qc小组成果材料(提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率).doc

彬县水帘洞煤炭有限责任公司 生产技术QC小组提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率彬县水帘洞煤炭有限责任公司生产技术QC小组 2011年3月 目 录 1、工 程 概 况 - 第3 页 2、QC小组简介 - 第3 页 3、选 题 - 第 5 页 4、要 因 分 析 - 第12页 5、对策与实施 - 第15页 6、取 得 成 果 - 第20页 7、巩 固 措 施 - 第24页 8、总 结 - 第25页 9、遗留问题和打算- 第25页提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率一、 工程概况2010年度水煤公司生产采区为三采区，在三采区组织安排一个高效采煤队（即综放队）及两个高效综掘队生产（即综掘一、综掘二）。采煤专业：综放队在ZF3801工作面生产。ZF3801工作面位于水帘洞煤矿西部扩大区，即：三采区。为西部扩大区首个综放工作面。ZF3801综放工作面标高范围：+696.4m至+761m之间。埋藏深度为264m至390m。东与三采回风大巷相隔50米护巷煤柱，西与大佛寺井田相隔边界煤柱为邻；北与3803工作面相隔20米煤柱，南与ZF 3802工作面相隔20米煤柱。ZF 3801综放工作面东西长1918米，设计开采长度1780，宽164米，煤层平均厚度9.49米，煤层倾角平均50-80，容重1.37t/m3,设计停采线自三采回风大巷西预留50米煤柱；工作面地质储量380万吨、可采储量324万吨。截止2009年底 ZF 3801综放工作面安全推采545m,采出煤量76.6万吨，剩余开采长度1223m,剩余可采储量209万吨。掘进专业：两个高效综掘队分别在ZF3807工作面轨道顺槽及运输顺槽生产。两顺槽设计走向长度2300m,巷道断面采用4.2m(宽)*3.2m（高），支护形式采用“锚网带+锚索”。根据三采区地质报告及实际揭露地质情况可知，三采区煤层属于多褶曲复杂地质构造厚煤层。随着矿井向北段延深生产开拓，复杂地质条件对采掘工作面安全高效生产带来严重挑战，因此，将提高采掘工程中的厚煤层顶底煤探查准确率作为本QC小组的创新攻关课题。二、 QC小组简介水帘洞煤矿生产技术QC小组成立于2008年1月，主要由公司生产技术负责管理人员和生产技术科室技术人员组成，目的是解决公司生产过程中出现的各种技术问题，以适应矿井安全高效生产发展的需要。2008年至2009年，我们水帘洞煤矿生产技术QC小组先后完成了黄土塬墚复杂地形风井工广综合测绘技术、厚煤层综放工作面降底煤提高回采率、提高厚煤层综放工作面矿压预报准确率三项课题，分别获得了“国家煤炭行业质量管理优秀QC成果二等奖”、“山东省煤炭行业质量管理优秀QC成果二等奖”、“国家煤炭行业质量管理优秀QC成果一等奖”。生产技术QC小组连续两次分别荣获2008年度至2009年度煤炭工业优秀质量管理小组。以下为小组简介表。 生产技术 QC小组简介表单位名称 彬县水帘洞煤炭有限责任公司注册登记号小组名称 生产技术QC小组活动时间2010年1月2010年12月课题名称提高复杂地质条件厚煤层采掘工作面煤层探查准确率活动人数9人小组类型攻关型活动次数每月二次使用统计工具排列图、关联图、直方图、雷达图、曲线图、统计表成员姓名性别年龄职称学历组内职责刘 永男48高级经济师大学本科组长孟宪纲男46高级政工师大学本科副组长朱树来男44工程师大学本科副组长李 琳男43 高级工程师大学本科副组长李乃禄男35工程师大学本科成员巩春启男34助理工程师大专成员 吴 强男34助理工程师大专成员 金虎捐男30 助理工程师 大学本科成员 陈士磊男35 助理工程师 大学本科成员 在2010年的QC活动中，我们继续执行PDCA循环程序，做到早计划、早安排、早部署，制定了小组的活动计划，这是我们的活动计划表： 小组活动计划表项目2010年1季度2010年2季度2010年3季度2010年4季度1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月选题制定活动计划现状调查目标设定可行性分析分析原因要因验证要因分析制定对策分工实施对策效果检验巩固总结体会和打算制表：陈士磊 时间：2010年1月1日计划 实际 三、 选题2010年，我们生产技术QC小组活动的课题是关于提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率方面的。由于水帘洞煤矿首次在西部扩大区进行厚煤层长距离大综放工作面设计开采及综掘工作面巷道长距离布置，但是扩大区地质条件变化大（包括断层、褶曲、煤层厚度变化极大等现象），我们遇到扩大区复杂地质条件与采掘工作面高效快速生产的技术矛盾难题，我们生产技术QC小组迅速展开行动，QC小组成员通过仔细的调查研究，收集相关数据和资料，对出现的各种问题定期以小组研讨会的形式共同探索和研究，查找出现问题的原因，提出切实可行有效的解决方法，通过增强对扩大区煤层地质规律的认识，解决了提高厚煤层采掘工作面煤层厚度探查的技术难题。此次QC课题为现场型，具有具体、直观、形象、活泼的特点，活动内容对于提高扩大区煤层地质规律认识有着积极意义，同时也为同行提供了一个较好的参考和借鉴。1、工艺简介2010年水帘洞煤矿根据生产布局要求，采煤方面计划在扩大区进行长距离综放工作面开采；掘进方面计划实现综掘工作面巷道长距离布置。我们创新方法，通过实施厚煤层采掘工作面煤层探查技术，掌握扩大区煤层地质规律，实现厚煤层长距离大综放工作面安全开采，综掘工作面实现高效进尺。其生产技术工艺流程如下：扩大区采掘工作面设计方案进行实际采掘工作面煤层探查分析探查观测数据找出实际采掘工作面煤层赋存特征与采掘工作面设计对照发现与设计不符之处下达整改技术通知单指导采掘工作面生产改进采掘工作面煤层探查方式，提高探查准确率使采掘工作面生产符合设计要求（附：生产技术工艺流程图）图1： 生产技术工艺流程图分析探查观测数据进行实际采掘工作面煤层探查扩大区采掘工作面设计方案 发现与设计不符之处与采掘工作面设计对照找出实际采掘工作面煤层赋存特征 改进提高煤层探查准确率，达到采掘工作面设计要求指导采掘工作面施工下达整改技术通知单 制图：陈士磊 时间：2010年1月2日 2、选题理由（1）社会效益需要：水帘洞煤矿根据生产布局安排，计划在西部扩大区进行长距离大综放工作面生产。扩大区规划布置8个工作面，每个工作面长度达到2300m,需要长距离巷道布置。由于扩大区地质条件变化较大，为采掘工作面生产带来巨大影响。通过采掘工作面超前煤层顶底煤探查情况，将有力指导采掘工作面安全生产，使采掘工作面施工符合设计，避免因地质条件因素对工作面生产的不利影响，可为矿井安全高效可持续发展作出贡献。（2）经济效益需要：通过采掘工作面超前探查技术，将有效提高采掘工作面地质控制程度。减少采掘工作面各类顶底煤损失，有效提高煤炭资源回收率，仅ZF3801长距离综放工作面将多采出煤炭23.5万吨，创造经济效益达到4641万元以上。 （3）企业安全生产发展需要：通过采掘工作面煤层顶底煤探查技术，有效避免地质条件变化对采掘工作面的影响，极大提高矿井综放工作面安全开采可靠性，通过运行在此生产技术工艺上积累经验，适应企业高效发展需要。 （4）工程质量需要：采掘工作面煤层顶底煤探查技术将直接影响到采掘工作面工程质量。图2： 因素关系示意图企业安全发展需要企业安全生产需要工程质量需要社会效益需要提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率制图：陈士磊 时间：2010年1月2日3、现状调查（1）现场情况调查2010年1月至3月，我们生产技术QC小组全体成员对现在采掘工作面地质勘查情况展开调查。以下为我们对地质探查设备及现状情况统计结果见下表1-2： 表1 水帘洞煤矿地质探查工具及使用现状调查表 序号设备名称型号数量使用现状1风动锚杆钻机型号：MQ-120 7部使用2风钻型号：7665、YZ-24各4部使用3风煤钻型号：ZQS20/1.8 2部使用4风钻钎子2.1m、1.2m20根使用5风煤钻钎子2.1m、1.2m20根使用6探防水钻机型号：TXU-75型2台不使用7探防水钻机MK-3型2台使用检查人：李乃禄 统计人：陈士磊 时间：2010年3月1日表2 水帘洞煤矿历史采掘工作面煤层探查调查表 专业序号项目实际是否符合要求存在问题掘进1掘进工作面探眼间距、深度、方位、倾角、数量等否经井下现场实际验收调查，有40%探眼不按要求施工2探眼原始记录及资料整理规范情况 否经实际验收调查，有60%探眼资料不按要求整理3探眼资料整理归档情况 否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求整理归档采煤5工作面探眼间距、深度、方位、倾角、数量等否经井下现场实际验收调查，有30%探眼不按要求施工6探眼原始记录及资料整理规范情况 否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求整理7探眼资料整理归档情况 否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求整理归档地测8探眼原始记录及资料整理规范情况否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求整理9地质探眼数据分析情况 否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求分析整理10探眼资料归档情况否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求整理归档检查人：李乃禄 统计人：陈士磊 时间：2009年3月1日以下为我们对因采掘工作面煤层探查执行不规范造成影响采掘工作面质量及生产情况，见表3： 表3 水帘洞煤矿历史采掘工作面因地质探查不详影响质量及生产调查表序号时间地点影响情况原因分析12006年10月8日东区1801工作面东切眼掘进30m遇水，造成重新开切眼地质探查资料不详22007年1月10日西区北14巷巷道掘进106m,遇断层停头，巷道报废地质探查资料不详32008年9月10日西区ZF2801工作面工作面全面周期来压，造成停产1天煤层探查不详与矿压同作用检查人：李乃禄 统计人：陈士磊 时间：2010年3月1日经过调查发现：历史上采掘工作面超前地质探查不规范，执行不认真，导致影响采掘工作面质量及生产情况发生。地质探查没有起到指导安全生产的作用。（2）结论 由以上现场调查可以看出，随着公司扩大区首个长距离大综放工作面顺利投产及长距离大综放工作面巷道布置的需要，能否实现采掘工作面煤层顶底煤准确探查，对指导采掘工作面设计及生产至关重要。成为影响工作面安全生产的主要问题之一。因此今年如何实现提高厚煤层采掘工作面探查技术是我们生产技术QC小组需要攻关的主要课题。4、目标设定根据以上的结论，我们这次QC活动目标课题定为提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率，通过创新，实现厚煤层采掘工作面探查新技术方法。具体目标：厚煤层采掘工作面探查新技术准确率：由原来50%提高到85%以上，提高地质勘探控制程度，有力指导采掘工作面的安全生产。图3：QC小组活动目标图 制图：陈士磊 时间：2010年3月1日5、目标论证采掘专业有超前地质探查的宝贵经验，技术人员及工人对工艺熟练 小组成员有丰富的理论和现场实践经验，具有科技攻关的能力 目标可行性 结合历史经验，创新采掘工作面超前煤层顶底煤探查技术，提高勘探准确性。图4 目标论证排列图 制图：陈士磊 时间：2010年3月1日四、原因分析1、 研究分析经过我们QC小组全体成员认真研究分析，绘制了因果分析关联图，认为影响厚煤层采掘工作面煤层顶底煤探查准确率的所有原因如下所示，见图5：机 人 工人操作不稳定探测设备本身存在缺陷采掘工作面煤层顶底煤探查准确率低管理人员现场管理 检测仪器有误差有问题 测点布置差 现场原始资料整理差 操作现场问题风水压力问题 探查技术管理制度不健全 客观地质条件环法料图5 影响厚煤层采掘工作面煤层顶底煤探查准确率各因素关联图制图：陈士磊 时间：2010年4月2日2、要因确认2010年4月26日，我们生产技术QC小组召开会议，对由关联图分析得到的8个末端原因，通过现场调查、分析和试验检测，在掌握的数据基础上进行逐个验证，具体情况分析见表4：序号末端原因要因确认确认方法负责人验证时间验证结果1工人正规操作水平操作工人都是中等技校毕业生，生产前都经过培训，对工艺和操作规程都很熟悉。调查分析金虎捐2010-4-26非要因2现场管理人员管理水平现场管理人员管理水平有差异，实际存在。调查验证李乃禄2010-4-26非要因3现场探测仪器设备存在缺陷与误差现场探测仪器设备存在缺陷与误差，实际存在。调查验证李乃禄2010-4-26非要因4现场作业化境条件变化在工作面实际生产现场作业条件变化（包括操作现场与客观现场）易影响探查等。调查分析吴强2010-4-26非要因5采掘工作面现场原始资料整理不规范直接影响采掘工作面煤层探查的准确率调查研究李乃禄2010-4-26要因6测点布置及风水压力差在工作面实际生产现场，间接影响工作面探查数据。调查分析金虎捐2010-4-26非要因7采掘现场探查资料整理因现场原始资料已经整理，间接影响工作面探查数据分析。调查分析金虎捐2010-4-26非要因8采掘工作面探查技术管理不规范直接影响工作面探查数据使用价值，影响工作面施工与设计。调查研究李乃禄2010-4-26要因表4 末端原因验证表 制表：陈士磊 时间：2010年4月27日3、要因分析（1） 要因分析一：影响采掘工作面探查数据分析直接影响采掘工作面探查数据质量影响采掘工作面施工质量采掘工作面现场原始资料整理不规范 （2） 要因分析二：采掘工作面超前地质探查技术管理不规范影响采掘工作面设计与施工直接影响采掘工作面地质探查结果使用价值直接影响采掘工作面煤层探查数据质量、 图6: 要因分析流程排列图 制图：陈士磊 时间：2010年4月27日经过调查研究分析验证，我们确认了以下二项为主要原因：（1）采掘工作面现场原始资料整理不规范是影响采掘工作面煤层顶底煤探查准确率的重要因素；哈哈，找到原因啦！（2）采掘工作面煤层探查技术管理是创新实现和提高煤层顶底煤探查准确率的主要原因，需要进行技术攻关创新。五、对策与实施1、制定对策我们根据确认的主要原因，从有效性、可实施性、经济性和可靠性等方面考虑，提出了对策方案分析评价表。见表5：表5 对策分析评价表要因对策方案评估综合得分选定方案有效性可实施性经济性可靠性采掘工作面现场原始资料整理不规范工作面现场每5天监督检查10不选工作面现场每天监督检查12次选制定新制度进行规范16首选采掘工作面煤层探查技术管理不规范按照老方案管理12不选总结分析，继续使用现有方案12次选进行技术管理创新，使煤层探查准确率得到提高16首选注：5分 3分 1分结论：从上表进行分析评价，采掘工作面现场原始资料整理要因需优先选择方案：制定新制度规范方案；采掘工作面煤层探查技术管理因素需优先选择方案：进行技术管理创新，使煤层探查准确率得到提高。 根据结论，我们小组成员针对对策，从有效性、可行性等方面提出了具体措施，按照5W1H原则制订了相应的对策表，见下表6：表 6 对 策 表序号要因对 策目 标措 施地点实施人检查人完成时间1采掘工作面现场原始资料整理不规范制定新制度标准进行规范重新制定新管理制度标准，改变采掘工作面现场原始资料整理混乱局面。1、掘进工作面根据测量导线点标定探眼位置。2、采煤工作面根据支架位置标定探眼位置。3、制定新管理制度，统一规范原始记录。井下：ZF3801工作面；ZF3807轨道顺槽及运输顺槽综掘工作面石立民、陈士磊李乃禄2010-11-302采掘工作面煤层探查技术管理不规范进行技术管理创新，使煤层探查准确率得到提高创新煤层探查技术管理制度，形成新的技术管理通知单；创新采用地质钻孔摄像仪进行地质力学参数试验与检核，使煤层探查准确率提高到90%以上。1、下发新管理文件。2、创新技术管理通知单3、将工作面探眼验收数据及时填绘到采掘工程平面图，及时数据分析4、采用地质钻孔摄像仪进行地质力学参数试验与检核探查准确率井下：ZF3801工作面；ZF3807轨道顺槽及运输顺槽综掘工作面 金虎捐、陈士磊李乃禄2010-12-25制表：陈士磊 时间：2010年5月26日2、实施对策实施一：采掘工作面现场原始资料整理方面制定新技术管理制度进行规范由石立民和陈士磊两名小组成员实施，副组长李乃禄负责检查。具体实施如下：（1）掘进工作面根据测量导线点标定探眼位置。（2）采煤工作面根据支架位置标定探眼位置。（3）制定新管理制度，统一规范原始记录。见样表7：表7 ZF3801综放工作面日常探煤眼汇总样表 2010.4.12010.4.22010.4.32010.4.4顶煤厚度底煤厚度采高顶煤厚度底煤厚度采高顶煤厚度底煤厚度采高顶煤厚度底煤厚度采高71.12.9371.22.971.22.926.81.12.926.76.76.86.66.71.22.89折顶1.32.886.41.32.866.51.42.956.2折顶6.26.361.12.91折顶1.22.8861.12.876.21.32.96.1折顶66.361.22.916.51.12.915.912.896.21.32.9665.86.15.71.12.875.512.925.60.72.9161.22.915.5折顶5.65.85.612.89折顶0.92.895.50.62.915.51.22.895.65.75.85.65.712.95.70.72.955.80.62.835.50.72.875.55.35.25.45.70.92.895.30.92.935.20.72.835.20.62.845.85.25.25.25.30.92.9512.875.112.825.20.72.85555.15.250.62.8750.82.94.812.950.62.875.154.84.95.20.52.95.20.52.894.712.924.80.72.8954.94.74.74.70.82.94折顶12.934.80.82.90.32.945.70.952.95.56250.972.95.5650.922.885.6820.932.89推进度：上巷648.2米，下巷676米推进度：上巷652米，下巷680米推进度：上巷656米，下巷683米推进度：上巷659.2米，下686.2米 制表：陈士磊 时间：2009年12月25日实施二：采掘工作面煤层探查技术管理方面：（1）创新规范探查技术管理制度，形成新的技术管理通知单；（2）创新采用现代化地质钻孔取芯及探测摄像仪进行地质力学试验及实际揭露对照检核顶底煤探查准确率，总体探查准确率提高到90%以上。 由巩春启、金虎捐二名小组成员负责实施，由组长李琳负责检查。具体实施如下：（1）重新制定下发新管理文件。规范技术管理通知单标准。将工作面探眼验收数据及时填绘到采掘工程平面图，及时数据分析。见图7-8：技术管理通知单、及时填绘采掘工程平面图。图7 技术管理通知单图8 探眼验收数据及时填绘到采掘工程平面图 制图：陈士磊 时间：2010年12月26（2）创新采用地质钻孔取芯及摄像仪进行地质力学参数试验与检核顶煤，掌握探查准确率。见图9-11地质钻孔取芯及摄像仪进行地质力学参数试验与检核顶煤图。图9 试验前的部分顶板地质取芯试件 图10 单轴、三轴压缩地质力学试验后的部分顶板地质取芯试件 图11 钻孔摄像仪实际检核顶煤探查准确率六、取得成果1、有效性验证提高厚煤层采掘工作面煤层探查准确率前后对比如下（1）QC小组活动前，我们对因采掘工作面煤层顶底煤探查不详，对工作面安全生产造成影响，形成调查表如下 ：表8 水帘洞煤矿历史采掘工作面因煤层探查准确性差影响质量及生产调查表序号时间地点影响生产情况原因分析地质探查准确性12006年10月8日东区1801工作面东切眼掘进30m遇水，造成重新开切眼地质探查资料不详50%22007年1月10日西区北14巷巷道掘进106m,遇断层停头，巷道报废地质探查资料不详45%32008年9月10日西区ZF2801工作面工作面全面周期来压，造成停产1天煤层探查不详与矿压同作用55%42009年6月4日扩大区回风斜井掘进工作面揭露会水层煤层探查资料不详55%合计50%（平均）检查人：李乃禄 统计人：陈士磊 时间：2010年3月1日(2) QC小组活动后，采掘各生产工作面依据制定管理文件，严格进行煤层厚度及地质构造探查，使采掘各生产工作面探查准确率逐步提高，对采掘工作面安全生产情况进行调查分析，形成调查表及曲线如下 ： 表9 开展煤层探查后采掘工作面生产情况统计表 工作面名称对工作面生产影响次数对工作面生产影响情况采煤工作面（ZF3801工作面）0因超前煤层顶底煤探查，做好煤层变化或有地质构造时顶板管理准备，无影响工作面生产情况 掘进工作面0因超前煤层顶底煤探查，做好地质构造变化处薄弱环节顶板管理准备，无影响工作面生产情况检查人：李乃禄 统计人：陈士磊 时间：2010年12月26日表10 2010年工作面历次煤层地质探查与实际揭露情况对照准确率统计表工作面名称地点地质探查次数与实际揭露对比准确率（%）掘进工作面三采机运大巷65 85三采回风大巷70 90三采水仓55913807轨道顺槽120 903807运输顺槽155 91ZF3801工作面185 91合计650 90（总平均准确率）检查人：李乃禄 统计人：陈士磊 时间：2010年12月26日图12 采掘工作面煤层顶底煤探查准确率曲线图制图：陈士磊 时间：2010年12月26日以下为QC小组活动前后效果对比直方图：图13 煤层顶底煤探查影响工作面生产情况活动前和活动后对比图14 采掘工作面顶底煤地质探查准确率活动前和活动后对比 制图：陈士磊 时间：2010年12月26日图15 QC小组活动后总体煤层顶底煤探查准确率趋势图制图：陈士磊 时间：2010年12月26日结论：提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率：活动前为0，目标值为85%，活动后达到90%，QC目标实现了！2、经济效益通过实施QC活动，创新实现提高厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率，准确率达到90%。极大增强对工作面安全生产的指导性。仅ZF3801综放工作面多采出煤炭23.5万吨，创造净经济效益2186万元。创造经济效益如下： 长距离综放ZF3801工作面概况：ZF3801工作面为我矿扩大区首个长距离大综放工作面。东西走向长1780m,面长164m,煤层厚度9.49m，可采储量324万吨。2009年6月5日投产，截止2009年底 ZF 3801综放工作面安全推采545m,采出煤量76.6万吨，剩余开采长度1223m,剩余可采储量209万吨。1 截止2010年底工开采1645m,安全采出煤炭160万吨。2 投入成本：综放ZF3801工作面新投入各类探测设备，投入资金25万元。掘进工作面新投入各类探测设备，投入资金25万元。3 经济效益计算： 综放ZF3801工作面因准确地质探查，使工作面顶底