冀中能源集团成功实施下组煤“一面三巷”开采新工艺

来源：中国煤炭网 时间：2023-11-17 09:08

　　在巨厚火成岩顶板复杂地质条件下，如何提高下组煤生产效率，是冀中股份郭二庄矿当前面临的核心攻关课题。今年以来，他们颠覆思维，依靠技术创新实施“一面三巷”开采工艺，取得了初步成功，为同类型工作面高效生产提供了借鉴。据了解，这是冀中能源集团首次实施下组煤“一面三巷”开采新工艺的矿井。

　　“经过长时间开采，矿井2号煤濒临枯竭，生产主战场逐渐向下组煤转移集中，而一坑下组煤（9号煤）顶部为平均22米厚坚硬火成岩，不易自然垮落，需要进行强制放顶作业。”郭二庄矿生产技术部相关人员介绍，根据该矿二坑强制放顶作业施工经验：强放孔最大孔深为35米，工作面倾向长度设计受到强放孔最大孔深限制（两巷强放孔叠加需基本覆盖整体工作面），因此在《郭二庄矿井南翼-150m以浅下组煤开采初步设计》中将工作面长度设计为75米。

　　为缓解采掘衔接紧张局面，降低下组煤地区万吨掘进率，他们决定对下组煤地区工作面进行优化。

　　“我们从安全保障、生产系统、开采布局、工作效率等多个角度进行调研、论证和前期准备，初步设想了‘一面三巷’开采方案，即，通过施工工作面回风顺槽、运输顺槽和中间巷等三条巷道，将工作面倾斜长度增加一倍，中间巷将作为强制放顶作业专用施工巷，这样既能提高工作面生产效率、减少沿空留巷作业施工投入，又能保证工作面强放作业正常进行。”该矿生产副矿长李梅表示。

　　创新首先要保证安全。他们与四川大学合作完成科技攻关项目“下组煤承压开采工作面长度与底板破坏深度关系研究”。结论表明，当工作面采用“一面三巷”方式开采时（即工作面长度为150米时），工作面回采对底板最大破坏深度将无明显增加。这一结论为工作面最终实现“一面三巷”开采提供了理论依据和安全保障。

　　要想把理论转化为实践，需要付出艰辛努力。该矿技术部门对煤层赋存、生产系统进行再分析、再论证、再设计，完成了《下组煤开采初步设计(修改)》和《下组煤开采安全设施设计（修改）》编制工作，并顺利通过冀中能源集团、河北省应急管理厅批复，8月中旬，下组煤开采项目正式进入联合试运转阶段。首采面19101工作面于10月中旬实现了上部、下部成功对接，通刀割煤。目前，工作面全天割煤稳定在300架以上，放顶步距有效控制在15米，已安全推采45米，收到了预期效果。

　　“‘一面三巷’开采时中间巷作为强制放顶孔专用施工巷，成功弥补了强放孔深不足、放顶距离小这一短板，万吨掘进率降至59米/万吨。同时，这样布置还可以节省工作面中间巷沿空留巷施工，大大缓解采掘接替紧张局面，每个工作面每年可为企业节支创效近千万元。”李梅说。

　　下组煤“一面三巷”开采由最初的设想最终变为现实，是该矿加强技术攻坚、实施“三优三减一提高”的一个缩影。据了解，今年以来，该矿加大技术挖潜力度，先后实施了“小煤柱沿空快速掘进”“再生顶板下沿空留巷技术的创新研究”“复采工作面改造”等生产工艺，推进了找煤扩量和采掘有序接续，稳定了产量规模。

　　下一步，他们将进一步加强与科研院校合作，强化下组煤工作面回采对底板破坏深度监测，为下组煤开采工作面长度优化提供科学依据、提供技术支撑。

　　责任编辑：张栋钧

　　校对：吴苏灵