2020年，山西潞安化工集團寺家莊公司投產(chǎn)試運行10年后首次達產(chǎn)；發(fā)展史上最難的2021年，公司實(shí)現了安全穩產(chǎn)高產(chǎn)；2022年，提前實(shí)現了“雙過(guò)半”目標。

這意味著(zhù)在復雜地質(zhì)條件下，潞安化工集團寺家莊公司應用的大采高一次采全高綜采技術(shù)日趨完善、支架防倒技術(shù)逐漸成熟，實(shí)現了由“摸著(zhù)石頭過(guò)河”向全行業(yè)領(lǐng)先的重大飛躍。

磨合期的跌跌撞撞

一次采全高與放頂煤采煤法相比，具有損失煤量少、回采效率高、工藝簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強度小等優(yōu)勢。

據綜采準備隊隊長(cháng)耿立紅回憶，公司在2009年投產(chǎn)試運行時(shí)，集團為了“照顧”和“支持”新建礦井，在公司首采的15104工作面投用了一次采全高成套設備。由于寺家莊公司地質(zhì)條件極為復雜，瓦斯含量高、地質(zhì)構造多、影響范圍廣，過(guò)構造已是家常便飯。一次采全高設備投用后，曾經(jīng)一度水土不服。整整10年，它一直“默默無(wú)聞”，沒(méi)有發(fā)揮出自身特長(cháng)。

據生產(chǎn)技術(shù)部副部長(cháng)劉波介紹，2021年公司開(kāi)采的15302工作面先后揭露大型向斜構造和陷落柱，走向俯角最大20度，煤層傾角最大15度，其中50架為全巖，影響走向長(cháng)度合計近450米，采煤工作面瞬間變成“采巖工作面”?！懊鎸@種情況，我們束手無(wú)策，甚至給礦領(lǐng)導提出了跳采的建議，即重打一條切巷，進(jìn)行整體搬遷?！眲⒉ㄕf(shuō)。

在工作面坡度、起伏落差不大的情況下，大采高設備完全能達到設計產(chǎn)能。但大部分礦井在采用一次采全高工藝時(shí)均發(fā)生過(guò)擠架、咬架甚至倒架情況，主要原因都是地質(zhì)條件變化。遇地質(zhì)構造或頂板壓力增大時(shí)，片幫、冒頂、壓溜時(shí)有發(fā)生，控制不當極易造成倒架。一旦倒架就會(huì )出現多米諾骨牌效應，影響連續數架甚至幾十架，處理起來(lái)難度極大，嚴重威脅回采工作面的安全，制約生產(chǎn)效率的提升。

2009年至2019年，寺家莊公司僅大型倒架事故就發(fā)生了3次，停產(chǎn)時(shí)間均在1個(gè)月以上。

“難題要是能解決，就能提升安全系數，這讓我們這些常年在幾百米井下工作的煤礦工人滿(mǎn)懷期待?！本C采二隊隊長(cháng)喬艷飛說(shuō)。

大采高一次采全高設備落地

“越是難啃的‘骨頭’，越是體現我們價(jià)值的時(shí)候?！痹摴径麻L(cháng)、總經(jīng)理李志平說(shuō)。公司成立了專(zhuān)門(mén)的技術(shù)課題攻關(guān)小組，由李志平任組長(cháng)。

為了弄清弄懂技術(shù)課題的癥結，公司組織機電“大拿”、檢修能手以及實(shí)踐經(jīng)驗豐富的班組長(cháng)、支架工，從熟悉一次采全高設備的基本參數入手，對支架工作阻力、地質(zhì)結構、煤層傾角、煤體以及頂板的硬度系數、工作面來(lái)壓規律等大量數據進(jìn)行分析。同時(shí)通過(guò)一次次的實(shí)踐教訓，一次次的跟班連班、現場(chǎng)寫(xiě)實(shí)，公司總結出了煤層傾角增大、采高掌握不好等十大倒架因素。

針對十大影響因素，李志平最先提出了在架與架頂梁之間增加1處防倒千斤的改造方案。不過(guò)，任何方案從提出構想到實(shí)際應用，都需要反復試驗。

為了爭取到試驗機會(huì )，公司機電副總經(jīng)理助理張懷慶和同事需要24小時(shí)盯守在井下工作面現場(chǎng)，等待和尋找每一個(gè)采煤機的停機間隙，并向當班職工不斷解釋試驗的必要性，以取得支持配合。

“支架升級改造先后有四個(gè)階段，安裝前防倒千斤是1.0版；2.0版是在架與架尾梁再增加1處防倒千斤，俗稱(chēng)后防倒；3.0版是對底調千斤先天設計缺陷進(jìn)行改良，對其液壓管路安裝孔進(jìn)行擴孔并焊接合頁(yè)型蓋板、補平凸出面，既解決操作空間小、維護檢修難的問(wèn)題，又解決了煤粉積存易損的問(wèn)題；4.0版是將單底調千斤改為雙底調模式，增加一個(gè)底調千斤?！鄙a(chǎn)技術(shù)部采煤技術(shù)組組長(cháng)鄭玉春說(shuō)。

那么，這一系列的改良措施是通過(guò)什么原理起到防倒作用呢？

改良前，工作面相鄰支架互相獨立，是“一群散兵”，對工作面復雜條件的適應性差，極易倒架；改良后，通過(guò)前防倒千斤+后防倒千斤+底調千斤聯(lián)合作用，整個(gè)工作面支架變成一個(gè)整體，能靈活自如地應對各種復雜地質(zhì)條件。

“三個(gè)千斤配合使用，移架時(shí)想咋調就咋調，靈活多了，安全也有保障，真是太好了?！币幻Ъ芄け硎?。

從確定方案、丈量尺寸、繪制圖紙、井下試驗到批量制作，全體技術(shù)人員耗時(shí)近3年，反反復復進(jìn)行了400多次試驗，終于啃下了支架防倒這塊“硬骨頭”，讓大采高一次采全高設備在這座高瓦斯突出礦井落地生根，為公司安全穩產(chǎn)高產(chǎn)吃下定心丸。

“大采高支架防倒技術(shù)的突破，既解決了安全隱患，又提升了生產(chǎn)效率，真是一舉兩得?！眴唐G飛表示。

2021年，寺家莊公司創(chuàng )新布局了國內首個(gè)大采場(chǎng)工作面，工作面寬度較之前增加了四分之一、長(cháng)度增加了一倍。這對大采高支架的性能提出了更高要求。為此，該公司與鄭煤機公司合作，專(zhuān)門(mén)為大采場(chǎng)工作面制造了一套全新的大采高設備?，F在，升級版的一次采全高設備正在15115大采場(chǎng)工作面緊鑼密鼓地安裝中。

責任編輯：郝佳麗