論文馬河煤礦極薄煤層開采及煤炭產(chǎn)業(yè)升級(jí)探討

1、論文馬河煤礦極薄煤層開采及煤炭產(chǎn)業(yè)升級(jí)探討    摘 要：為保證極薄煤層的可持續(xù)開采，提升本質(zhì)安全水平、建設(shè)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化礦井和本質(zhì)安全型礦井，根據(jù)馬河煤礦目前在安全生產(chǎn)主要有著的采煤工藝落后、工作面支護(hù)和通風(fēng)系統(tǒng)等方面的不足，通過礦井升級(jí)技術(shù)案例的改造，將會(huì)提升礦井技術(shù)裝備水平，大大降低安全事故的發(fā)生率，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞：極薄煤層；機(jī)械化開采；煤炭產(chǎn)業(yè)升級(jí)16723198（2012）140180011 引言我國(guó)將厚度小于1.3 m的煤層劃歸為薄煤層，厚度小于0.8m的煤層屬于極薄煤層。以煤炭賦存情況反映整個(gè)荊門開采煤層均為薄煤層和極

2、薄煤層。馬河煤礦以開采極薄煤層為主，近幾年生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，原煤年生產(chǎn)量逐年增加，年增加速度顯著加速。以2006-2010年以來累計(jì)生產(chǎn)原煤720.0kt。采煤策略為走向長(zhǎng)壁采煤法，落煤工藝為炮采，上下山采取串車運(yùn)輸。不僅工效低，而且安全系數(shù)低，現(xiàn)采取滾筒采煤機(jī)落煤，皮帶運(yùn)輸。通過升級(jí)改造后，采煤工作面裝備可達(dá)到高檔普采標(biāo)準(zhǔn)。安全生產(chǎn)主要有著采煤工藝落后、工作面支護(hù)和通風(fēng)系統(tǒng)方面的不足。2 采煤工作面支護(hù)與通風(fēng)有著的不足荊門市2009年元月-6月共發(fā)生3起事故，死亡4人，這3起事故均為頂板事故。頂板事故占100%。馬河煤礦目前主要開采4煤層，厚度在0.47m左右，現(xiàn)有3個(gè)采煤工作面，采煤工作面

3、采取急增阻摩擦支柱（HZJA型）進(jìn)行支護(hù)，每個(gè)工作面采取三排金屬支柱，即二排密集一排點(diǎn)柱，采取全部跨落法管理頂板。掘進(jìn)工作頭采取木支柱、砌碹支護(hù)。為了安全生產(chǎn)需要，需對(duì)礦井目前采取的采煤工作面摩擦式金屬支柱、金屬鉸接梁支護(hù)，更換為單體液壓金屬支柱、金屬鉸接梁支護(hù)，掘進(jìn)工作頭改為錨桿、錨索、錨網(wǎng)噴支護(hù)。礦井采取中央邊界式通方式，礦井投產(chǎn)以來，雖然對(duì)礦井總回風(fēng)巷進(jìn)行過多次維修，但總回風(fēng)巷道支護(hù)折損現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，巷道變形，通風(fēng)斷面縮小，經(jīng)負(fù)壓計(jì)算，礦井等積孔為A =0.56m2，小于1m2，為大阻力通風(fēng)礦井，礦井通風(fēng)及其困難。3 礦井產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必要性和可行性3.1 升級(jí)改造的必要性（1）煤礦升級(jí)改造

4、是全面落實(shí)安全生產(chǎn)方針的必定要求?！鞍踩谝弧㈩A(yù)防為主、綜合治理”是我國(guó)安全生產(chǎn)的根本方針，是長(zhǎng)期安全生產(chǎn)工作中經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的科學(xué)總結(jié)。各級(jí)政府對(duì)煤礦安全生產(chǎn)都十分重視，中華人民共和國(guó)煤炭法、中華人民共和國(guó)礦山安全法等法律法規(guī)將煤礦安全生產(chǎn)管理納入了法制化軌道，煤礦安全規(guī)程又對(duì)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)范提出具體要求。搞好煤礦安全改造，是落實(shí)國(guó)家安全生產(chǎn)方針的必定要求。（2）煤礦升級(jí)改造是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要保證。煤礦井下生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜、作業(yè)環(huán)境條件特殊、機(jī)械設(shè)備數(shù)量品種繁多、各種生產(chǎn)環(huán)節(jié)相互銜接緊密配合的特點(diǎn)，使得煤炭行業(yè)發(fā)生安全事故的機(jī)率一直高于其他行業(yè)，尤其是通風(fēng)與瓦斯事故的嚴(yán)重危害及頂板事故的高

5、頻率發(fā)生，為其他行業(yè)所不及。由此，煤礦安全設(shè)施配套就顯得特別重要。只有加強(qiáng)安全基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，搞好安全設(shè)施配套，才能改善煤礦生產(chǎn)條件，為安全生產(chǎn)提供保障。（3）煤礦升級(jí)改造是防止事故根本發(fā)生的重要舉措。任何事故的發(fā)生不外乎四個(gè)方面的理由，即人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境的不安全條件和安全管理的缺陷，而物的不安全狀態(tài)即安全設(shè)施不配套往往是煤礦事故發(fā)生的重要理由。淺析近幾年各煤礦安全事故發(fā)生的主要因素，除了工人文化素質(zhì)和技術(shù)水平低、違章作業(yè)（指揮）、管理不嚴(yán)，就是礦井安全設(shè)施配套水平不高。加強(qiáng)煤礦升級(jí)改造，提升礦井技術(shù)裝備水平，必將大大降低安全事故的發(fā)生率。3.2 升級(jí)改造的可行性（1）馬河煤

6、礦升級(jí)改造在企業(yè)有良好的基礎(chǔ)條件。馬河煤礦一直十分重視安全生產(chǎn)，成立了煤礦安全專項(xiàng)整治領(lǐng)導(dǎo)小組，建設(shè)了基層實(shí)施保障系統(tǒng)、行政監(jiān)督系統(tǒng)和制度保障系統(tǒng)，在企業(yè)形成了人人重視安全生產(chǎn)的良好氛圍。企業(yè)在安全治理上舍得投入，各種安全設(shè)施配套已有了良好的基礎(chǔ)。目前企業(yè)生產(chǎn)形勢(shì)和經(jīng)濟(jì)效益都比較好，企業(yè)升級(jí)改造的物質(zhì)基礎(chǔ)較好。（2）馬河煤礦升級(jí)改造有良好的技術(shù)條件。馬河煤礦是通風(fēng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化礦井，在安全質(zhì)量管理上有較為可靠的管理水平。近幾年，由地質(zhì)勘探、煤礦設(shè)計(jì)、安全評(píng)價(jià)等機(jī)構(gòu)，對(duì)煤礦安全改造進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)和評(píng)估，目前煤礦升級(jí)改造具備了良好的技術(shù)條件。（3）煤礦升級(jí)改造在企業(yè)有良好的人才條件。馬河煤礦多年來，堅(jiān)持

7、實(shí)施科教興礦戰(zhàn)略，在狠抓安全生產(chǎn)的同時(shí)，加強(qiáng)職工安全培訓(xùn)教育，造就了一批較高素質(zhì)的職工隊(duì)伍，為升級(jí)改造項(xiàng)目的實(shí)施創(chuàng)造了良好的人力資源條件。（4）馬河煤礦尚有可采儲(chǔ)量5600kt，礦井尚可開采33.3年。通過升級(jí)改造，不僅保證了礦井安全生產(chǎn)，更能創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。4 煤炭產(chǎn)業(yè)升級(jí)技術(shù)案例的選擇根據(jù)煤礦安全規(guī)程（2011版）的要求，結(jié)合礦井自身的安全生產(chǎn)近況，針對(duì)礦井生產(chǎn)中有著的具體不足，本著優(yōu)化經(jīng)濟(jì)、安全、合理的原則提出以下改造案例：4.1 采煤工作面采煤工藝改造案例的選擇采煤工作面目前落煤工藝為炮采，由于工作面低，炮采對(duì)支柱、頂板破壞性大，煤炭資源浪費(fèi)嚴(yán)重，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。為

8、了安全生產(chǎn)需要，需對(duì)現(xiàn)有采煤工作面落煤工藝進(jìn)行改造升級(jí)，改炮采為采煤機(jī)落煤、裝煤。4.2 工作面支護(hù)改造案例的選擇采煤工作面目前采取摩擦式金屬支柱、金屬鉸接梁支護(hù)，掘進(jìn)工作頭采取砌碹、做墻、木支柱支護(hù)?，F(xiàn)有支護(hù)不能滿足安全生產(chǎn)需要。為了安全生產(chǎn)需要，需對(duì)現(xiàn)采煤工作面采取的HZJA-865型摩擦金屬支柱支護(hù)和掘進(jìn)工作頭木支柱、砌碹支護(hù)進(jìn)行改造。采煤工作面更換為DZ10-25/80型單體液壓支柱配金屬鉸接梁，該單體液壓支柱初掌力為75100kN，掘進(jìn)工作頭改為錨桿、錨索、錨網(wǎng)噴支護(hù)，能滿足安全生產(chǎn)需要。4.3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造案例的選擇礦井采取中央邊界式通方式，礦井安裝有兩臺(tái)BDK54-6-13#

9、（30KW×2）軸流式對(duì)旋主通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。該主通風(fēng)機(jī)電機(jī)功率30kW×2，風(fēng)量912-2022m3/min，風(fēng)壓463-1750Pa。以計(jì)算的礦井負(fù)壓與需風(fēng)量看，該主通風(fēng)機(jī)完全能滿足要求。要解決目前礦井通風(fēng)的不足，必須對(duì)影響礦井通風(fēng)安全的2500m總回風(fēng)巷進(jìn)行全面擴(kuò)大斷面維修改造和砌碹支護(hù)，經(jīng)過對(duì)總回風(fēng)巷擴(kuò)大巷道斷面、革新總回風(fēng)巷支護(hù)形式和材料等改造后，能有效的降低礦井通風(fēng)阻力，使礦井通風(fēng)等積孔大于1m2，礦井達(dá)到中等阻力通風(fēng)礦井。4.4 申請(qǐng)升級(jí)改造項(xiàng)目的技術(shù)案例2012年馬河煤礦升級(jí)改造項(xiàng)目，一是改炮采為采煤機(jī)落煤和裝煤。二是對(duì)礦井采煤工作面目前采取的摩擦

10、式金屬支柱、金屬鉸接梁支護(hù)，更換為單體液壓金屬支柱、金屬鉸接梁支護(hù)和錨桿、錨索、錨網(wǎng)噴支護(hù)。三是維修改造通風(fēng)系統(tǒng)。對(duì)礦井現(xiàn)在用總回風(fēng)巷斷面進(jìn)行改擴(kuò)，并更換原有支護(hù)。（1）采煤工藝改造。采煤工作面現(xiàn)為炮采，人工攉煤；改造后，采取YRG3-100型采煤機(jī)落煤和裝煤。（2）革新采煤工作面支護(hù)。馬河煤礦目前主要開采4煤層，厚度在0.47m左右，現(xiàn)有3個(gè)采煤工作面，采煤工作面采取急增阻摩擦金屬支柱（HZJA型）、金屬鉸接梁進(jìn)行支護(hù)，每個(gè)工作面利用三排金屬支柱，即二排密集一排點(diǎn)柱，采取全部跨落法管理頂板。掘進(jìn)工作頭采取木支柱、砌碹支護(hù)。采煤工作面改造后為HDJA-1200型單體液壓金屬支柱支護(hù)，掘進(jìn)工作頭為錨桿、錨索、錨網(wǎng)噴支護(hù)。（3）礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造。礦井目前急需擴(kuò)大斷面、更換原有支護(hù)的總回風(fēng)巷共計(jì)2500m。其中：回風(fēng)斜井（兩級(jí)）長(zhǎng)400m,+85+10回風(fēng)上山300m，+12回風(fēng)平巷400m，+85+12回風(fēng)上山250m，+10-50回風(fēng)上山550m，+10-90回風(fēng)上山600m。5 結(jié)語(yǔ)根據(jù)馬河煤礦安全生產(chǎn)主要有著采煤工藝落后、工作面支護(hù)和通風(fēng)系統(tǒng)方面的不足。通過升級(jí)