在“三软”煤层中舞动机械长龙
——贵州省首个大倾角大采高“三软”煤层综合机械化开采纪实
在42度至63度的采煤工作面斜坡上，月推进速度从5米提高到60米，贵州省六盘水恒鼎实业有限公司洪兴煤矿经过一年多艰苦努力，探索出全省大倾角大采高“三软”煤层综合机械化开采新路，实现效益、安全双丰收。
采煤工艺面临选择
不久前，记者来到洪兴煤矿111703综采工作面，看到采煤工人正在用坡度规测量，其数据显示采煤工作面倾斜度达到51度，38架重达32吨的综采液压支架矗立在工作面，割煤机“呼呼”转动，优质煤源源不断地落到刮板输送机上，并随着皮带运输机涌向地面。
说起111703综采工作面出煤，六盘水恒鼎实业有限公司董事长鲜清平感触颇深。
“这个工作面的采煤难度非常大，最大倾斜度达到63度，平均倾角为48度，煤层平均厚4.8米，更为困难的是工作面面临顶底板松软、破碎且岩性差，是典型的大倾角大采高‘三软’煤层。”鲜清平介绍说，2017年11月，该工作面贯通时，采煤工艺面临两种选择：一种是炮采，另一种是综采。
炮采工艺可加快工作进度。但是炮采后顶板难以控制，瓦斯会不均匀释放，很容易导致瓦斯超限，安全风险大。由于炮采工作面断面小，顶板破碎会造成漏顶堵塞工作面，产量少、效率低，资源严重浪费。
采用综采工艺，综采支架能及时有效控制并支护顶板，且综采工艺能实现落煤、支护顶板、运煤机械化和快速化，降低工人劳动强度，还能提高单产效率，加快工作面推进速度，缩短对被保护层的消突工期，同时也能较好地做到工作面瓦斯均匀释放。但这个工艺需要更大的资金投入、更高的管理技术水平。
经过反复研究、技术论证和效益分析，该矿最终决定选择综采工艺。
有着不服输的韧劲儿
“大倾角大采高‘三软’煤层综采工艺在贵州还没有成功经验可借鉴。因其煤层倾角大、顶板松软，支架很难稳定。前期，我们在煤体内注入高分子材料固化顶板，但仍然起不到作用，支架倾倒、下滑、咬架现象不断出现，加上顶板裂缝渗透水破坏，底板受淋变软，支架控制难度加大。”鲜清平说，“一般煤矿的综采液压支架重量每架约20吨，我们的液压支架每架重达32吨。选择这样重量级别的支架，主要是解决大采高松软底板承受能力差、支架易下沉等难题。”
洪兴煤矿矿长敖成进坦言，2018年6月至2019年2月前期9个月的作业中，该矿投入了400多万元，工作面仅推进45米，每天几乎都在处理支架倒架、调架和维护顶板，花费了大量的人力物力，该矿及其上级公司几乎失去了信心，准备将综采工艺改回炮采工艺。
然而，凭着一股不服输的韧劲儿，该矿上级公司领导层带队深入现场跟班、调研，并组织相关人员外出学习考察，于今年3月决定重新组织实施综采工艺。
经过不断探索，今年6月，111703综采工作面进度突破30米，7月进度达到47.6米，8月进度达到59.6米。8月产煤2.6万吨，平均采高4.5米，并有效控制了工作面片帮、冒顶，工作面推进日趋正常。
记者了解到，该矿采取的主要措施是将先前工作面歪斜的支架扶正，调小工作面上段割煤倾角，保证工作面倾角在46度左右。调采过程中，他们坚持顶板挂铁丝网防止顶板漏顶，煤机割煤时及时将液压支架的前支撑板支护到煤壁，防止煤壁片帮。
与此同时，该矿在工作面上段接近上安全出口处，按台阶式进行调采;从工作面上段往下逐架进行人工开帮，即采用人工方式沿煤层顶板进行作业，并用工字钢梁沿走向架棚支护，工字钢梁一端搭在支架顶梁上，煤壁侧采用高度合适的单体液压支架进行支护。
此外，他们还让煤机从下往上进行割底煤，截深0.8米，高度视底煤厚度决定，割煤后采取追机移架，煤机穿透机尾后，煤机空刀下行至机头停机，再按从上往下的顺序进行推溜，如此循环直至工作面进入正常回采。
拿下最关键的4%
回到办公室里，鲜清平给记者算了一笔账：当初每月进度5米，月采煤700多吨，成本100多万元。目前每月进度可达60米，采煤2万多吨，成本170万元左右。
“111703综采工作面试采投入了6500多万元，目前成本降低了，效益提高了，安全稳定了，这笔投入很划算。”鲜清平说，按照目前的进度，再过4个月左右，这个工作面就能采完，可以及时布置下一个工作面。
“更为关键的是，我矿在大倾角大采高‘三软’煤层综合机械化开采方面提振了信心，最大限度地利用资源，实现经济和安全效益双丰收。” 鲜清平高兴地说。
贵州省煤矿设计研究院有限公司总工程师孟应芳告诉记者，洪兴煤矿通过一年多的大胆探索，在大倾角大采高“三软”煤层综采方面积累了经验，比传统的炮采工艺大大提高了资源回收率，具有推广价值。
据了解，按照贵州省关于煤炭工业淘汰落后产能加快转型升级的部署，2020年全省生产煤矿采煤机械化率将达到96%。
“贵州煤矿采煤机械化率要达到100%，关键是还有4%的煤矿难以实现机械化开采。”贵州省能源局科技装备处处长韩树强表示，这最为关键的4%煤矿的煤层赋存条件复杂多样，由于煤层倾角大、构造复杂、井田范围小等问题，难以实现机械化开采。
为攻克这关键的4%煤矿的机械化开采难题，夯实到2022年全省煤矿实现100%机械化开采基础，近日，贵州省科技厅、贵州省能源局联合发布了贵州省关键4%煤矿机械化开采技术榜单。本批技术榜单旨在攻克关键4%煤矿机械化开采难题，提高煤矿企业安全生产水平，推动全省十大千亿级工业产业的转型发展。
