山西長治縣振興煤業(yè)有限公司礦井回采和掘進(jìn)工作面聯(lián)合試運轉(zhuǎn)效果分析

毛新華

（山西省煤炭基本建設(shè)局，山西 太原030006）

煤礦建設(shè)項目聯(lián)合試運轉(zhuǎn)是在煤礦建設(shè)項目按照初步設(shè)計完成所有單項工程后，依據(jù)制定的聯(lián)合試運轉(zhuǎn)方案開展聯(lián)合試運轉(zhuǎn)工作，通過試驗運行使得各生產(chǎn)系統(tǒng)安全、可靠、正常運行，以期各項生產(chǎn)指標(biāo)都能達(dá)到礦井設(shè)計要求，同時能夠真實反映礦井存在的不足之處以及薄弱環(huán)節(jié)，以利于在聯(lián)合試運轉(zhuǎn)后逐步完善，使礦井投產(chǎn)后能夠穩(wěn)定、安全、持續(xù)、均衡生產(chǎn)。

山西長治縣振興煤業(yè)有限公司是經(jīng)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室批準(zhǔn)的兼并重組整合項目，設(shè)計生產(chǎn)能力為90 萬噸／ 年。 為確保聯(lián)合試運轉(zhuǎn)安全、順利進(jìn)行，振興煤業(yè)成立了聯(lián)合試運轉(zhuǎn)機構(gòu)，編制了聯(lián)合試運轉(zhuǎn)方案、聯(lián)合試運轉(zhuǎn)安全技術(shù)措施及各類應(yīng)急預(yù)案。 在聯(lián)合試運轉(zhuǎn)過程中，堅持以系統(tǒng)聯(lián)動、調(diào)試和檢修為主，嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)安全規(guī)定、規(guī)程，使聯(lián)合試運轉(zhuǎn)在堅持 “ 安全第一” 的原則下有序進(jìn)行。

1 振興煤業(yè)建設(shè)基本情況

山西長治縣振興煤業(yè)有限公司位于長治縣西火鎮(zhèn)西掌村東南處，批準(zhǔn)開采3 －15 號煤，開采深度1 130～850 m，井田面積2.8899 km2，設(shè)計生產(chǎn)能力為90 萬噸／ 年，礦井設(shè)計利用資源儲量為1 427 萬噸，可采儲量為1 141 萬噸，礦井服務(wù)年限為10.7年，其中9 號煤層2.1 年，15 號煤層8.6 年。 礦井為瓦斯礦井。 水文地質(zhì)類型為中等。

井田開拓方式為主斜井、副立井混合開拓。 在副立井井底車場東側(cè)，沿15 號煤層向南平行布置運輸大巷、軌道巷道及回風(fēng)大巷至井田中南部，然后拐向南偏西方向分別布置運輸、軌道及回風(fēng)下山。 軌道大巷通過井底車場與副立井相接，運輸大巷及運輸下山通過煤倉通道與主斜井相接，回風(fēng)大巷通過井底回風(fēng)巷與回風(fēng)立井相接，形成了15 號煤層開拓系統(tǒng)。

礦井采用機械抽出式通風(fēng)方式，中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。 主斜井和副立井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)。

礦井投產(chǎn)時布置一個綜采工作面，工作面回采采用走向長壁后退式采煤方法，綜采一次采全高回采工藝，全部冒落法管理頂板，掘進(jìn)巷道采用機掘工藝。

2 聯(lián)合試運轉(zhuǎn)人員組織機構(gòu)情況

礦井配備了1 名礦長，生產(chǎn)、安全、通風(fēng)、機電副礦長各1 名，1 名技術(shù)負(fù)責(zé)人，43 名工程技術(shù)人員，4名專職安監(jiān)員，20 名安全管理人員。 通風(fēng)安全瓦斯檢測班班長1 名、副班長1 名，瓦檢員12 名，放炮員10 名，主副井提升機司機12 名，安全檢查員14 名，所有特種作業(yè)人員全部持證上崗。

礦、科室、區(qū)隊三級管理機構(gòu)設(shè)置完善，各工種生產(chǎn)及輔助人員均已到位并進(jìn)行了崗前培訓(xùn)，經(jīng)培訓(xùn)合格，特殊工種持證人員基本滿足生產(chǎn)要求。 按照相關(guān)規(guī)定和生產(chǎn)要求，礦制定了安全目標(biāo)管理制度、安全辦公會議制度、安全檢查制度、安全隱患排查與整改制度、安全技術(shù)審批制度、安全教育及技術(shù)培訓(xùn)制度、安全生產(chǎn)獎懲制度、井口檢身及出入清點制度、重大危險源管理制度、“一通三防” 安全責(zé)任制度、安全生產(chǎn)事故應(yīng)急救援預(yù)案、消防管理制度、安全投入保障制度、勞動保護制度、礦用設(shè)備器材管理制度、工程施工制度等一系列管理制度。

聯(lián)合試運轉(zhuǎn)期間，礦井各生產(chǎn)系統(tǒng)按試運轉(zhuǎn)方案及操作規(guī)程規(guī)范操作，以設(shè)備監(jiān)測和調(diào)試以及礦井安全、生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)為目的，以生產(chǎn)為輔助，認(rèn)真排查整改現(xiàn)場存在的隱患和安全問題，了解設(shè)備性能，掌握設(shè)備各項參數(shù)，積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為礦井正式生產(chǎn)創(chuàng)造良好安全條件［1］。

試運轉(zhuǎn)期間，各生產(chǎn)區(qū)隊均實行三八制作業(yè)，采煤工區(qū)兩班生產(chǎn)一班檢修；主副井提升系統(tǒng)均在每天早班定時檢修；在生產(chǎn)中隨時對設(shè)備及各系統(tǒng)進(jìn)行檢測、維護和檢修。 實行安全生產(chǎn)責(zé)任制，機電設(shè)備實行包機責(zé)任制，大力開展生產(chǎn)和機電管理標(biāo)準(zhǔn)化，按規(guī)范使用設(shè)備，強制維修保養(yǎng)，礦井各系統(tǒng)達(dá)到和好于設(shè)計要求。

3 15101 回采工作面主要系統(tǒng)聯(lián)合試運轉(zhuǎn)期間運行情況

3.1 15101 回采工作面主要生產(chǎn)系統(tǒng)基本情況

礦井首采區(qū)為1501 采區(qū)，首采工作面為15101工作面，15101 工作面推進(jìn)長度960 m，工作面長度125 m，平均煤厚3.5 m，煤層平均傾角3° ～5°。 采用走向長壁后退式綜合機械化采煤法，自然垮落法管理頂板。 工作面裝備MG300 ／ 700－WDK 型電牽引采煤機，GZ630 ／ 220 型刮板輸送機1 部，SZZ730 ／ 75型轉(zhuǎn)載機1 部，PCM90 型破碎機1 臺，DSJ100 ／ 63 ／ 2×125 型可伸縮輸送機1 部， ZZ7200 ／ 22 ／ 45 型液壓支架，運輸、回風(fēng)順槽超前支護為ZCZ7600 ／ 22 ／ 45型超前支架。 工作面泵站安裝WRB200 ／ 31.5 型乳化液泵2 臺，RX－1500 型乳化液箱2 個，PBW320 ／10 型噴霧泵2 臺，清水箱1 個。 工作面設(shè)備列車安裝有KBSGZY－1000 ／ 10 負(fù)荷中心2 臺，為工作面采煤機、工作面刮板運輸機、轉(zhuǎn)載機、破碎機、乳化液泵、噴霧泵等設(shè)備供電，工作面電源取自采區(qū)變電所動力部分的2 臺高壓開關(guān)，全部實現(xiàn)瓦斯全電壓斷電。

工作面巷道共布置兩條順槽，即一條運輸順槽和一條回風(fēng)順槽。 兩順槽均采用錨網(wǎng)索支護，沿煤層頂板施工。 回風(fēng)順槽與回風(fēng)大巷、軌道大巷相通；運輸順槽與軌道大巷、運輸大巷相通。

15101 工作面通風(fēng)系統(tǒng)：工作面主要進(jìn)風(fēng)巷為軌道大巷→15101 運輸順槽→15101 工作面→15101回風(fēng)順槽→回風(fēng)大巷→回風(fēng)立井到達(dá)地面形成工作面回風(fēng)系統(tǒng)。

15101 工作面主運系統(tǒng)：運輸順槽與運輸大巷直接相連，工作面落煤通過工作面刮板輸送機→轉(zhuǎn)載機→運輸順槽皮帶→運輸大巷皮帶→井底煤倉→主斜井皮帶→地面。 輔運系統(tǒng)：15101 運輸順槽、回風(fēng)順槽軌道大巷平交，工作面設(shè)備、材料運輸通過副立井、主斜井→副立井井底車場、主斜井甩車場→軌道大巷→15101 軌道、回風(fēng)順槽→回采工作面。

3.2 15101 回采工作面主要系統(tǒng)運行情況

在聯(lián)合試運轉(zhuǎn)期間針對15101 綜采工作面設(shè)備進(jìn)行了適應(yīng)性測試，通過測試，15101 工作面設(shè)備對振興礦的地質(zhì)條件和設(shè)計能力具有良好的適應(yīng)性。

聯(lián)合試運轉(zhuǎn)初始采煤系統(tǒng)設(shè)備開始空載試運轉(zhuǎn)，帶負(fù)荷試運轉(zhuǎn)后，工作面推進(jìn)12 ～18 m 時，老塘側(cè)直接頂從工作面中部向兩頭逐步垮落，初次垮落步距為15 m；工作面推進(jìn)45 m，工作面頂板初次來壓，初次來壓步距為45 m，該位置回采產(chǎn)量為2.7 萬噸；工作面推進(jìn)70 m 時，工作面第一次周期來壓，該位置回采產(chǎn)量為4.0 萬噸。

聯(lián)合試運轉(zhuǎn)開始后6 個月，礦井試生產(chǎn)工作面累計出煤39.3 萬噸；掘進(jìn)煤量為2 萬噸。 礦井采煤系統(tǒng)經(jīng)過試運行已經(jīng)趨于完善，運轉(zhuǎn)正常，達(dá)到礦井設(shè)計生產(chǎn)能力。 工作面原煤產(chǎn)量具體見表1。

表1 礦井試運轉(zhuǎn)15101 回采工作面原煤產(chǎn)量統(tǒng)計表（萬噸）

4 掘進(jìn)工作面主要系統(tǒng)聯(lián)合試運轉(zhuǎn)期間運行情況

4.1 掘進(jìn)工作面主要生產(chǎn)系統(tǒng)基本情況

礦井配備了一個綜掘隊，綜掘隊負(fù)責(zé)接續(xù)工作面回采巷道的掘進(jìn)，全部采用綜合機械化掘進(jìn)，巷道支護采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護，掘進(jìn)巷道采用機掘工藝，使用EBZ－120 綜掘機和EBZ－160 綜掘機掘進(jìn)，采用FBD№6.3 ／ 22×2 型防爆對旋局部通風(fēng)機通風(fēng)。

4.2 掘進(jìn)工作面主要系統(tǒng)運行情況

針對礦井首采地段水文地質(zhì)條件復(fù)雜等特殊情況，礦制定了相應(yīng)的安全防范措施及施工方案，保證掘進(jìn)工作的順利進(jìn)行。 礦井首采區(qū)域水文地質(zhì)條件簡單，施工時只是受頂板裂隙水影響，因有三號煤采空區(qū)影響，在施工中仍不能掉以輕心，采用迎頭進(jìn)行超前探放的探放水方法進(jìn)行施工。 在受水害威脅區(qū)域施工時，各掘進(jìn)迎頭先由地測科進(jìn)行物探，根據(jù)物探結(jié)果制定鉆探方案，鉆探隊根據(jù)地測科制定的探放水方案進(jìn)行鉆探探放水。 在鉆探探放水過程中，礦地測科每班安排專人現(xiàn)場跟班。 掘進(jìn)隊在掘進(jìn)前必須嚴(yán)格按照短探短掘施工，確認(rèn)掘進(jìn)巷道迎頭60 m 范圍內(nèi)無水害威脅時，允許掘進(jìn)30 m 進(jìn)尺。 每條巷道在掘進(jìn)施工過程中，緊跟綜掘機后面布置一趟4 寸排水管路，安裝兩臺排水能力均不小于40 m3／ h的水泵，并確保排水系統(tǒng)能正常使用。

在頂板破碎、遇斷層巷道的施工措施，在礦井部分區(qū)域頂板破碎，頂板條件差，通過試生產(chǎn)時的不斷摸索，礦總結(jié)出了一條較為成功的施工方案。 采用錨索、縮小支護排距加強支護，施工時使用前探梁等進(jìn)行臨時支護，有效防止頂板冒落，同時采用一掘一錨的循環(huán)方式，縮小循環(huán)進(jìn)尺，縮短空頂時間。

試生產(chǎn)期間，通過采取以上措施以及對掘進(jìn)系統(tǒng)不斷優(yōu)化，簡化運輸環(huán)節(jié)，減少運輸設(shè)備，礦井掘進(jìn)單進(jìn)水平不斷提高。 自礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn)至5 月份，共完成進(jìn)尺1 106 m，最高單進(jìn)284 米／ 月，各月掘進(jìn)進(jìn)尺見表2。

表2 各月掘進(jìn)進(jìn)尺及掘進(jìn)煤量統(tǒng)計表

礦井自聯(lián)合試運轉(zhuǎn)以來，礦井掘進(jìn)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常，單進(jìn)水平不斷提高，主要影響因素為瓦斯治理、防治水，其余完全能滿足礦井正常生產(chǎn)及接續(xù)的需要。

5 礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn)效果分析

振興煤業(yè)自聯(lián)合試運轉(zhuǎn)以來，通過對礦井各系統(tǒng)不斷的調(diào)試、補充完善及改進(jìn)等，目前各系統(tǒng)運行正常，各系統(tǒng)的設(shè)備性能、運行參數(shù)符合國家規(guī)定，礦井生產(chǎn)能力達(dá)到了設(shè)計要求。

礦井試運轉(zhuǎn)期間，對工作面各設(shè)備性能、運行情況進(jìn)行了測試和記錄，對工作面頂板壓力顯現(xiàn)、水文條件進(jìn)行了觀測和分析，對試運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的問題及時進(jìn)行解決。 6 個月試生產(chǎn)累計出煤41.3 萬噸，平均月產(chǎn)量8 萬噸，其中15101 工作面39.3 萬噸，最高日產(chǎn)3 200 t；掘進(jìn)煤量為2 萬噸。 目前礦井采煤系統(tǒng)已經(jīng)趨于完善，運轉(zhuǎn)正常，達(dá)到礦井設(shè)計生產(chǎn)能力。

礦井自聯(lián)合試運轉(zhuǎn)以來，對掘進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行不斷優(yōu)化，簡化運輸環(huán)節(jié)，減少運輸設(shè)備，使用新設(shè)備，提高了單進(jìn)水平。 針對井下水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變這一特點，各掘進(jìn)迎頭采取超前鉆探等探放水措施進(jìn)行施工，確保了掘進(jìn)施工安全；礦對各掘進(jìn)隊的施工工序進(jìn)行現(xiàn)場寫實記錄，并通過對該記錄的認(rèn)真分析，組織相關(guān)部門進(jìn)行研討，對掘進(jìn)施工工序進(jìn)行了優(yōu)化，提高了各巷道的單進(jìn)水平。 6 個月共完成進(jìn)尺1 106 m，礦井掘進(jìn)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常，可以滿足礦井正常生產(chǎn)及接續(xù)的需要。 原煤產(chǎn)量具體見表3。

表3 礦井試運轉(zhuǎn)原煤產(chǎn)量統(tǒng)計表（萬噸）

振興煤礦經(jīng)過6 個月的聯(lián)合試運轉(zhuǎn)，礦井在人員編制、機構(gòu)設(shè)立、職工培訓(xùn)、制度建立、安全管理等方面滿足礦井安全生產(chǎn)的要求，各大系統(tǒng)設(shè)計合理、運轉(zhuǎn)安全可靠，均已達(dá)到了初步設(shè)計要求，可以滿足礦井正常生產(chǎn)的需要，聯(lián)合試運轉(zhuǎn)工作達(dá)到了預(yù)期目的，取得了良好的效果。 在回采和掘進(jìn)工作面運行上總結(jié)出了以下經(jīng)驗。 一是提高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，加強工作面礦壓觀測，提高工作面信息化水平，保證泵站壓力符合要求，及時更換維護液壓元件，確保工作面支架初撐力達(dá)到規(guī)定要求。 在以后的工作面設(shè)備選型時應(yīng)考慮端頭支架的使用，以提高端頭支護能力。 二是綜掘機掘進(jìn)后配套運輸設(shè)備以0.8 m 皮帶為宜，安裝檢修方便，設(shè)備可靠性高事故率低。 同時抓好質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，以質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)促進(jìn)安全生產(chǎn)。 加大創(chuàng)新意識，積極推廣新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，振興煤業(yè)巷道均布置在煤層中可考慮引進(jìn)連采設(shè)備，提高掘進(jìn)單進(jìn)，減少掘進(jìn)隊伍。