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三元煤业:充填开采解放“三下”压煤

发布时间:2023-11-21 点击量:570次

作者:实习记者 李乾 来源:中国煤炭报

晋能控股集团长治公司三元煤业毗邻城区建筑,井田内有密集村庄,囿于地理位置和煤层结构,“三下”压煤情况突出。

怎么办?三元煤业经科学论证,决定实施充填开采项目。三元煤业、长治公司和晋能控股集团总部成立充填开采项目工作组,决定将膏体充填技术作为稳定矿井煤层的主要工艺。面对井下支巷众多的现状,三元煤业引入长臂膏体充填间隔跳采工艺,提高煤层稳定性。

“充填开采项目于2019年立项,2022年获批开工报告,今年7月开始联合试运转,8月10日完成了首条支巷的顺利充填。”三元煤业机修厂班长张永胜说道。

采用膏体充填工艺

进入三元煤业,穿过绿地,走在林荫小道上,不远处一座大型成品矸棚坐落在充填开采集控中心右侧。从侧门进入,只见棚内整齐堆放着灰黑相间的矸石原料,矸石给料机、双齿辊破碎机、波状挡边带式输送机正有条不紊运转着,有序将大块、不规则矸石破碎、筛选,然后运输至成品矸储料场。

继续向前走去,三层充填车间映入眼帘,成品矸通过皮带进入称量斗内(三层),然后和粉煤灰、水、水泥混合输送至搅拌机(二层),最终投放至充填泵螺旋器(一层),顺着充填主管道填充地下。

2600多米的黄色充填主管道延伸至井下,联结的支管道架设在各个支巷口,给料机、搅拌机、充填泵、称量系统、集控系统按照设计好的程序各司其职……

破碎筛分、配比搅拌、泵送、清洗等环节均由集控中心职工“一键”智能化操作。

据了解,充填开采项目落地后,按照吨煤售价1000元/吨计算,充填区吨煤开采利润约520元/吨,试采区产能30万吨/年,经济效益约1.56亿元/年,算上就地取材矸石20万吨,预估运输费、环境治理费节省约500万元/年,总经济效益约1.61亿元/年。

“没有实施充填开采项目之前,每年产生的几十万吨矸石都需要付费运出去,成本很高。现如今,有了充填集控中心,矸石被搅碎形成膏体,充填进已开采的煤层,节省了运输和材料成本。”充填开采项目技术负责人张庆国说。

稳步推进充填回采

从充填车间正门出来,就进入了充填开采集控中心,集控室内16块监控屏幕正实时显示着充填站各处生产状况。而集控室对面就是实验室。

“想要顺利开展管道充填,优化膏体充填技术是关键。在这其中,膏体调配比例扮演了重要角色。”三元煤业党委办公室成员张豪说。

三元煤业技术人员在实验室内对矸石、粉煤灰、水泥和水的搅拌比例进行多项试验,结合矿压、管道风压等参数,得出最佳膏体调配比例,确保膏体安全输送到煤层。

充填开采项目设立之初,三元煤业充填开采工作组并没有相关经验,只能“走出去”,到山东、内蒙古等地相关煤矿进行考察调研;同时,坚持“引进来”策略,与高校科研院所合作,设计优化施工方案,不断破除难点,推动充填开采项目落地。

如今,充填开采项目占地约24000平方米,充填集控中心各项设备运行稳定,可以顺利进行充填。截至11月初,累计充填量1.4万立方米,累计置换煤炭产能2.8万吨,已完成充填工作面第一轮9条支巷回采、8条支巷充填,探索并掌握了8米采高分部充填工艺,目前正着手开展第二轮支巷采、充作业。

“充填集控中心共有三层,包括称量系统、搅拌系统、充填系统,统一由集控调度中心远程智能化操控。搅拌系统按照预先设定好的给料重量和比例进行搅拌,配合人工巡查,完成充填工作。”张永胜介绍,“目前,充填主管道直径偏小,且面临井下支巷较多的情况,所以暂时只能单管道工作,后续还在持续优化中。”

提高人机协同效率

“充填集控中心建了起来,新设备的操控与运作都由专人进行指导,工人完全掌握充填流程之后,才会上岗实操。”三元煤业机电负责人王超表示。

如何提高工人综合素质?组建高效率的充填队伍成为重中之重。“关键岗位技术人员短缺是充填开采项目运转首要解决的问题。”张庆国表示。

目前,三元煤业已经实施应急培训和充填岗位培训计划,组织国内知名的充填开采技术团队,对业务部门及队组技术骨干进行专业技术培训,提高技术人员的业务能力和技术水平。

三元煤业生产技术科牵头,机电队、开拓队等相关人员配合,对充填管道、管阀、充能泵、支巷矿压等系统进行安全隐患排查,提高工人应急排查能力,及时对充填管道进行清洗、卸浆,确保充填开采效率。

接下来,三元煤业将继续加强充填队伍建设,从生产技术科、机修厂、机电队和洗煤厂抽调技术工人,提升现场作业水平。

随着充填开采项目的推进,三元煤业将在现有充填开采的基础上,对剩余边角煤的可采区域进行充填开采,逐步形成“压覆区域充填开采+边角煤区域充填开采+沿空留巷无煤柱开采”的绿色开采新模式。