急倾斜煤层开采技术在华亭煤业获重大突破

2014年2月11日，华亭煤业集团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。

急倾斜特厚煤层群开采技术在华亭煤业集团获得重大突破。

节约开采激发攻关之力

华亭煤业集团所在的华亭矿区，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，近年来华亭煤业集团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。”华亭煤业集团总经理谢俊文说。

创新之光闪耀千米井巷

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……华亭煤业集团克服诸多困难，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。”华亭煤业集团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，华亭煤业集团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，四项技术申请国家专利并进入受理公示阶段。

华煤精神铸就钢铁团队

安装一个平均倾角52度以上的综采工作面，仅用了19天的时间；工作面单产达到55201吨/月，回采工效25.98吨/工，回采率达77.7%，原煤生产成本降低64元/吨。这些成绩来自于哪里？华亭煤业集团东峡煤矿副矿长冯斌告诉记者，就是因为有一支具有超强的战斗力的钢铁团队。

在平均煤层倾角为52度的情况下开掘切眼难度相当大。东峡煤矿综掘队扮演了先锋队的角色，在巷道掘进过程中采用反井钻施工技术，克服顶板来压等困难，创造了月掘进尺373米的好成绩，开掘出了倾角52度、顺槽长1050米的急倾斜特厚煤层大倾角开切眼。

承担着工作面安装任务的综采一队，是一个长期战斗在35度倾角以上工作面的优秀团队，有着丰富的大倾角工作面安装回撤和开采经验。面对如此大的挑战，他们不断实践摸索，在保证安全的前提下，想方设法提高安装效率。从最初3天安装1副支架，到后来一个班安装1副到2副，最多的一个班安装了5副支架，工作面从开工到完成安装，仅仅用了19天。“设备安装下放时，支架每下滑1米，我们就要重新将保险绳向下一个安全点挂上，拽钢丝绳的手磨破了，膝盖碰肿了，当看到支架整整齐齐的安装到位时，我们就忘记了疲惫和困难。”综采一队生产一班副班长李安详说。

曾担任综采一队队长的冯斌在工作面发生冒顶期间，连续40多天吃住在矿上，每天早上4：00起床，给早班职工开班前会，下井同职工并肩战斗，晚上升井后，又和工程技术人员一起研究制定方案措施。整整40多天，过度的疲劳使他掉了10斤肉，妻子只能隔几天含着泪将换洗衣服送到单位。

26岁的何喜刚是综采一队的一名支架检修工，家里人给他找了一个女朋友，早在工作面安装时他就向队里请好了假，准备春节回家去相亲。后来看到队里实在太忙，就把这件事悄悄地压到了心底，再也没提起过。

在37220-2综放工作面安装中，由于底板不平、起伏折点大，每安装两节溜槽都要使用5台倒链来回起吊，综采一队副队长王建军和检修工王俊杰凭着丰富的安装经验，准确寻找起吊点，带领班组高效作业。

从首采工作面模拟实验到第二个工作面顺利回采，历时两年零7个月。目前，华亭煤业集团东峡煤矿37220-2急倾斜综采工作面已累计生产原煤5.46万吨。这是对披荆斩棘、勇于创新的探索者们最丰厚的回报。春风里，生机勃发的陇原大地，一块块乌黑透亮的煤炭，从52度倾角的煤层中采撷而出，缓缓地运向地面，运向四面八方。