实施“一优三减”筑牢百年老矿安全基础.doc

实施“一优三减”筑牢百年老矿安全基础孙村煤矿位于新汶煤田中部，距今已有一百多年的开采历史。矿井核定生产能力120万吨/年，有7个可采煤层，6个开采水平，矿井系统复杂、人员多，且随着矿井开采深度逐步增加，经济可采储量减少，高地温、高地压及冲击地压等灾害日趋严重，制约着矿井安全高效发展。为破解百年老矿开采过程中的诸多难题，我们坚持推进矿井一优三减（即以系统优化为出路，实现减系统、减头面、减人员），构建矿井331系统优化模式（即生产布局三级优化、生产系统三大优化及核心技术一项保障），对复杂系统进行颠覆式改造，逐步探索出了百年老矿千米深井安全高效开采新模式，为矿井安全生产、持续发展奠定了基础。一、实施生产布局三级优化一是优化开拓布局，新建千米立井。随着矿井开采深度的不断加大，深部储量日趋减少。新矿集团将邻近2个矿的深部资源整合到孙村煤矿，扩大了矿井深部开采范围。在此基础上，我们按照新井建设模式，于1984年开工建设全国第一个千米立井，1996年正式投用，实现了第五水平与地面的直接连通，将6个开采水平优化为2个，矿井辅助运输环节多、进风线路长、人员运送困难等难题迎刃而解。矿井最深-1100米水平采用立井加一级斜井延深方式，水平垂高由以往的200米加大到300米，为千米深井开拓方式提供了借鉴。二是优化采区布置。针对分区式布置采区煤柱易产生集中应力、导致煤柱损失等问题，我们将深部采区布置由分区式优化为片盘式，增加采区走向长度，将-1100水平一、二采区合并，使采区走向由原来的500?00米加大到目前的1300?600米，实现了合理集中生产，减少准备巷道2000米，降低了万吨掘进率。三是优化工作面布置。孙村煤矿以开采薄及中厚煤层为主，我们坚持设备换人的理念，不断提高采掘装备水平。通过矿井开拓布局的优化，解决了原有生产系统制约现代化采掘设备安装的难题，为矿井淘汰落后的采掘工艺奠定了基础。按照建大井、放大面的思路，增加工作面长度与储量，工作面个数明显减少，采掘接续紧张局面得以缓解。目前，综采率达到100%，综掘机械化程度达到70%以上。二、开展生产系统三大优化为解放浅部生产系统压覆的大量经济可采储量，孙村煤矿未雨绸缪、超前谋划，紧紧抓住前几年煤炭行业快速发展的机遇，2003年至2013年累计投资2亿元，对矿井浅部生产系统进行优化改造，报废原有二到五水平生产系统，在采空区保护范围内重建生产系统，布置井巷工程8000米，解放了浅部井筒保护煤柱1500万吨，实现了系统换煤。形成了深部与浅部同时生产的格局，缓解了深部开采压力。一是优化提升运输系统。主运系统新建二到四水平、四到五水平皮带井，使主运系统由原来的9个环节减少到目前的4个，总运输距离由6950米减少至5200米，提高了矿井主运系统运行效率和安全可靠性，年节约运行费用500余万元。辅助运输系统通过新建两级轨道暗斜井，打通了浅部斜井和深部千米立井的联络通道，减少了辅助运输环节，缩短运输距离2700米，人员下井时间减少2个小时，打造了老矿深井半小时运人圈，提高了矿井抗灾能力和劳动效率。二是优化通风系统。新建-800千米回风立井，降低了通风负压和通风阻力，2013年停运浅部-400风井，解放了风井保护煤柱372万吨，累计封闭闲置巷道45600米，矿井在籍巷道由原来的近13万米降至目前的8万米，矿井通风负压由原来的3700帕降至目前的1500帕。三是优化排水系统。新建-800中央泵房，报废了原泵房，安装大功率、大流量、高扬程水泵，将原来五级斜排改造为一级立排，在全国范围内率先实现了千米立井矿井水直排至地面，减少了排水环节及排水费用，提高了矿井防洪抗灾能力。三、做实技术创新保障为了保障系统优化工程的顺利实施，安全高效开采深部资源和浅部煤柱，我们组织开展了矿井核心技术的优化创新，有34项科技成果获省部级以上奖励。一是创新上行卸压开采技术，解决煤柱区域开采应力集中及深部二层煤复合顶板开采难题。二是创新巷道穿老空区技术，实现改造系统与浅部煤柱高效连接。通过超前探查及注浆锚索加固等综合措施，成功穿过采空区，解决了采空区附近巷道布置及支护难题。三是创新冲击地压防治技术，实现深部区域安全生产。按照布局合理、措施到位的原则，上全各种监测及防治系统，冲击地压灾害得到有效控制。深部采区通过备用掘进工作面，实现防冲与掘进工艺协调，合理组织生产。四是创新高强支护技术，成功研制500#及600#高强度锚杆及注浆锚索，实现深部围岩控制。五是创新冰冷辐射降温技术，解决高温热害治理难题。自主研发了冰冷低温辐射降温技术，可使采掘工作面温度降低5-7。六是创新煤矸石似膏体自流充填技术，解决浅部开采地面塌陷及地面矸石污染问题。通过实施一优三减，孙村煤矿破解了制约百年老矿安全高效开采的难题。2013年完成对原有生产系统的优化改造后，目前，开采水平已由原来的6个减少到2个、生产采区由5个减少到3个、回采工作面由5个减少到3个、掘进工作面由19个减少到7个，井下生产人员由3753人减少到2037