威远县兴鹏煤矿机械化改造工程实践
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【摘 要】论文以威远县兴鹏煤矿机械化改造工程建设实践为例，简述了兴鹏煤矿机械化改造工程方案及实施效果，证明了开采极薄煤层的小煤矿通过机械化改造工程建设，降低工人劳动强度，提高矿井生产能力，为矿井安全生产提供保障。
【Abstract】Taking the construction practice of mechanized transformation project of Xingpeng Coal Mine in Weiyuan County as an example， this paper briefly introduces the scheme and implementation effect of mechanized transformation project of Xingpeng Coal Mine， and proves that the small coal mine for mining extremely thin coal seams can reduce the labor intensity of workers， improve the production capacity of the coal mine， and provide guarantee for the safe production of the coal mine through the construction of mechanized transformation project.
【關键词】极薄煤层;机械化改造;安全;高效
【Keywords】extremely thin coal seams; mechanized transformation; safety; high efficiency
【中图分类号】TD421 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2020）02-0180-02
1 引言
根据原四川省安全生产监督管理局《关于开展煤矿机械化改造三年攻坚行动的实施意见》[1]和川应急〔2018〕7号四川省应急管理厅、四川煤矿安全监察局关于印发《四川省推进煤矿采煤机械化改造工作指南》的通知[2]要求，“煤矿必须加大机械化改造三年攻坚行动工作力度，全面完成省政府既定工作目标”“推进机械化改造必须坚持实事求是、淘汰落后、安全可靠、技术可行、经济合理的原则”“促进煤矿进一步优化生产系统、提升机械化程度、实现减员增效、安全高效”。
开采极薄煤层的威远县兴鹏煤矿，严格按照四川省应急管理厅、四川煤矿安全监察局关于印发《四川省推进煤矿采煤机械化改造工作指南》的通知要求，“因矿制宜”地编制机械化改造工程建设实施方案，组建机械化改造工程建设项目组全力开展机械化改造工作。通过近两年来的采煤、掘进机械化及其配套工程改造建设，迈向了“安全高效、安全发展”的良性循环之路。
2 矿井主要情况
四川省威远县兴鹏煤业有限公司威远县兴鹏煤矿（以下简称“兴鹏煤矿”）位于威远县碗厂镇。开采三叠系上统须家河组第五段（T3xj5）K7煤层;K7煤层属复合煤层，含煤分层1～3层，煤分层厚0.08～0.3m，纯煤厚度计0.40～0.53m，平均0.46m，夹矸1～2层，夹矸层厚0.05～0.2m，夹矸岩性为炭质泥岩。煤层全区可采，采高0.8～0.9m。煤层顶板岩性为砂岩，底板岩性为粉砂质泥岩、炭质泥岩。
煤矿允许开采深度+340～+260m;矿井系小型煤矿，年生产煤炭产量保持在18～21万t/a。矿井灾害等级为高瓦斯矿井。2019年瓦斯等级鉴定结果为：矿井绝对瓦斯涌出量为8.5m3/min，矿井相对瓦斯涌出量为30.5m3/t。矿井开采煤层自燃倾向性等级为Ⅲ等，即煤层不易自燃，无煤尘爆炸危险性，水文地质条件类型为简单，矿井水隐患等级为简单～中等。
矿井开拓方式为“斜井开拓”，共布置有3个井筒，即+495m主提升斜井、+498m行人斜井和+546m回风斜井。矿井划分为2个水平，即+310m水平和+280m水平。矿井目前开采+310m水平。+310m水平运输大巷和回风大巷均布置在K7煤层中。+310m水平划分为两个带区，即上山一带区、下山二带区，+280m水平划分为一个下山带区即三带区。现开采+310m水平，在机械化改造工程实施前，布置有7个倾斜长壁工作面，采煤工艺为“爆破落煤”、工作面人工装煤、攉煤，利用刮板运输机将工作面煤炭运到运输顺槽，工作面采用单体液压支柱配和金属铰接顶梁控制顶板，条带充填法管理采空区。
矿井通风方式为“两翼对角式”通风，通风方法为“机械抽出式”。矿井主要通风机房安装有2台FBCDZ-6-№20C/2×220型防爆对旋轴流式通风机，其中，“1台工作，1台备用”，主要通风机电机功率为2×220kW。矿井总进风量为2080m3/min，矿井总回风量2200m3/min，矿井有效风量约2020m3/min。
3 煤矿机械化改造工程建设实施方案
矿井委托四川川邑矿业技术咨询服务有限公司于2015年5月根据《四川省推进煤矿采煤机械化改造工作指南》编制了《四川省威远县兴鹏煤业有限公司威远县兴鹏煤矿机械化改造工程建设实施方案》。方案主要内容包括以下几个方面： ①减少采煤工作面个数。
矿井按“两翼均衡生产”的要求，改原“单翼开采”为”双翼开采”，即矿井在东西两翼分别布置生产采区和工作面进行开采。
矿井按“系统优化、生产集约”和“优化采煤工作面布置及参数”的改造要求，将矿井7个生产工作面（长度为120mm）减少为2个“对拉生产工作面（倾斜长度2×100m）”。
②改进采煤工作面“落煤”工艺。
矿井按提高“采煤机械化”程度的采煤要求，根据“煤层极薄”的特点，改采煤工作面“爆破落煤工艺”为“截煤机掏槽+压炮落煤”工艺，即采煤工作面采用“JM—50C型截煤机掏槽+放压炮落煤”的采煤工艺。截煤机为MG100-TP型采煤机。
③提高掘进工作面掘进机械化和装矸机械化水平。
矿井将原5个炮掘工作面改为2个掘进工作面，即1个综掘工作面和1个炮掘机装工作面。综掘工作面配置1台EBZ55型综合掘进机，炮掘机装工作面配置1台ZWY-80/18.5T装岩机。
④提高矿井供电的安全性和可靠性。
矿井机械化改造工程实施前，矿井设备工作负荷为1533kW，井下最大涌水时的运行设备负荷为355kW。采掘机械化改造后矿井设备工作负荷为1898.8kW，井下最大涌水时运行设备负荷仍为355kW。
改矿井主井地面变电所、回风井地面变电所为单独供电，即矿井主井地面变电所采用双回路供电。其中，一回供电电源来自矿井外2km处的仁寿县大勇变电站，供电电压等级为10kV，架空线路为LGJ-3×70型;二回供电电源来自矿井外7km处的越溪变电站，供电电压等级为10kV，架空线路为LGJ-3×70型;矿井回风井地面变电所一回供电电源来自矿井外2km外的小河变电站，供电电压为10kV，采用LGJ-3×70型架空线路输送至回风井变电所;二回供电电源来自矿井外8km处的仁寿县咸安变电站，供电电压等级为10kV，采用LGJ-3×70型架空线路输送至回风井变电所。
调整矿井主要供电设备，即地面主井变电所安设2台S9-400/10/0.4型变压器，风井地面变电所安设2台
S11-500/10/0.4型变压器，井下中央变电所内安设2台KBSG-400/10/0.69型礦用隔爆型干式变压器。
⑤改“大班作业”为“两班作业”。
矿井根据“采煤机械化”的特点和“正规循环作业”方式的要求，改“一采一准”的大班制作业为“两采一准”的正规循环作业，即每天早班、中班采煤，夜班准备。
⑥加强瓦斯抽采达标评判工作，加强安全保障。矿井在建立地面固定瓦斯抽采系统、采用高位顶板钻孔抽采裂隙带瓦斯和半封闭采空区抽采（埋管抽采）隅角瓦斯的基础上，对其作业的采掘工作面均按规定及时开展瓦斯抽采效果达标评判工作，确保采掘工作瓦斯“零超限”。
⑦完善矿井提升运输系统、压风自救系统和排水系统、监测监控系统、人员定位系统，调整通风路线和风量分配。
4 煤矿机械化改造工程取得的效果
矿井于2018年6月开始实施机械化改造工程建设，2019年1月改造完毕并通过内江市安全生产监督管理局验收合格。通过近1年生产取得如下成效：
①矿井生产能力由10万t/a提高为21万t/a，提高率110%。
②原煤工效由0.84t/人工提高为2.09t/人工，提高率149%。
③煤炭全员成本由348元/t降至223元/t。
④矿井在同产量的情况下，生产人员由690人减少为279人。
⑤未发生重伤及以上的安全事故。
5 结语
威远县兴鹏煤矿通过改进采掘工艺、提高采掘机械化程度、完善生产系统、开展瓦斯抽采达标评判工作，使矿井提高了安全生产高效性和保障性，实现了“减员增效”“安全高效”的目标，在内江市采煤区域具有典型示范作用。
【参考文献】
【1】川应急〔2018〕50号.关于开展煤矿机械化改造三年攻坚行动的实施意见[Z].
【2】川应急〔2018〕7号.四川省推进煤矿采煤机械化改造工作指南[Z].
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