在副斜井井筒施工中,煤炭的具体方法为矸石充填置换

发布时间:2019-12-18  栏目:企业概况  评论:0 Comments

七月追源西柏坡

近年来,“生态矿山建设”的理念日渐深入人心,让人们对煤炭甚至整个煤炭行业有了新的、更加友好的认识。而首次提出并认真践行“生态矿山建设”这一理念的则是冀中能源集团。这个年轻的世界500强企业,不只把煤炭看作资源,更把空气、土地、地下水等与煤炭相关,构成环境生态的各种因素,都当作重要的资源加以科学开发、认真保护和综合利用。
通过了解煤炭的掘进、开采、运输、提升的过程,我们近距离感受到了冀中能源对资源的珍惜、对环境的保护、对生态的追求……

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走进火红的七月,迎来了伟大的中国共产党92
岁华诞,沐浴着党的恩泽,让我更加热爱共产党。满怀着无比的崇敬和神往,我踏上了革命圣地——西柏坡追源之旅。

搬走矸石山,把生态扰动降到最低

4月的江南已是山花烂漫,而在新疆正是春风强劲的季节,一阵春风紧接着一阵,戈壁上的沙石不甘寂寞,便成了飞沙走石的壮烈景观。闻知在这戈壁煤海活跃一支强大的煤矿建设者,笔者怀揣着崇敬的心急于一探究竟。
在赶往新疆哈密市三道岭矿区的路上,沙浪掠过连霍高速的路面,沙石拍打在挡风玻璃上,沙尘暴让我们的行程延迟了近一个小时。

当我走进这片从未到过的土地,却有着熟悉而亲切的感觉,随着熙熙攘攘的人流,走进一座白色围墙的大院,这里就是中共中央办公旧居。院内分设一个个农家小院,朴实简陋,农味十足,这里是毛泽东、刘少奇、周恩来等革命领袖的旧居。置身于此,让我不禁联想到当年伟人们在此运筹帷幄指挥了决定中国命运的辽沈、淮海和平津三大战役。在这些普通的院落里,从老式的用具、破旧的衣物、简易的会场上面,不仅浮现出了伟人们披星戴月的忙碌身影。面对着中央军委旧址的土墙,泥地、木门,想到新中国从这里走来,敬佩之情油然而生,在这里,我们看到了老一辈无产阶级革命家们的生活,工作的点点滴滴,走进毛泽东同志的办公室,一桌一椅,便勾勒出一代伟人带领中国人民干革命,奋斗的一生。看着墙上毛主席的照片,仿佛他正在运筹帷幄,指点江山,吟出“看苍茫大地,谁主沉浮”的雄伟诗句。

煤矸石,一种与煤伴生的岩石,随煤炭开采提升至地面,是煤矿生产过程中的主要废弃物。煤矸石占用耕地,所含的有毒有害物质对大气环境、土地和水体产生破坏和污染。
有数据显示,我国煤矸石累计堆存已达50亿吨以上,且总量仍在以每年3亿~3.5亿吨的速度增加。专家预计,到2020年,全国煤矸石年产出量将增至7.29亿吨。
目前,国内对煤矸石的处理仍然采用地面堆积的传统方法,所以每个煤矿都有一座硕大的金字塔状矸石山。“煤矿还未投产,就会买下附近一片土地用作矸石的堆放场地。”提起煤矸石,冀中能源邢台矿工程师张书国对它是又爱又恨,“这是祖辈传下来的煤矸石处理方式,过去的技术也仅限于这样处理。”
张书国说,一个年产百万吨的矿井,矸石山占地面积约110亩。开采了43年的邢台矿,在2008年以前,存有一座约380万立方米、30层楼房高的矸石山。“这几乎成了煤矿独有的地理标志,顺着矸石山就能找到煤矿。”
一方面是煤矿资源日益减少,另一方面是煤矸石大量堆积,人们谈“矸”色变。张书国说:“矸石的提升成本居高不下,当时就想,如果能把这些矸石变成煤炭就好了。”
一句玩笑话却真的变成了现实。冀中能源将矸石“变为”煤炭的具体方法为矸石充填置换,这种采煤方法在业界被称作“补天”开采。他们置换的对象,是煤炭行业普遍认为难以利用的“三下”压煤。
“三下”压煤通常指铁路下、村庄下、水体下的赋存煤炭。据不完全统计,我国煤矿“三下”压煤量达137.9
亿吨,其中建筑物下压煤约87.7 亿吨,占“三下”压煤量的60%左右。
冀中能源面对的主要是建筑物下压煤,具有代表性的是邢台矿。邢台矿将处理后的煤矸石、电厂粉煤灰等混合料,通过充填钻孔利用自重投放到井下,再由皮带输送机运送至采煤工作面,对采后空间进行充填,周而复始置换煤炭,使地面建筑物保持了采煤扰动之前的压力均衡,没有沉降。
“我们不断改造充填工艺,由原来的先出煤、后充填、再捣实的分步作业,转到了边回采、边充填、边捣实的平行作业上来。”冀中能源副董事长、生态矿山建设负责人刘建功说,集团自行研发了像推土机一样的捣实机构,对工作面充填后的矸石粉煤灰推压捣实,保证了顶板的相对稳定,生产效率大大提高。“除了矸石回填,煤矸石在制砖、公路路基等方面也有很大应用。”他表示,作为河北省首个矸石山治理项目,邢台矿的矸石山将在近期彻底消失。
因为首次运用充填开采技术,邢台矿在2011年荣获了河北省煤炭工业科学技术一等奖,技术成果被界定为国际领先水平。此项技术在冀中能源内部得到升华,衍生出了矸石巷道充填、矸石固体、矸石膏体、似膏体和超高水材料等多种充填技术工艺。
“3年多时间,搬掉42年堆积的矸石山,腾出110亩土地,这不能不说是个奇迹。”实地参观后,中国煤炭工业协会会长王显政感触很多,“技术推广后,产生的社会效益、经济效益将是不可估量的。”

从“默默无闻”到“一鸣惊人”

在西柏坡历史博物馆里,从讲解员的讲述中和旧址展现在眼前的实实在在的环境里,我们重温那一段波澜壮阔的历史画卷,为建立新中国无数的共产党人付了鲜血和生命,看着他们的照片,看着他们曾经用过的东西,历史仿佛从脑中流过,只觉得热血在体内翻涌,心灵受到强烈的震撼和启迪。

井下洗选,把煤炭“纯度”提上来

“2008年进驻新疆矿建市场之前,我们29工程处的市场范围基本局限在淮南淮北陕西等中原腹地,新疆对于我们来说很陌生,我们需要一个漂亮的第一仗”该处处长周树清谈起当时的决策显得信心满满。
砂墩子煤矿是该处进驻新疆的第一个项目,就在这里,29工程处的金子招牌便一炮打响。
砂墩子煤矿是新疆哈密市一号工程。为打好这第一枪,该处调精兵配强将,仅用一个月便完成了工程的前期准备。虽然准备充分,但是进入正式施工后,还是遇到了难题,-18°斜井大坡度,16.6平方米的大断面,特别是土质坚硬的复杂地质条件,阻碍了施工进度。面对困难,项目部进行科技攻关,创新使用了“表土段爆破施工”的工艺,大大加快了施工速度,每月成井进尺都达110米以上,
平均超出其他单位50余米,质量全优。该项技术被整理成论文公开发表,给类似的矿井施工提供了经验。在副斜井井筒施工中,为了进一步提高进尺和安全生产,该处还采用国内最为先进的斜井挖掘机进行施工,克服了倾角大、岩石破碎等困难,提前40天完成了工程建设任务,并在施工期间创出了连续6个月月成井进尺116米以上的佳绩,并一次性通过质量验收,工程质量优良,同时实现了安全无事故。

夕阳西下,离开西柏坡时,我心绪难平:再见了,革命圣地,有时间我还会再来,接受你的熏陶、你的净化、你的震撼……。

一个煤矿再加上一座洗煤厂,是多数现代化矿井的标志。经过洗选加工的原煤身价大增,成品精煤在炼焦、冶金行业中供不应求。
近两年来,冀中能源突出“质量、效益”主题,推进了产品结构的优化升级,以提升盈利能力为主要目标的“精煤战略”得以稳步实施。精煤的利润贡献率达到80%以上。正如董事长王社平所言,产品不是越多越好,而是结构越优越好,效益越高越好,实力和竞争力越强越好。
集团从2008年开始,先后斥资3亿多元对邢台、邯郸、张家口矿区的洗煤厂实施技术改造,洗煤工艺由先进高效的“不脱泥无压三产品重介”工艺,取代了原有的“跳汰—粗精煤重介”工艺,精煤产率、工艺水平大幅提升。
采访得知,原煤经过洗选后的副产品也是煤矸石。在冀中能源,这部分煤矸石一部分被送往井口矸石热电厂用作发电燃料,大多数被再次运回井下实施充填作业。“这一上一下,来回提升运输的成本也不低啊。”王社平始终盘算着,怎样才能把这部分成本降下来。
邢台矿要把矸石山搬走,邢东矿却在建矿之初就没有在地面堆积矸石,是国内首座没有矸石山的矿井。“在邢东矿井下筹建洗煤厂,有着得天独厚的优势。”刘建功说,这样一来,不但使矸石在井下实现就地充填,解决了矸石运输成本的问题,而且间接提高了煤矿的开采效率。
2012年5月1日,劳动节当天,在冀中能源邢东矿800米井下煤炭洗选加工现场,矿长苏建国指着隆隆运转的跳汰洗选设备说:“井下建设洗煤厂,是矸石充填开采的一个延伸,是对煤炭开采的又一次革命。”
他现场为记者算了一笔账:按照邢东矿年产原煤130万吨计算,夹杂在煤炭中的矸石就有16万吨,如果不加处理提升到地面,电费、运输费、洗选加工损耗等各项费用在千万元以上。“把这么多的矸石直接在井下处理掉,可节省费用1700多万元,综合经济效益年可增加近亿元。”
邢东矿的井下洗煤厂,严格意义上来讲应该称作“井下预排矸系统”,共占有井下空间6000多平方米,规模相比井上洗煤厂显得小些。
记者注意到,该系统分为筛分破碎、跳汰洗选、煤泥水处理系统三部分。开采出的原煤由运输皮带直接运来,经过振动筛、筛分刮板机、柔式空气室跳汰机、压滤机的层层处理后,最终把矸石和煤炭分离,再由两条皮带运送到矸石仓和煤仓。之后,分选出的矸石直接充填到井下巷道,高品质煤炭则提升到井上进行进一步加工。与井上洗选厂相同的是,井下洗选用的煤泥水处理系统同为闭路循环,实现了清洁生产。
王社平透露,应用于井下“洗煤厂”的三项关键技术已取得国家专利,还有两项正在申报中,此项目已被列入国家“十二五”重点科技项目支撑计划。“我们还将继续加大投入,研发新式块煤排矸系统,在所属东庞矿、邢台矿以及内蒙古矿区大规模推广应用。”

从“一枝独秀”到“百花齐放”

牛儿庄采矿公司 (李秋卫)

工业旅游,把游客请进矿区

“一枝独秀不是春,百花齐放春满园”。29工程处在哈密砂墩子煤矿创出的业绩不胫而走,很快得到新疆市场的认可,市场份额迅速扩大,而且呈现出了百花齐放的场面。
我们从砂墩子煤矿出发,横穿70公里的天山险途,便到达了该处的另一战场——巴里坤县。在巴里坤黑眼泉煤矿,面对煤矸石运输中皮带运输距离长、坡度大、煤矸石易下滑堆积的难题,他们将五小成果运用到施工生产中,发明了皮带煤矸石防滑条等4条“金点子”,提高了工作效率。由于出色的表现,新疆巴里坤同和矿业有限公司将段家地煤矿副斜井、回风斜井掘砌工程的大单也交给他们,29工程处在新疆顺利开辟了第二战场。短短一年时间里,这支矿建铁军战胜了恶劣的自然环境和复杂的地质条件,在回风斜井实现月进尺180米,在副斜井实现月进尺132.9米,创下了建矿以来月进尺和工程质量的“双料冠军”。
在接下来的两年中,该处在新疆市场又获得了新疆和丰县沙吉海煤矿相关工程,乌鲁木齐艾维尔沟地区新疆焦煤集团1818煤矿、1930煤矿、1930煤矿改扩建和阜康一矿井下工程,目前又进驻了伊犁地区皮里青煤矿。
据随行的该处负责人介绍,目前,该处在新疆哈密片区、乌鲁木齐片区、伊犁地区的施工项目已达到9个,占据该处项目总数的四分之一,年施工产值近10亿元。

2012年以来,邢台、邯郸各家旅行社推介的旅游线路上,除了传统的各大景区外,新增的多条煤矿绿色旅游线路备受关注,这类被称为“地心旅游”的项目“引爆”了邯邢两地的假日旅游市场。
“我们已经接待了30多批次的旅游团队。”冀中能源梧桐庄矿张贵军表示,以生产场景、高科技生产设施、厂区环境和企业文化等为资源的工业旅游景点,以“低碳运行中的生态矿井”的独特景观,使众多游客流连忘返。这成为冀中能源在新一轮“提质增效”中打造的又一个经济增长点。
据了解,2011年,河北省国资委和旅游局联合认定的首批河北省8家工业旅游示范点中,冀中能源就有华北制药、邢东矿、梧桐庄矿、井陉段家楼4家单位入选。
今年5月9日,虽然过了“五一”小长假,但来梧桐庄矿旅游的游客依然络绎不绝。“这哪里像煤矿,分明是个大花园嘛。”来自河南省安阳县的李萧萧感慨。映入眼帘的4万多株树木竞相吐绿,音乐喷泉水柱此起彼伏,人在画中游,鸟在林中跃,一派低碳、生态、清洁的和谐景象。
戴上安全帽,拿上自救器,导引员刘丹带领大家开始“地心”之旅。说是“地心”,其实是在地下10米模拟井下生产环境的实物培训基地,环境、设备与井下无异。这个与澳大利亚合作建设的基地有两个用途,忙时进行职工技能培训,闲暇接待游客观光。
沿着台阶一路向下,光线越来越暗,仿佛一下子由白天进入到漆黑的夜里。“请大家不要惊慌,我们已经来到了距离地面‘600米’深的井下,请打开矿灯,随我步入采煤工作现场。”导引员刘丹及时提醒大家。
放眼望去,“巷道”里摆放着各种井下设备,电缆管线吊挂平直有序,粗壮有力的液压支柱支撑着“顶板”,就像钢铁长城。
“我们现在的位置是回采工作面,装有两个滚筒的设备就是采煤机组,可以在刮板输送机上实现往复运动截割煤层。”刘丹介绍道,“那边是掘进工作面。现在使用的是综合机械化掘进机,已经告别了人工炮掘施工的年代,生产效率、安全系数大幅提升。”
游客先后参观了回采工作面、掘进头、锚网索支护、U钢棚架支护等作业现场,以及运输、通风等系统,近半个小时的“地心穿越”后,游客重返地面。
“真是一次特别的旅游体验。”游客刘海生说,“以后我要和朋友们一起,到冀中能源其他的工业游景点去观光。”
据冀中能源董事长王社平介绍,集团在六个低碳绿色矿山建设示范矿区进行了统一规划部署,在各个示范点设立了专门的工业旅游活动经营管理服务机构和工作人员,将地域传说、企业文化、煤炭生产流程、科技创新和企业发展都融入旅游线路,全面打造一批集煤炭开采、游览观光、煤海探秘、休闲娱乐、科考培训、会议联欢等为一体的综合性旅游观光基地。(王海
刘书红)

从“生存下来”到“站稳脚跟”

(冀中能源集团 供稿)

众所周知,目前煤炭市场紧缩,如果没有真正的实力,没有真诚的付出,矿山建筑企业想争得先机便难上加难。
“干一项工程,交一帮朋友,树一块丰碑,砺一批干部”在谈到市场策略时,该处党委书记张树说,“这20个字就是我们在新疆市场的宗旨,也是我们的目标”。29工程处高效的施工效率,源自攻坚克难的优良作风,更离不开技术创新。
在黑眼泉煤矿和、砂墩子煤矿,该处大敢尝试综掘施工,成功解决了国内煤矿基建领域岩石斜井掘进滞后的难题,填补了国内空白,《岩石斜井综掘机施工工法》被评为国家级工法,还有3项工法获部级工法。
在沙吉海煤矿仅用45天,安全、高效、优质完成了副斜井特大面联接处施工任务。在施工+550m水平车场工程中,面对围岩松散、地质条件复杂、技术要求高、要求工期紧的特殊情况,项目部科学组织施工,合理安排工程进度,经过3个月的奋战,该工程按期与主斜井贯通,赢得了矿方的信赖。
在艾维尔沟地区新疆焦煤集团1818煤矿改扩建工程,面对下山坡度大、岩石坚硬等施工难题,这支继承了徽匠“创新求变”传统的矿建皖军,采用放炮掘进与综掘机刷帮的联合掘进方式,毛巷一次成型好,降低了以往炮掘巷道普遍存在的旷帮超高等现象,节省了喷浆材料,降低了施工成本,加快了施工进度。此外,他们还研制出了“自动化长臂式防跑车防掉道装置”,有效地预防了事故的发生,得到了广泛的推广和应用。
在新疆市场5年时间里,29工程处创出了一个又一个骄人的业绩,先后收到贺信30多封,站稳了新疆矿建市场。

从“无人问津”到“纷至沓来”

离安徽宿州距离三四千公里,怎么解决职工队伍的稳定性?一路的行程中,我们感受着距离的遥远,道路的险阻和环境的偏僻,一直担心着职工队伍的稳定性。然而在该处艾维尔沟项目部,打消了笔者的担心。
“刚进驻新疆市场时,我们确实也遇到了人员不足的问题,职工战战兢兢,甚至可以说无人问津”该处党委书记张树娓娓道来,“现在情况截然不同,真心的关爱,让职工纷至沓来。”
“我们这里的阅览室是淮北市职工书屋,我们的食堂和宿舍也是市级最佳职工食堂、最佳职工宿舍”该处副处长兼艾维尔沟项目经理王赞告诉记者,“‘关爱职工,实现双赢’,这是我们处一贯的理念”。
在艾维尔沟项目部、1930项目部、沙吉海项目部,笔者看到,规范整洁的的“两堂一舍”(食堂、澡堂、宿舍),篮球场、图书室、电视室、棋牌室等娱乐场所一应俱全。
29工程处与广大职工的互促双赢,在企业内部产生了强大的凝聚力、向心力。“掘进工的收入也多了,每人一个班能拿200多元!”刚从沙吉海煤矿井下升井的掘进工老李告诉笔者,“处里有严格工资保障规定,每个月能按时足额拿到工资,另外还有班中餐,给报销车费,年终还有保勤奖,在这里干我们踏实。”[中煤矿山建设公司
供稿 ]

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