事故。
前面提到过综采人员的整体素质参差不齐,整体偏低,因此要想做到方便管理,就必须定员定岗来加以约束。对于涉及到关键生产环节的生产班、检修班以及瓦斯治理班,其内部人员必须要做到根据个人特长及熟练的工种来加以定员定岗。
检修班、瓦斯治理班、生产班每一个人都在各个班里面定任务,必须在保证安全、质量下提前完成规定任务,否则会影响整个生产。
在整个的工作流程循环过程中,各个班务必要在规定时间完成规定的工作量,如果在实际生产过程中出现某个意外导致工作量无法在规定时间完成,也不能影响电子机械设备的检修及瓦斯治理的工作。这就意味着早班仍然也要开展上述工作,保证工作面生产过程中瓦斯治理和机电检修足够时间。
煤田开采深度的增加,瓦斯含量越来越大,开采难度及危险性也随之增加。为了更好的提高煤田开采利用率,预判开采过程中可能发生的危险,经众多专家学者研究,从该煤田长远的发展角度考虑,觉得需要对该煤层进行一次扩大产能及技术升级改造的过程。在这个过程中,瓦斯治理及机械电子设备的技术支持是最为关键的几个生产要素。
摘要：霍尔辛赫煤矿存在极大的瓦斯含量和煤田产量,随着开挖深度的增加,瓦斯含量越高,导致开采的危险性升级,煤田开采利用率降低,因此,为了保证工程进度,提高生产量,我们需要对该矿井综采工作面进行全面的组织管理,包括采煤工作面瓦斯治理情况、采煤工作人员的主要构成、采煤方法等管理。在整个的过程中,最为重要的就是要保证有效的治理瓦斯以及机械电子设备的技术支持。
关键词：霍尔辛赫煤矿,综采工作面,组织生产,管理,瓦斯治理
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