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极薄煤层开采的“四级跳跃”
——韦家沟煤矿依靠科技进步推进机械化开采工作纪实
文/程涛    图/韦宣  责任编辑/ 胡勇    2019年11月28日   [ ]

  

10年前,还是靠“放炮落煤”的简单原始采煤工艺组织生产的韦家沟煤矿。近年来,在集团和公司的大力支持帮助下,实施极薄煤层开采科技创新战略,加快高新技术成果转化,依靠科技力量较好地破解了极薄煤层开采中的一系列技术难题。该矿的开采方式实现了从建矿初期的手工刨煤到以后的风镐掘煤、放炮落煤、再到机械化采煤和自动化智能化采煤的“四级跳跃”。

高瓦斯极薄煤层难开采

韦家沟煤矿于1958年建成投产,有着得天独厚的煤种优势,特别是储量的三分之一为稀缺的冶炼精煤,很受大型钢铁冶炼企业欢迎。但是,该矿赋存条件差,煤层厚0.4米至0.6米。是集团煤炭版块高瓦斯极薄煤层煤矿之一。

随着开采不断延伸,矿山压力日趋增大,瓦斯涌出量明显增加。职工在低矮的采煤工作面上作业,不仅要跪着劳作、爬着前行,而且劳动强度高,安全风险极大。

“在上个世纪70年代初,我们矿还在采用手工刨煤开采方式,不但职工的劳动强度极高,而且生产效率极低,一年生产的原煤还不到5万吨”。该矿退休老职工袁家洪说到,“当时,韦家沟煤矿组建了一支技术团队,开始攻克极薄煤层开采中遇到的各种难题。上世纪70 年代中期,我们矿引进了风镐掘煤开采方式。该开采方式虽然降低了职工的劳动强度,产量比以前多了,但防尘问题没有解决,加上职工健康防护意识淡薄,职工尘肺病发生率明显上升。”

为了确保职工的身体健康,该矿于80年代初推行了“放炮落煤”开采方式,虽然降低了职工的劳动强度,解决了生产过程中粉尘量大的问题,但是由于放炮后基本上会把工作面的摩擦支柱全部崩倒,造成整个采煤工作面失去支护,给职工带来安全隐患。

针对上述问题,在上世纪80年代中期,韦家沟煤矿决定放弃放炮落煤开采方式,开始钻研机械化采煤,以攻克极薄煤层的开采难题。

研制新设备产量创纪录

“当时,在平均厚度只有0.5米左右厚度的煤层里搞机械化开采,被业内许多专家视为天方夜谭”, 该矿总工程师万亮亮说,“而我们矿却偏不信这个邪,与各大生产厂家一道研制出了适合1米以下极薄煤层开采的第一代YRG1型和YRG2型第二代系列采煤机。这两种机型极薄煤层采煤机的研制成功,填补了国内极薄煤层机械化开采的空白。”

1986年,这两种机型的极薄煤层采煤机在韦家沟煤矿的4个采煤工作面试用。从此,该矿从煤炭生产到煤炭运输基本实现了机械化。

上世纪90年代,该矿的技术团队不断总结本矿区机械化采煤经验,在充分吸取国内外采煤机制造先进技术的基础上,通过多次改进、完善以及工业性试验后,于2000年顺利研制出YRG3-100新型大倾角极薄煤层采煤机,并在该矿各采煤工作面推行,使该矿的采煤机械化程度达到100%,创造了当时西南地区极薄煤层单工作面年产12万吨的最好纪录。

由于该矿的极薄煤层机械化开采还是需要职工到工作面作业,其顶板采用液压支柱加放顶支护,导致职工劳动强度还是较高,顶板伤人事故时有发生。

“能不能在极薄煤层机械化开采的基础上,仿照北方厚煤层的综采方式,让极薄煤层也实现工作面‘无人’值守?”当时,该矿相关负责人地提出了自己的想法。

实现极薄煤层综合开采

2017年初,集团批准韦家沟煤矿极薄煤层自动化智能化综采项目立项,正式对该矿的自动化智能化开采设备开展研发和生产。

2017年11月,集团和研制单位专家组对该矿综采配套装备的安装调试、设备质量、运行效果、工程造价进行了检查验收。2018年1月,国内首个极薄煤层自动化综采工作面在韦家沟煤矿-38218工作面建成并投产。

“在安装该套设备后,职工无须进入工作面,通过安装在工作面支架上的摄像头,在集控工作站进行设备查看并进行操控,即可以轻松完成采煤机开启并采煤。同时,职工还可以通过监视器随时监控工作面生产状况和瓦斯浓度变化情况,实现了对割煤机、液压支架的运转和移动的远程控制。这样工作面就可以实现‘无人’值守”。该矿机电副矿长胡勇介绍到。

2019年11月,韦家沟煤矿第二套综采装备在该矿-38110工作面试验成功后,实现了三大突破:一是大大降低顶板管理难度,减少甚至杜绝顶板事故发生;二是实现工作面减人提效,大幅度降低劳动力成本;三是提高单产水平,原煤产量迅速提高。

 
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