煤礦支護(hù)改革經(jīng)驗(yàn)交流材料

　　煤礦支護(hù)改革經(jīng)驗(yàn)交流材料

　　一、概述

　　平壩縣樂(lè)平鄉(xiāng)駱子洞煤礦位于平壩縣西部樂(lè)平鄉(xiāng)架布片區(qū)高坡村，始建于1996年，主采龍?zhí)督MM8、M9煤層，原設(shè)計(jì)能力6萬(wàn)噸/年，采用平硐暗斜井開(kāi)拓。駱子洞煤礦屬技改礦井，現(xiàn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為21萬(wàn)噸/年，設(shè)計(jì)服務(wù)年限13年。根據(jù)貴州省煤炭管理局、貴州省發(fā)展和改革管理委員會(huì)、貴州省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)、貴州省國(guó)土資源廳、貴州省煤炭管理局、貴州省環(huán)境保護(hù)局(黔煤呈〔2006〕25號(hào)文件《關(guān)于批復(fù)安順市六縣(區(qū))煤礦整合、調(diào)整布局方案的請(qǐng)示》;駱子洞煤礦屬于安順市27處技改礦井之一，為私營(yíng)企業(yè)。

　　為做好煤礦頂板的安全管理，根據(jù)貴州省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)、貴州省財(cái)政廳、黔經(jīng)貿(mào)能源<2007>14號(hào)關(guān)于做好《申報(bào)2008年煤礦安全技術(shù)改造項(xiàng)目工作》的通知的文件精神 ，平壩縣駱子洞煤礦在國(guó)家政策的扶持和市、縣政府及各級(jí)主管部門的大力幫助下，我礦堅(jiān)持以人為本和全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，選用先進(jìn)的設(shè)備管理頂板，防范和杜絕頂板事故。2007年駱子洞煤礦組織人員到山東新汶礦務(wù)局參觀學(xué)習(xí)綜采支護(hù)先進(jìn)工藝，并結(jié)合我礦地質(zhì)條件、頂板、底板巖層強(qiáng)度，選用掩護(hù)式液壓支架支護(hù)我礦采煤工作面符合我礦實(shí)際開(kāi)采情況。

　　2008年上半年我礦多方籌措資金2100多萬(wàn)元購(gòu)買采面支護(hù)設(shè)備及采煤設(shè)備，下半年我礦8101綜采工作面試運(yùn)行，工作面走向長(zhǎng)度620m，工作面傾斜長(zhǎng)度100m，采用采煤機(jī)割煤，采場(chǎng)刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，采面出口用刮板運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載運(yùn)輸，順槽采用阻燃型膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。工作面采用2Y2400/12/26二柱掩護(hù)式液壓支架支護(hù)、MG150/350—WD電磁調(diào)速電牽引采煤機(jī)割煤、SGD630/2×110型刮板輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)入姎庠O(shè)備。

　　2005年來(lái)我礦開(kāi)始投入大量資金進(jìn)行礦井巷道、采面支護(hù)改革。采面從開(kāi)始木支護(hù)、摩擦金屬支柱到單體液壓支護(hù)再到2008掩護(hù)式液壓支架支護(hù)，4年內(nèi)我礦采面支護(hù)材料經(jīng)歷3次大的變革，巷道由原來(lái)的木支護(hù)更換為礦用工字鋼、錨桿支護(hù)。經(jīng)過(guò)這幾年來(lái)在對(duì)頂板管理，支護(hù)材料上進(jìn)行了一系列的支護(hù)改革;我礦在支護(hù)改革中取得了顯著成效，生產(chǎn)能力逐年提高，頂板事故得到有效控制，礦井抗災(zāi)能力大幅提高。在這一次難得的頂板管理交流中，駱子洞煤礦在巷道、采面頂板管理支護(hù)方式的選擇，在提出對(duì)頂板管理的建議方面，不足之處敬請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)批評(píng)指正。

　　二、原用支護(hù)方式及效果

　　駱子洞煤礦現(xiàn)在開(kāi)采龍?zhí)督MM8號(hào)煤，煤層偽頂為粘土巖，平均厚度1.5m，巷道揭露后偽頂易分化，產(chǎn)生片幫漏頂現(xiàn)象嚴(yán)重，本礦原巷道支護(hù)采用木棚支護(hù)，由于木材支護(hù)高度有限，抗壓差、易腐爛和使用周期短等原因，導(dǎo)致巷道變形快、維修量大、重復(fù)投資，主要巷道不能在使用期限內(nèi)滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)等條件的需要。

　　駱子洞煤礦采煤工作面原采用木柱、摩擦金屬支柱配合絞接頂梁支護(hù)，上述支護(hù)材料對(duì)頂板初撐力小，切頂困難，支柱容易被壓成 “死柱”，控制頂板效果差，抗災(zāi)能力弱，局部冒頂事故發(fā)生率較高，支柱丟失較多。工作面有時(shí)難以實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)，切頂線外浮煤無(wú)法回收，回采過(guò)程中需要留設(shè)煤柱支撐頂板，煤炭回收率60%，煤炭資源回收率低。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用坑木支護(hù)，我礦每生產(chǎn)1萬(wàn)噸煤將消耗25—30m3坑木，我礦以年產(chǎn)21萬(wàn)噸計(jì)算，年消耗坑木量將達(dá)到525—630m3，采用單體液壓支護(hù)背頂打木楔，每采1萬(wàn)噸煤將消耗木材4—6 m3，年產(chǎn)21萬(wàn)噸將消耗木材84—126 m3，大量的木材被消耗。工作面改為使用單體液壓支柱后，當(dāng)遇破碎頂板時(shí)，難以支護(hù)，背頂用木材消耗大。當(dāng)?shù)装遢^軟時(shí)，支柱插入底板量較大。當(dāng)煤壁偏幫嚴(yán)重時(shí)，很難做到及時(shí)支護(hù)、護(hù)幫難等，安全管理難度較大，工作面漏頂事故很難控制。

　　三、 現(xiàn)在支護(hù)方式及效果

　　現(xiàn)在巷道采用砌碹、錨桿支護(hù)。支護(hù)效果得到了提高，有效控制了頂幫事故，巷道的維護(hù)量減少，降低了支護(hù)成本，掘進(jìn)工作開(kāi)展順利，生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)作順暢，安全工作得到基本保障。

　　2008年駱子洞煤礦采煤工作面使用掩護(hù)式液壓支架支護(hù)，它是以高壓液體為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)支撐、切頂、擋矸、前移推輸送機(jī)等一整套動(dòng)作自動(dòng)，具有足夠的通風(fēng)斷面5.1M2，能隨采煤機(jī)割煤后即時(shí)支護(hù)，有較大的遮蓋率，不漏矸。實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)技術(shù)改造，全面提高了我礦的機(jī)械化水平，提高煤炭產(chǎn)量、質(zhì)量、效率及回采率，大大改善了安全生產(chǎn)條件，增加了礦井的經(jīng)濟(jì)效益及不可估量的安全效益。

　　四、巷道的支護(hù)方式選擇比較：

　　1、駱子洞煤礦采煤工作面上下區(qū)段運(yùn)輸巷道采用錨桿支護(hù)：

　　(1)錨桿支護(hù)施工工藝簡(jiǎn)單，而架棚支護(hù)施工工藝復(fù)雜。

　　(2)在支護(hù)后凈斷面相同條件下，煤巷用錨桿支護(hù)比用架棚支護(hù)掘進(jìn)毛斷面小1.9～4.2m2，(如綜采大切眼，毛斷面都是18m2，凈斷面為15m2，綜采上下區(qū)段巷，毛斷面都是9.1m2，凈斷面為7.2m2)少掘巷道斷面積25%，從而提高了斷面有效利用率。

　　(3)架棚支護(hù)的巷道爆破時(shí)常出現(xiàn)歪棚或倒棚的現(xiàn)象，而錨桿支護(hù)的巷道爆破時(shí)不會(huì)有這種倒棚扶棚現(xiàn)象，從而提高了工時(shí)的有效利用率。

　　(4)架棚支護(hù)的巷道，受上下兩側(cè)擠壓的影響易變形，常出現(xiàn)前面掘進(jìn)一段，后巷變形嚴(yán)重，不得不停掘進(jìn)行后巷維修，而錨桿支護(hù)的巷道，在服務(wù)期間基本上不維修，基本上杜絕了巷道前掘后修的現(xiàn)象，節(jié)省了大量時(shí)間。正因?yàn)殄^桿支護(hù)巷道掘進(jìn)速度快，保證了采與掘的接續(xù)。

　　2、 改善巷道支護(hù)狀況 提高掘進(jìn)工作面進(jìn)度，由于錨桿支護(hù)能對(duì)巷道圍巖主動(dòng)及時(shí)支護(hù)，而且支護(hù)效果好，頂板下沉量小，巷道維護(hù)量小，降低了掘進(jìn)工作面的支護(hù)費(fèi)用

　　錨桿支護(hù)與金屬棚支護(hù)、木棚支護(hù)相比，節(jié)約了大量掘進(jìn)支護(hù)費(fèi)用，且有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。在支護(hù)后凈斷面相同的條件下，煤巷用錨桿支護(hù)比用架棚支護(hù)節(jié)省支護(hù)成本費(fèi)和維護(hù)費(fèi)在200～1100元/m，我礦每年錨桿支護(hù)巷道達(dá)600m以上，由此每年降低掘進(jìn)工作面支護(hù)費(fèi)和維修費(fèi)用可達(dá)20萬(wàn)元以上。

　　五、回采工作面支護(hù)方式的選擇

　　1、采面使用掩護(hù)式支架支護(hù)

　　駱子洞煤礦采煤工作面煤層厚度為1.6—2.7 m，煤層結(jié)構(gòu)變化復(fù)雜，為了回采工作面的安全生產(chǎn)，有效的控制頂板事故，防止頂板冒落，我礦采面2008年采用2Y2400/12/26二柱掩護(hù)式液壓支架，采用全部垮落法管理頂板，支撐高度范圍為1200～2600mm，工作阻力為2472KN/架，單個(gè)支架支撐面積4.7m2，支護(hù)強(qiáng)度能滿足支護(hù)采場(chǎng)頂板的要求。采用掩護(hù)式液壓支架，能隨著采煤及時(shí)支護(hù)，以高壓液體為動(dòng)力自動(dòng)前移，實(shí)現(xiàn)支護(hù)機(jī)械化，有效解決了破碎頂板和松軟煤層片幫、陷底等支護(hù)難題，杜絕漏頂事故，安全效益十分明顯。液壓掩護(hù)式支架，能有效控制頂板，工作面無(wú)殘留煤柱，煤炭回收率達(dá)98%以上，從而提高煤炭回收率，大大降低煤炭資源的浪費(fèi)。掩護(hù)式液壓支架同時(shí)具有通風(fēng)條件好，頂板管理機(jī)械化可靠，大大改善了采煤工作面工作環(huán)境，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，并且極大的提高回采工作面的生產(chǎn)能力。

　　2、采面支護(hù)成本

　　我礦布置采寬100 m的采面需用支架70架，其中備用支架3個(gè)，單個(gè)架子支撐寬度1.5m，單價(jià)為11.5萬(wàn)元，合計(jì)支架成本為805萬(wàn)元。布置這樣一個(gè)普采工作面，采面需要單體柱1080根，其中備用柱249根，配套鉸接梁1050根，單體柱規(guī)格1.6—3.15m，平均單價(jià)850元/根，鉸接梁?jiǎn)蝺r(jià)310元/根，裝備一個(gè)普采工作面支護(hù)成本為122萬(wàn)元，綜采工作面支護(hù)成本高于普采工作面成本683萬(wàn)元，綜采工作面支護(hù)先期投入成本大。從支護(hù)材料使用壽命角度分析，掩護(hù)式支架使用年限為10年，年維修率低于5%，無(wú)丟失，10年使用成本為950萬(wàn)元左右。單體柱使用年限為3年，遇頂板淋水大區(qū)域，使用年限縮短至1年左右，年維修率達(dá)200%，年丟失、報(bào)廢率達(dá)10%以上，且隨著采面煤層厚度的變化，支護(hù)更換頻繁，備用支柱甚至多于采面先期的使用支柱，普采工作面采1萬(wàn)噸原煤還需要木材6m3。兩者相比較，綜采掩護(hù)式支架支護(hù)與普采單體柱支護(hù)按10年使用時(shí)間和原煤產(chǎn)量計(jì)算，單體柱支護(hù)成本遠(yuǎn)高于掩護(hù)式支架支護(hù)成本。

　　3、采面資源回采率

　　駱子洞煤礦原采用木支護(hù)及單體柱回采，由于開(kāi)采煤層厚度變化大，偽頂厚等原因，導(dǎo)致支護(hù)力度不夠，煤炭資源浪費(fèi)嚴(yán)重。使用單體柱配合鉸接梁管理頂板，資源回采率只有80%。使用掩護(hù)式支架支護(hù)頂板，安全程度高，資源回采率達(dá)95%以上，按我礦年產(chǎn)21萬(wàn)噸計(jì)算，綜采工作面比普采工作面多回收資源3.15萬(wàn)噸，用掩護(hù)式支架為我礦增加了回采率同時(shí)也緩解了掘進(jìn)工作面的壓力，取得了資源與效益的雙豐收。

　　4、安全事故

　　頂板事故一直是我礦的主要災(zāi)害，原采面使用單體柱支護(hù)時(shí)，漏頂、片幫事故很難控制，每年都會(huì)發(fā)生2-3起頂板事故，事故給受傷職工及親屬帶來(lái)痛苦，礦方在經(jīng)濟(jì)上蒙受損失，同時(shí)也給平壩縣的安全生產(chǎn)工作產(chǎn)生負(fù)面影響。2008年我礦綜采掩護(hù)式支架裝備采面后，至今未發(fā)生過(guò)一起采面頂板事故，頂板事故率為零，支護(hù)設(shè)備的更換使我礦的頂板管理工作上了一個(gè)新臺(tái)階。

　　5、采面人員配備

　　普采工作面采用單體柱支護(hù)，人員配備多，打炮、放炮、攉煤、移溜、支護(hù)、回柱等一系列的工作，職工勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全系數(shù)低。布置寬度為100m的采面，普采工作面按三班制作業(yè)需配備職工75人，綜采工作面三班制作業(yè)只需配備職工40人，二班割煤一班檢修，職工勞動(dòng)強(qiáng)度低，割煤、移架、推溜全部機(jī)械化作業(yè)，綜采人員遠(yuǎn)低于普采工作面人員，安全系數(shù)大幅提高。

　　6、產(chǎn)量效益

　　我礦綜采工作面正常推進(jìn)為單班5刀3m，日推進(jìn)6m，煤層平均厚度2m計(jì)算，日產(chǎn)量為1750噸，月產(chǎn)量5萬(wàn)噸，職工工效為43噸/天。普采工作面因操作工藝復(fù)雜，同樣的采面日推進(jìn)度為1m，日產(chǎn)量為290噸，月產(chǎn)量0.87萬(wàn)噸，職工工效為3.4噸/天。普采產(chǎn)量低于綜采，普采噸煤工資成本為31元，噸煤火工產(chǎn)品、木材消耗為10元左右。綜采工作面采噸煤工資成本為15元，無(wú)火工產(chǎn)品及木材消耗，按我礦設(shè)計(jì)月產(chǎn)2萬(wàn)噸計(jì)算，綜采比普采節(jié)約工資成本32萬(wàn)元，火工產(chǎn)品及木材消耗費(fèi)用20萬(wàn)噸，年生產(chǎn)21萬(wàn)噸將節(jié)約生產(chǎn)成本546萬(wàn)噸，所以說(shuō)綜采的效益是非常可觀的。

　　六、加強(qiáng)頂板管理建議

　　煤礦頂板管理首先要確定適應(yīng)本礦巷道斷面、圍巖性質(zhì)、礦山壓力、巷道用途、服務(wù)年限、生產(chǎn)能力等選擇支護(hù)方式及材料?；夭晒ぷ髅嬷ёo(hù)應(yīng)根據(jù)煤層厚度、頂?shù)装鍘r性、地質(zhì)條件、選擇適合的支護(hù)方式和材料。采用穩(wěn)定性、可靠性高的掩護(hù)式液壓支架管理采面頂板十分重要。健全頂板管理制度，不折不扣嚴(yán)格執(zhí)行。制定頂板系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，作為日常頂板管理工作的依據(jù)，保證頂板管理工作有章可循，有制度可依。就要不折不扣堅(jiān)持執(zhí)行，這樣才能達(dá)到預(yù)防頂板事故的目的。重點(diǎn)加強(qiáng)班組建設(shè)，充分發(fā)揮班組長(zhǎng)在頂板管理中的作用。他們是生產(chǎn)一線的指揮員和戰(zhàn)斗員，對(duì)生產(chǎn)情況、頂板情況、自然條件的變化等最熟悉，他們能夠帶頭遵章作業(yè)，遇到各種情況作出正確判斷和采取正確的措施，果斷處理，就可以避免頂板事故。加強(qiáng)他們的培訓(xùn)和安全教育，提高他們的素質(zhì)，使他們?cè)陧敯骞芾碇邪l(fā)揮積極的作用。

　　平壩縣樂(lè)平鄉(xiāng)駱子洞煤礦

　　2009年11月15日