问题——复杂地质条件下如何兼顾安全与资源回收,是煤矿生产长期面临的关键课题。
郭屯煤矿113上02工作面受DF14断层影响,常规布置可能导致断层附近采动风险增大、煤柱损失扩大、回采效率降低。
如何在避让断层的同时减少资源浪费、保持生产接续稳定,成为摆在矿井面前的现实难题。
原因——从煤矿开采规律看,断层不仅改变煤层赋存状态,还可能带来顶板破碎、应力集中等连锁效应。
若简单采取保守避让或缩小工作面长度的方式,虽然风险下降,但会增加煤炭损失、拉高单位成本,并影响后续采掘衔接。
郭屯煤矿在综合论证后选择以技术创新破解矛盾:通过“双异形”设计对工作面进行“几何重塑”,以结构调整换取安全空间与资源回收的平衡。
影响——“双异形”方案的核心在于两项创新布置:其一,将不等面长工作面设置为里外两个切眼,里切眼先行推进约300米后与外切眼合茬,形成面长336米的超宽工作面;其二,里切眼采用直角梯形布置,随回采逐步增设液压支架,面长由147米逐步加长至216米,以同步缩短与外切眼的走向、倾向距离,为最终合茬创造条件。
该模式把“避断层”从静态绕行转化为动态调整,对推进过程的精度控制提出更高要求:俯仰角、开采层位、支架姿态、运输机位置角度等任何一项偏差,都可能在累积后放大为合茬误差和安全隐患。
对策——面对高精度、高风险特征,矿井以“技术工艺+组织机制”双线发力,构建可控、可追溯的过程管理体系。
一是强化联合攻关。
矿领导牵头成立专项小组,生产技术人员全程盯控关键环节,围绕变化管理开展现场写实,确保工作面按预定层位、设计角度平推稳进。
二是优化设备增设与预备策略。
推进过程中,里切眼每推进约9米需在机尾增设液压支架及中部溜槽,整个合茬过程累计增设液压支架40台。
为降低现场组织难度与停机时间,采煤工区提前定点预留、到位收编,形成“计划先行、现场快装、过程稳控”的作业节奏。
三是以精细化操控确保几何精度。
通过支架定点定线拉移、输送机角度位置小步调整,并对“三机”搭接姿态实行班班核验,将关键参数纳入动态监测与实时校正闭环。
四是发挥基层组织攻坚作用。
采煤工区选派骨干力量,设立先锋岗位,推动安全技术措施从纸面到现场的有效落地,把“关键人、关键岗、关键环节”管住管牢。
在上述措施支撑下,工作面实现精准合茬,里切眼在300多米推距中面长增加近70米,刷新矿井纪录;合茬后形成336米工作面,成为建矿以来设计生产的最长工作面。
“双异形”设计的成功不仅提升单面回采规模和资源回收水平,也在技术层面形成“动态监测、实时调节、跨专业协同”的控制工艺,在管理层面构建“领导牵头、专业支撑、骨干攻坚”的联合机制,体现了以系统工程思维组织复杂生产的能力。
前景——当前煤炭行业正处在安全生产标准持续提升、资源回收要求不断提高的阶段,复杂地质条件下的高效开采更需要以精细化、数字化、协同化手段强化过程控制。
郭屯煤矿的探索表明,在充分论证的基础上,通过工作面布置创新与过程控制升级,可以把“难开采”转化为“可控开采”,为同类型断层影响区域提供了可借鉴的路径。
下一步,若能在参数在线感知、模型预测校核、标准化作业法固化等方面进一步提升,相关经验有望形成更强的复制推广能力,为矿井高质量发展提供更坚实的技术支撑。
郭屯煤矿"双异形"工作面的成功实践,深刻诠释了科技创新在传统产业升级中的重要作用。
面对复杂的地质条件和严格的安全要求,该矿没有被动接受限制,而是主动创新、精准攻关,最终将难题转化为发展机遇。
这一案例启示我们,在高质量发展的新时代,传统产业的竞争力不在于规模,而在于创新能力、精细化管理和团队协作。
当科学决策遇上技术创新,当领导决心遇上职工智慧,当党的领导遇上专业精神,就能创造出超越预期的成果。
郭屯煤矿的这一成功,既是对自身发展潜力的充分发掘,也是对行业高质量发展道路的有益探索。