狹窄空間拓大道
川煤集團(tuán)達(dá)竹煤電公司在極薄煤層采煤機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)上取得突破
□ 徐 強(qiáng) 王廣平 楊 濤
近幾年，曾靠“放炮落煤”的簡單原始采煤工藝組織生產(chǎn)的川煤集團(tuán)達(dá)竹煤電公司，堅(jiān)持不懈發(fā)展薄煤層和極薄煤層采煤機(jī)械化，在極薄煤層關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)突破。
破解極薄煤層開采“瓶頸”
有著半個世紀(jì)開采歷史的達(dá)竹煤電公司，有著得天獨(dú)厚的煤種優(yōu)勢，特別是“達(dá)竹牌”8-13級冶煉精煤，是不可多得的稀缺冶煉精煤煤種，產(chǎn)品長期以來受到武鋼、湘鋼、重鋼等大型鋼鐵集團(tuán)的歡迎。
但作為薄煤層和極薄煤層開采占主導(dǎo)的達(dá)竹煤電公司，賦存條件差，煤層薄、開采難度大的發(fā)展短板又十分突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該公司現(xiàn)有7對生產(chǎn)礦井煤炭總儲量僅有5012萬噸。其中，1.3米以下的薄煤層占煤炭總儲量的75%以上，0.8米以下的極薄煤層占煤炭總儲量的61%，0.4米以下未算儲量的還有910萬噸，煤層傾角變化大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，頂板管理難度大，開采極為困難。2005年以前，該公司煤炭開采主要以炮采為主，長期以來煤炭資源開采損耗大、浪費(fèi)嚴(yán)重，同時還存在用人多、效率低、安全事故時有發(fā)生。
達(dá)竹煤電公司生產(chǎn)的冶煉精煤作為稀缺資源，將會得到保護(hù)性開采；而另一方面，限于先天開采條件和開采技術(shù)落后的制約，大量資源卻不得不在開采過程中被無形浪費(fèi)，甚至得不到有效開采。達(dá)竹的路在何方？
2005年，川煤集團(tuán)宣告成立，達(dá)竹煤電公司迎來了大好發(fā)展機(jī)遇。達(dá)竹煤電公司要走出困境，就必須堅(jiān)定不移地走機(jī)械化發(fā)展之路。
建成西南首個薄煤層綜采面
達(dá)竹煤電公司探索極薄煤層機(jī)械化采煤可以追溯到上個世紀(jì)90年代，因技術(shù)不成熟，井下地質(zhì)條件復(fù)雜，剛上的設(shè)備沒幾天就停擺。在一片“殺機(jī)”之聲中，機(jī)械設(shè)備被迫下馬。
有人這樣斷言：達(dá)竹先天不足，注定與機(jī)械化無緣。
極薄煤層如何運(yùn)用好機(jī)械化，實(shí)現(xiàn)安全高效？每一名達(dá)竹干部職工都在思索。
當(dāng)?shù)弥貞c永榮礦務(wù)局已經(jīng)成功上馬極薄煤層機(jī)械化采煤機(jī)組時，該公司立即組織科技人員赴永川煤礦，并在柏林煤礦引進(jìn)一了臺MG100-TP型爬底板采煤機(jī)。隨后，該礦又繼續(xù)在另外兩個極薄煤層采煤工作面推廣應(yīng)用。
2008年，達(dá)竹煤電公司赴遼寧鐵法、峰峰集團(tuán)，山東淄博礦等地咨詢、考察全國薄煤層最新開采技術(shù)。
差距指明了前進(jìn)的方向。經(jīng)過多次研討，該公司制定了“因礦制宜、一面一策”的機(jī)械化發(fā)展戰(zhàn)略，致力于薄煤層綜合采煤技術(shù)的探索和研究，先后投入上億元資金與科研院所合作研發(fā)薄煤層綜采技術(shù)。爬底板采煤機(jī)、刨煤機(jī)、高檔普采、綜采先后在礦區(qū)不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)的工作面使用成功，該公司機(jī)械化發(fā)展駛?cè)肓丝燔嚨馈?/P>
2009年5月，西南片區(qū)首個極薄煤層綜采工作面在該公司柏林煤礦2429工作面順利投產(chǎn)，開創(chuàng)了西南片區(qū)薄煤層綜采先河。該工作面煤厚0.8～1米，屬典型的薄煤層。綜采上馬后，產(chǎn)能得到極大提高，效率大幅提升。最高日產(chǎn)量達(dá)680噸，工效由炮采時的4噸/工提高13噸/工，員工由28人減少到6人。在采高僅有0.93米的極薄煤層成功安裝綜采機(jī)組，這是達(dá)竹煤炭開采史上一次劃時代的變革，揭開了達(dá)竹薄煤層綜合機(jī)械化的新篇章。
“爬綜”技術(shù)填補(bǔ)國內(nèi)空白
代表當(dāng)今最先進(jìn)開采技術(shù)的綜合機(jī)械化設(shè)備已在中厚煤層及薄煤層廣泛運(yùn)用。據(jù)有記錄可查，在我國，綜采設(shè)備已成功在厚度僅為1.1米的薄煤層得以成功運(yùn)用。但在0.8米以內(nèi)的極薄煤層上馬綜采，還沒有成功的先例。
帶著夢想上路的達(dá)竹煤電公司，踏上了“產(chǎn)學(xué)研”探索之路，與山東礦機(jī)集團(tuán)、遼源煤機(jī)廠簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)。專家認(rèn)為：極薄煤層上綜采設(shè)備，核心是必須解決好過煤、過機(jī)、過人這3大難題。機(jī)組必須具備“小機(jī)身、大功率、空間足”3大性能。
功夫不負(fù)有心人。2010年初，達(dá)竹煤電公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“極薄煤層電牽引爬底式采煤機(jī)”終于研發(fā)成功。
為能讓采煤機(jī)在0.8米內(nèi)的狹窄空間內(nèi)自由工作，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將傳統(tǒng)的騎溜式采煤機(jī)改為爬底板式采煤機(jī)，這一核心技術(shù)讓采煤機(jī)徹底實(shí)現(xiàn)了“瘦身”，為機(jī)組騰出了0.18米左右的采高空間，實(shí)現(xiàn)了安全過煤、過機(jī)，確保了綜采效率。
該公司所屬礦井極薄煤層地質(zhì)構(gòu)造普遍復(fù)雜，目前所有薄煤層裝備普遍存在裝機(jī)功率不夠，造成電機(jī)過載、機(jī)械強(qiáng)度及系統(tǒng)剛度不夠，導(dǎo)致機(jī)械關(guān)鍵部位容易損壞。于是，研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了功率更高、效率更大的變頻調(diào)速遙控交流電牽引采煤技術(shù)。
2010年4月，爬綜機(jī)組在該公司斌郎煤礦0.5米－0.8米之間的N2211工作面試采并開始了第一次試生產(chǎn)，取得了一次性試產(chǎn)成功。《中國質(zhì)量報(bào)》
