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極薄煤層開采的“四級跳躍”
——韋家溝煤礦依靠科技進步推進機械化開采工作紀實
文/程濤    圖/韋宣  責任編輯/ 胡勇    2019年11月28日   [ ]

  

10年前,還是靠“放炮落煤”的簡單原始采煤工藝組織生產的韋家溝煤礦。近年來,在集團和公司的大力支持幫助下,實施極薄煤層開采科技創新戰略,加快高新技術成果轉化,依靠科技力量較好地破解了極薄煤層開采中的一系列技術難題。該礦的開采方式實現了從建礦初期的手工刨煤到以后的風鎬掘煤、放炮落煤、再到機械化采煤和自動化智能化采煤的“四級跳躍”。

高瓦斯極薄煤層難開采

韋家溝煤礦于1958年建成投產,有著得天獨厚的煤種優勢,特別是儲量的三分之一為稀缺的冶煉精煤,很受大型鋼鐵冶煉企業歡迎。但是,該礦賦存條件差,煤層厚0.4米至0.6米。是集團煤炭版塊高瓦斯極薄煤層煤礦之一。

隨著開采不斷延伸,礦山壓力日趨增大,瓦斯涌出量明顯增加。職工在低矮的采煤工作面上作業,不僅要跪著勞作、爬著前行,而且勞動強度高,安全風險極大。

“在上個世紀70年代初,我們礦還在采用手工刨煤開采方式,不但職工的勞動強度極高,而且生產效率極低,一年生產的原煤還不到5萬噸”。該礦退休老職工袁家洪說到,“當時,韋家溝煤礦組建了一支技術團隊,開始攻克極薄煤層開采中遇到的各種難題。上世紀70 年代中期,我們礦引進了風鎬掘煤開采方式。該開采方式雖然降低了職工的勞動強度,產量比以前多了,但防塵問題沒有解決,加上職工健康防護意識淡薄,職工塵肺病發生率明顯上升?!?/P>

為了確保職工的身體健康,該礦于80年代初推行了“放炮落煤”開采方式,雖然降低了職工的勞動強度,解決了生產過程中粉塵量大的問題,但是由于放炮后基本上會把工作面的摩擦支柱全部崩倒,造成整個采煤工作面失去支護,給職工帶來安全隱患。

針對上述問題,在上世紀80年代中期,韋家溝煤礦決定放棄放炮落煤開采方式,開始鉆研機械化采煤,以攻克極薄煤層的開采難題。

研制新設備產量創紀錄

“當時,在平均厚度只有0.5米左右厚度的煤層里搞機械化開采,被業內許多專家視為天方夜譚”, 該礦總工程師萬亮亮說,“而我們礦卻偏不信這個邪,與各大生產廠家一道研制出了適合1米以下極薄煤層開采的第一代YRG1型和YRG2型第二代系列采煤機。這兩種機型極薄煤層采煤機的研制成功,填補了國內極薄煤層機械化開采的空白?!?/P>

1986年,這兩種機型的極薄煤層采煤機在韋家溝煤礦的4個采煤工作面試用。從此,該礦從煤炭生產到煤炭運輸基本實現了機械化。

上世紀90年代,該礦的技術團隊不斷總結本礦區機械化采煤經驗,在充分吸取國內外采煤機制造先進技術的基礎上,通過多次改進、完善以及工業性試驗后,于2000年順利研制出YRG3-100新型大傾角極薄煤層采煤機,并在該礦各采煤工作面推行,使該礦的采煤機械化程度達到100%,創造了當時西南地區極薄煤層單工作面年產12萬噸的最好紀錄。

由于該礦的極薄煤層機械化開采還是需要職工到工作面作業,其頂板采用液壓支柱加放頂支護,導致職工勞動強度還是較高,頂板傷人事故時有發生。

“能不能在極薄煤層機械化開采的基礎上,仿照北方厚煤層的綜采方式,讓極薄煤層也實現工作面‘無人’值守?”當時,該礦相關負責人地提出了自己的想法。

實現極薄煤層綜合開采

2017年初,集團批準韋家溝煤礦極薄煤層自動化智能化綜采項目立項,正式對該礦的自動化智能化開采設備開展研發和生產。

2017年11月,集團和研制單位專家組對該礦綜采配套裝備的安裝調試、設備質量、運行效果、工程造價進行了檢查驗收。2018年1月,國內首個極薄煤層自動化綜采工作面在韋家溝煤礦-38218工作面建成并投產。

“在安裝該套設備后,職工無須進入工作面,通過安裝在工作面支架上的攝像頭,在集控工作站進行設備查看并進行操控,即可以輕松完成采煤機開啟并采煤。同時,職工還可以通過監視器隨時監控工作面生產狀況和瓦斯濃度變化情況,實現了對割煤機、液壓支架的運轉和移動的遠程控制。這樣工作面就可以實現‘無人’值守”。該礦機電副礦長胡勇介紹到。

2019年11月,韋家溝煤礦第二套綜采裝備在該礦-38110工作面試驗成功后,實現了三大突破:一是大大降低頂板管理難度,減少甚至杜絕頂板事故發生;二是實現工作面減人提效,大幅度降低勞動力成本;三是提高單產水平,原煤產量迅速提高。

 
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