绿色开采解放煤炭资源 提速增效稳定生产接续——司马煤业公司充填开采再创佳绩
随着司马矿井服务年限的延长,一采区高粘结指数的3#煤资源日趋减少,司马煤业公司大力实施精准配煤战略,将充填开采作为延长矿井服务年限的“三大”工程之一,对高粘结指数煤“吃干榨尽”。充填开采项目于2021年9月正式投运以来,该公司始终把提升充填开采效率作为高效生产的有力抓手,通过引进掘锚一体机、实施条带开采“流程精细化”管理、回收底三角煤增加条带资源回收率、优化单条带充填施工组织、实施多条带搭配充填等措施,累计提高条带开采率约20%,提高条带充填开采效率约50%。2023年1月至11月充填开采出煤共计14.92万吨,产生效益约7000万元。
调整生产组织,精细流程管理
想要盘活“家底”,必须实施“强基计划”。面对新工艺、新技术,该公司通过对标调研,引进了掘锚一体机应用于条带开采作业。该设备配置伸缩式截割滚筒、6臂机载锚杆钻机、无线遥控装置及新型湿式除尘系统,解决了传统掘进机施工劳动强度大、安全环境差及掘支分离的半机械化作业现状,可实现截割、装载、运输、锚护的同步进行、平行作业及全断面截割一次成巷。新设备的使用降低了条带开采作业人员50%的劳动强度,作业人员与迎面墙实现零接触,提高了安全系数,同时缩短了正规循环用时约22-37分钟,使得每个条带开采周期缩短了4-5天。
在充填初期,存在职工对充填设备操作、工序不熟练,井上下配合衔接不到位等诸多不足,只能做到每3天充填一次,每次充填1个条带,这为一次正规循环。为了缩短充填作业正规循环,在经过两周的“磨合期”之后,生产技术部提出2天为一次充填正规循环,每次2个条带搭配充填,每次充填八点班、四点班连续两班组织充填。实施每2日一充填的正规循环后,平均每月可完成3个条带充填,出煤量约1.8万吨,充填速度由首充条带巷平均速度82.5m³/h已提升至136m³/h。
创新工艺加持,提效充填开采
为争当集团转型优势发展的“排头兵”,该公司围绕“充填提效”开展课题攻关,积极解决开采条带速度远大于充填速度所导致的不平衡、循环周期长的问题。“充填初期,我们用的是单次单个条带充填,一条带全部充填完成后才能调整至下一个条带充填,其单日充填量需考虑待充条带两侧挡墙受力的影响,充填膏体接触挡墙后单日上升高度超过限定值便不能充填,存在已破碎的矸石当日不能全部消耗的问题。经过讨论,我们今年增加了井下布料阀个数,由单个条带充填调整为多个条带搭配充填,实现了一个充填周期内破碎的矸石可全部应用于充填,使各工序衔接更加紧密,同时有效延长已充膏体与空气的接触时间,保证膏体强度的提升。”公司生产技术部负责人告诉记者。
2023年3月份,该公司生产技术部组织协调队组探索3个条带搭配充填并试行地面矸石同时破碎,最终达到地面矸石破碎与条带充填同步进行,优化了过去先破碎后充填的模式。4月11日,随着充填作业吹管工艺结束,当天充填3个条带的总方量达1501m³,平均速度134m³/h,此充填方量为现阶段最高水平,相较过去单日充填方量最高值1100m³,有了明显的提升。“充填效率不断提升,是井上下通力配合的结果。我们将在前期准备、井下作业、地面备料等环节全面总结充填作业经验,力争使本次充填作业的效率和方量形成常态化正规循环,实现充填流程再造、效率提升、治理优化。”生产技术部负责人诉记者。
盘活闲置资产,高效回收资源
在3#煤层布置短壁充填工作面时,该工作面条带开采采用机掘工艺,由上分层穿层至底板时,在运输巷侧受运输制约需丢弃部分三角煤。为实现价值最大化,公司将眼光瞄准了一台闲置的ZWY100/45L防爆型履带式挖斗装载机。该机器规格为8487mm×1800mm×1850mm,机组小巧灵活,便于操作且设计爬坡能力强,最大角度可达36°,非常适合用于回收“三角煤”作业。为此,生产技术部致力研究“三角煤”快速回收工作,8月26日,该机器正式在井下使用,截止9月8日,仅用时9个小班,就回收了“三角煤”,开采煤量267.5吨,回收率约83.1%,创造利润20余万元。为实现价值最大化,该公司还用这种方法还对N1-5条带巷、N1-19条带巷三角煤进行了回收,共回收煤量814.1t,实现利润74.3万元。
李楠