华能华亭煤业公司急倾斜煤层开采技术获得重大突破

　　2014年2月11日，华亭煤业公司东峡煤矿第二个平均倾角在52度的急倾斜综放工作面成功安装进入调试阶段。

　　2014年3月14日，喜讯再一次传来。经过试生产，东峡煤矿37220-2急倾斜综采工作面初步解决了变坡点影响等难题，单班产量达到了1500吨以上，实现了顺利开采。

　　华亭煤业公司所在的华亭矿区，是国家规划的13个煤炭基地之一——黄陇基地的主要组成部分，矿区35度倾角以上的煤炭储量占总储量的12.57%。东峡煤矿剩余可采地质储量4923万吨，25度倾角以上的大倾角煤层和急倾斜煤层储量约3659万吨，占可采储量的74%，根据矿井生产布局设计，近20年间开采煤层倾角均为25度以上的大倾角及45度以上的急倾斜煤层，大倾角特厚易燃煤层群和急倾斜特厚易燃煤层群开采的自然条件和其开采技术之间的矛盾制约着矿井的安全生产。

　　资料显示，我国急倾斜、倾角大的厚煤层占总储量的28.8%，35度以上倾角的煤层占到了17%之多。目前，综采放顶煤在我国近水平、缓倾斜煤层中已获得成功并趋于成熟，但是在急倾斜、特厚、易燃多种复杂性共存的条件下，采用长壁综放开采并实现安全高效是国内外尚未解决的一项高难度技术课题。

　　此外，近年来华亭煤业公司随着综合产能的不断提升，后备资源储量不足问题逐步突显，如何进一步提高回采率，延长矿井服务年限，实现可持续发展，成为企业发展的重要议题。

　　“探索急倾斜厚煤层长壁综采放顶煤开采技术，不仅关系着企业的持续发展，更对我国大量的大倾角厚煤层安全高效开采有极其重要的意义。”华亭煤业公司总经理谢俊文说。

　　在复杂的地质环境中，建成国内首个平均倾角52度以上的急倾斜综放开采工作面，自主创新急倾斜煤层走向长壁综放工作面的双斜切布置方法，自主研发“一架三用”的液压支架……华亭煤业公司克服诸多困难，创新了一系列煤炭综放开采关键技术。

　　急倾斜厚煤层长壁综放开采工作面双斜切布置技术——革新了急倾斜厚煤层长壁工作面布置方式，降低了工作面开采的难度。

　　切眼重力场导向施工技术——解决了急倾斜煤层切眼施工的安全问题和施工效率问题，开创了采煤工作面重力场导向施工的先例。

　　开切眼“非对称反‘S’型竖曲线”布置与快速安装技术——解决了工作面设备的工作面运输与快速安装问题。

　　自主研发的“一架三用”液压支架——实现了端头支架、端尾支架和超前支护支架三种支架间的功能互换，解决了一个综采放顶煤工作面需要设计三种支架的问题。

　　“攻克这样一个技术难题，本身就是不断创新的过程。面对大倾角工作面带来的切眼掘进和设备下放等难题，我们采用了反井钻机导向钻孔的方式，实现了重力场的顺利导向，解决了切眼掘进问题;切眼布置采用了反“S”形的布置方法，解决了设备的下放问题和工作面的安装问题。”华亭煤业公司生产技术部部长范振东说。

　　极其复杂的煤层赋存条件开采险情难免。2012年1月13日早班，工作面在推进移架过程中顶板发生大面积冒落，中上段“顶板-支架-底板”支护系统完全破坏，发生严重的倒架、咬架现象。经过会诊，项目课题组制定了“护帮护顶-扶架-回采推进”三步走的处理方案。一场攻坚战在工作面打响，为阻止顶板和煤帮继续垮落，护帮护顶工作同时展开，采取了在支架顶部填充圆木、背板、铺设金属网等有效措施，增强假顶固化强度。经过全矿上下45个日夜的艰苦奋战和6轮168架次的扶架调架推进，工作面于2月26日完全进入实体煤壁，开始正常回采，宣告了这场硬仗全面告捷。

　　2012年10月11日起，工作面一氧化碳逐渐升高并出现明火。险情就是命令，经研究迅速封闭工作面，采取打密闭墙、注氮、黄泥灌浆等措施灭火。在防灭火工作中，项目课题组提出了急倾斜解放层放顶煤开采工作面“双‘O’型瓦斯富集圈”理论，试验研究成功了圈交点瓦斯无害化治理技术;在华亭矿区首次采用液氮防灭火技术，开展了工作面直注式和气化式液氮防灭火技术研究，形成了液氮防灭火成套技术。

　　37220-2急倾斜综放工作面安装中，首次采用了快速安装设备，在20天的时间内，东峡煤矿干部职工就顺利完成了工作面的安装任务。这一工作面和37220-1工作面相比，情况更为复杂，煤层最大倾角达到了68度。试生产初期，由于工作面有3个变坡点，形成了一个“反弓背”，采煤机上下行走困难。面对这种情况，综采一队的干部职工通过在“反弓背”两边留底，让其距离拉大，使采煤机上下行走通畅，逐步把底板调整到统一层位。

　　据统计，华亭煤业公司在急倾斜厚煤层长壁综采放顶煤开采技术研究中，先后成功创新16项技术成果，完成各类技术改造30多项，4项技术申请国家专利并进入受理公示阶段。

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