科学导报讯 记者马骏 近日,在山西焦煤集团西山煤电西铭矿,一场关于开采智慧的生动实践正在8#煤层深处悄然展开。
上下两层煤,中间夹着一层厚度达2米至4米的坚硬矸石。面对这样的特殊地质结构,这座始建于1956年的老矿,没有选择“硬啃”,而是巧用“托夹石”开采工艺,走出了一条安全、高效、绿色、经济的采煤新路。
“上层煤太薄,只有0.6米左右,单独开采成本高、效益低,几乎没有开采价值。”西铭矿生产技术部主任工程师张鹏指着48700综采工作面剖面图告诉记者。按照传统经验,摆在面前的似乎只有两条路:要么分层开采,要么采全高。然而,“先采上层、再采下层”的方案因经济性太差第一时间被否决;采全高工艺也很快被推翻——“煤层和夹石层加起来最厚处近8米,现有设备完全‘够不着’。即便投入超大采高设备,成本高昂且入井风险极大。”
更棘手的是,即便强行截割,采出的煤也会混入大量矸石,既严重影响煤质,又增加洗选成本,还给环保造成压力。“夹石层最厚的地方有4米多,真按老办法来,我们可就成了‘采石队’了。”综采一队队长朱毅连连摇头。
是迎难硬啃,还是另辟蹊径?
经过反复研究论证,西铭矿决定优化重启一项尘封已久的工艺——“托夹石”开采。所谓“托夹石”,就是只采下层煤,让中间的夹石层充当天然顶板。下层煤炭资源丰富,厚度达3.2米至3.42米,且品质优良。回采过程中,采煤机只采下层煤,将上层薄煤和中间夹石层留在支架上方,随着支架前移,这部分岩石将自动垮落,充填采空区。
如今,面对8#煤层大量夹石层,该矿对工艺进行了全面优化:回风顺槽托着夹石层掘进,而出煤的进风顺槽则沿着煤层本身的石灰岩顶板掘进。回采时,工作面中间至回风顺槽段直接托着夹石层推进,将矸石牢牢挡在采掘面之外。
工艺实施的难点在于支护。“夹石层顶板较软,初采时要避开顶板压力高峰,再下降到夹石层开采,以保证顶板完整,避免漏顶事故。”朱毅介绍,回采过程中,要保证液压支架对顶板的有力支撑,遇到破碎严重时,需提前带压移架,步步为营,攻克难关。
变“硬啃”为“巧取”,变负担为资源。西铭矿以思路创新打破开采困局,用工艺优化撬动效益提升,蹚出了一条“减量化、资源化、无害化”的绿色发展新路。
