劉新紅
山西蘭花焦煤有限公司,山西臨汾 041000
山西蘭花集團莒山煤礦有限公司座落在全國最大的無煙煤基地—沁水煤田,是山西蘭花集團公司的核心企業,現年設計生產能力90萬t。莒山煤礦始建于1959年,經過近50年的開采3#煤資源迅速枯竭,為加快企業發展,使企業的整體競爭能力不斷增強,狠抓技術管理,積極開展各方面技術創新,有兩項創新項目鑒定達國內領先水平,其中一項獲山西省科技進步三等獎;一項獲晉城市科技進步三等獎。中央電視臺《新聞聯播》報道莒山煤礦有限公司在技術創新和資源回收方面的先進經驗,得到了社會各界的肯定。
莒山煤礦有限公司是一個有50年開采歷史的老礦,除自身開采外周邊也遭到小煤窯的掠奪性破壞,3#煤資源迅速枯竭,如何提高煤炭資源回采率,延長礦井報務年限,莒山煤礦大膽進行技術創新,在3#煤棄滯資源回收上做了大的文章,實施了一系列技術創新。
莒山煤礦1980年前后采用傾斜分層采煤法開采,當時技術裝備落后等方面因素,工作面回采了上部煤層,底層遺留厚度約1m左右,該區域內的棄滯資源可采儲量約為200萬t。
為此,莒山煤礦成立了3#煤底層棄滯資源復采技術攻關組,在3322下層工作面進行回采試驗,采用高檔炮采工藝,但對設備配置、工藝流程、勞動組織做了特殊的調整改進。經過近半年實踐,3322工作面順利完成試采,生產原煤5萬t,回采技術有了新的突破:
1)將工作面單體液壓柱配合金屬鉸接頂梁更新為單體液壓柱配合π型鋼梁齊梁邁步式支護,另在鋼梁后部加支短梁加強第三排的管理,增強了回采工作面頂板的穩定性、整體性。
2)將工作面的循環進度由原來的1.0m逐步縮小為0.6~0.8m,工作面柱距作了調整0.4m和0.6m間隔布置,在保證行人的前提下,最大限度地減少了放炮后頂板的裸露面積。
3)使用毫秒雷管微差定量爆破技術,即減少了放炮時對頂板的反復震動,又提高了炭塊率。
4)提前收短梁,放炮后及時移長梁控制頂板的下沉,煤幫支設貼幫點柱等。
在3322工作面回采的基礎上,根據底層工作面的特殊條件,工程技術人員反復實踐,逐步改進完善了3#煤底層復采回采技術工藝。該項技術的運用可回收3#煤底層棄滯煤炭資源近200余萬t,礦井服務相對延長4年。
莒山煤礦六采區3號煤煤質軟,頂板堅硬,頂板周期來壓強烈,工作面回采難度大,先期回采均因工作面頂板來壓頻繁、來壓強烈而失敗。針對六采區特殊的煤層頂板地質條件,結合以前開采經驗教訓及其它地區堅硬頂板管理的成功經驗,立項進行分層工作面堅硬頂板控制技術攻關研究。
課題組組織有關技術人員不斷深入現場,完善采煤工藝和頂板控制技術。
1)將薄板礦壓理論應用于單體支柱長壁炮采工作面堅硬頂板控制,減弱頂板來壓強度,切頂及臺階下沉現象明顯減少,解決了頂板沖擊來壓,支架損壞率明顯降低,提高了生產效率。
2)對頂板預爆破致裂的步距、位置、時機等參數做了科學的調整,預爆破工藝更完善、合理、系統,卸壓效果明顯。
成功開采3613、3608、3607等工作面。生產實踐表明,該項成果實現了“兩軟一硬”中厚煤層的高效回收,投資小、安全可靠,經濟效益和社會效益明顯,在類似條件的礦區具有較好的推廣應用前景。山西省科技廳對該項目進行了成果鑒定達到國內領先水平,同時獲得2004-2006年度晉城市科學技術三等獎。
70年代初莒山煤礦采用落后的刀柱式回采工藝,造成棄滯資源近500萬t,1993年,與太原煤科院技術合作進行刀柱棄滯資源復采試驗,因多方面原因沒有成功推廣應用,但為進一步研究該技術提供了部分基礎參數。2004年,成立“刀柱下棄置煤炭資源復采技術研究”課題組,在原有的基礎上進行了深入研究。
首先,對刀柱式工作面回采后采空區形態進行研究,建立三維模型對其進行分析,研究刀柱式工作面回采后采空區應力分布規律。根據3#煤層及其頂底板巖層賦存特征,將長壁綜采工作面頂板結構可簡化為板狀結構,應用RST軟件進行分析計算求得3#煤層頂板來壓步距和來壓強度值。然后,根據刀柱式采空區下長壁開采與普通煤層長壁開采時的圍巖結構差異,對刀柱式采空區下棄置煤層長臂開采時頂板壓力進行預測。
根據理論研究結果,制定了刀柱下殘留煤層長壁復采方案,確定了復采區巷道布置方式及采煤工藝。根據復采總體設計方案,在科學理論的指導下,通過現場實踐的不斷完善,2005年6月首采工作面試采成功,同年在我公司正式開始推廣運用。
該項技術的成功運用完善了回采工作面過刀柱煤柱集中應力區的管理方法,形成了一套完整的技術體系,使近300萬t棄滯煤炭資源回采成為現實,并為類似條件下棄置煤炭資源的回收提供了技術依據和實踐基礎,目前該技術還在運用中發揮著效益,礦井服務可延長六年。山西省科學技術廳組織鑒定達到國內領先水平,2008年獲山西省科學技術進步三等獎。
莒山煤礦在3#煤棄滯資源的回收利用、采煤工藝改革及生產系統改造等方面,大膽創新、攻堅克難,攻克了一道道技術難關,取得了一個又一個技術成果,探索出了適合公司發展的技術創新模式,提高了資源回采率,延長礦井服務年限,經濟效益和社會效益明顯。
近幾年莒山煤礦在技術創新方面做了大量工作,取得了一定的成績,但是,在當前經濟全球化趨勢增強,科技革命迅猛發展,產業結構調整步伐加快,市場競爭更加激烈的大環境下,這樣的技術創新步伐和思路還不能適應蘭花集團公司快速發展和自身發展的需要。企業技術創新的問題突出反映在:一是技術和裝備水平低;二是自主創新能力偏弱,自主創新人才缺乏;三是技術創新投入不足;四是客觀、既定條件的限制,使得技術創新只能在給定的條件下進行,造成技術引進及創新的起點不高。總之,市場制約、資金制約、技術人才制約和體制制約仍然是影響企業技術創新的主要因素,技術創新對促進企業發展的動力支撐作用還沒有得到很好的體現,加強企業技術創新的任務艱巨而緊迫。
建立技術創新內在激勵機制,按照現代企業制度要求,健全技術要素分配制度,技術人員獎懲制度等,提高技術創新的內在動力。建立技術創新考核機制,結合經營考核辦法,將企業技術創新指標納入考核體系,把技術創新成效、科技成果轉化,經濟效益分析、社會效益等作為考核的重要內容,根據貢獻大小給予不同的獎勵。
在技術創新的成果取得經濟效益之前,資金不足往往成為制約創新活動的一個重要問題,在企業自身投入的同時應廣開籌渠道,解決創新活動中資金缺乏的問題。
建立人才激勵、競爭的有效機制,鼓勵科技人員出成果。加大科技培訓工作力度,全面提高職工綜合素質,把教育和培訓放在科技優先發展的戰略地位,進一步完善教育培訓體系。
圍繞降低成本、節能降耗開展小改小革、技術革新,充分發近廣大技術人員的積極性和主動性,針對企業生產環節中存在的問題,鼓勵全體員工為公司獻計獻策,抓好一批投資小,見效快、針對性強的短、平、快項目。推廣應用先進的工藝技術的裝備,改造淘汰阻礙線生產的落后技術裝備,同時獎勵技術革新活動中涌現出的“五小成果”,定期舉辦職工技術比武,營造公司內部全員創新的良好氛圍。