狭窄空间拓大道
川煤集团达竹煤电公司在极薄煤层采煤机械化关键技术上取得突破
□ 徐 强 王广平 杨 涛
近几年,曾靠“放炮落煤”的简单原始采煤工艺组织生产的川煤集团达竹煤电公司,坚持不懈发展薄煤层和极薄煤层采煤机械化,在极薄煤层关键技术领域取得了实质突破。
破解极薄煤层开采“瓶颈”
有着半个世纪开采历史的达竹煤电公司,有着得天独厚的煤种优势,特别是“达竹牌”8-13级冶炼精煤,是不可多得的稀缺冶炼精煤煤种,产品长期以来受到武钢、湘钢、重钢等大型钢铁集团的欢迎。
但作为薄煤层和极薄煤层开采占主导的达竹煤电公司,赋存条件差,煤层薄、开采难度大的发展短板又十分突出。据统计,该公司现有7对生产矿井煤炭总储量仅有5012万吨。其中,1.3米以下的薄煤层占煤炭总储量的75%以上,0.8米以下的极薄煤层占煤炭总储量的61%,0.4米以下未算储量的还有910万吨,煤层倾角变化大,地质构造复杂,顶板管理难度大,开采极为困难。2005年以前,该公司煤炭开采主要以炮采为主,长期以来煤炭资源开采损耗大、浪费严重,同时还存在用人多、效率低、安全事故时有发生。
达竹煤电公司生产的冶炼精煤作为稀缺资源,将会得到保护性开采;而另一方面,限于先天开采条件和开采技术落后的制约,大量资源却不得不在开采过程中被无形浪费,甚至得不到有效开采。达竹的路在何方?
2005年,川煤集团宣告成立,达竹煤电公司迎来了大好发展机遇。达竹煤电公司要走出困境,就必须坚定不移地走机械化发展之路。
建成西南首个薄煤层综采面
达竹煤电公司探索极薄煤层机械化采煤可以追溯到上个世纪90年代,因技术不成熟,井下地质条件复杂,刚上的设备没几天就停摆。在一片“杀机”之声中,机械设备被迫下马。
有人这样断言:达竹先天不足,注定与机械化无缘。
极薄煤层如何运用好机械化,实现安全高效?每一名达竹干部职工都在思索。
当得知重庆永荣矿务局已经成功上马极薄煤层机械化采煤机组时,该公司立即组织科技人员赴永川煤矿,并在柏林煤矿引进一了台MG100-TP型爬底板采煤机。随后,该矿又继续在另外两个极薄煤层采煤工作面推广应用。
2008年,达竹煤电公司赴辽宁铁法、峰峰集团,山东淄博矿等地咨询、考察全国薄煤层最新开采技术。
差距指明了前进的方向。经过多次研讨,该公司制定了“因矿制宜、一面一策”的机械化发展战略,致力于薄煤层综合采煤技术的探索和研究,先后投入上亿元资金与科研院所合作研发薄煤层综采技术。爬底板采煤机、刨煤机、高档普采、综采先后在矿区不同地质结构的工作面使用成功,该公司机械化发展驶入了快车道。
2009年5月,西南片区首个极薄煤层综采工作面在该公司柏林煤矿2429工作面顺利投产,开创了西南片区薄煤层综采先河。该工作面煤厚0.8~1米,属典型的薄煤层。综采上马后,产能得到极大提高,效率大幅提升。最高日产量达680吨,工效由炮采时的4吨/工提高13吨/工,员工由28人减少到6人。在采高仅有0.93米的极薄煤层成功安装综采机组,这是达竹煤炭开采史上一次划时代的变革,揭开了达竹薄煤层综合机械化的新篇章。
“爬综”技术填补国内空白
代表当今最先进开采技术的综合机械化设备已在中厚煤层及薄煤层广泛运用。据有记录可查,在我国,综采设备已成功在厚度仅为1.1米的薄煤层得以成功运用。但在0.8米以内的极薄煤层上马综采,还没有成功的先例。
带着梦想上路的达竹煤电公司,踏上了“产学研”探索之路,与山东矿机集团、辽源煤机厂签订战略合作协议,组建研发团队。专家认为:极薄煤层上综采设备,核心是必须解决好过煤、过机、过人这3大难题。机组必须具备“小机身、大功率、空间足”3大性能。
功夫不负有心人。2010年初,达竹煤电公司拥有自主知识产权的“极薄煤层电牵引爬底式采煤机”终于研发成功。
为能让采煤机在0.8米内的狭窄空间内自由工作,研发团队将传统的骑溜式采煤机改为爬底板式采煤机,这一核心技术让采煤机彻底实现了“瘦身”,为机组腾出了0.18米左右的采高空间,实现了安全过煤、过机,确保了综采效率。
该公司所属矿井极薄煤层地质构造普遍复杂,目前所有薄煤层装备普遍存在装机功率不够,造成电机过载、机械强度及系统刚度不够,导致机械关键部位容易损坏。于是,研发团队成功研发了功率更高、效率更大的变频调速遥控交流电牵引采煤技术。
2010年4月,爬综机组在该公司斌郎煤矿0.5米-0.8米之间的N2211工作面试采并开始了第一次试生产,取得了一次性试产成功。《中国质量报》