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七臺(tái)河礦業(yè)公司：資源“顆粒歸倉(cāng)” 綻放綠色希望

來(lái)源：黑龍江龍煤礦業(yè)控股集團(tuán)
作者：邢秀芬
發(fā)布時(shí)間：2020-08-20 17:56:51
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資源“顆粒歸倉(cāng)” 綻放綠色希望

——七臺(tái)河礦業(yè)公司膏體充填開(kāi)采成功經(jīng)驗(yàn)紀(jì)略

七月份，龍湖礦生產(chǎn)煤炭6.46萬(wàn)噸，消化矸石4.9萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)收入3301萬(wàn)元，噸煤成本360.61元，直接每噸成本292.16元、間接每噸成本68.45元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)948萬(wàn)元；截至八月上旬，凈利潤(rùn)突破1000萬(wàn)元；預(yù)計(jì)項(xiàng)目達(dá)到年煤炭產(chǎn)量20萬(wàn)噸，龍湖礦可實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益3830萬(wàn)元，七臺(tái)河礦業(yè)公司洗選加工創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益1340萬(wàn)元……

這組數(shù)據(jù)是七臺(tái)河礦業(yè)公司在龍湖礦應(yīng)用膏體充填開(kāi)采工藝以來(lái)的一組“經(jīng)濟(jì)賬單”。
集團(tuán)公司所屬煤礦隨著多年高強(qiáng)度開(kāi)采，采深持續(xù)增加，普遍面臨著資源枯竭、生產(chǎn)規(guī)模下降、深部開(kāi)采條件日趨復(fù)雜、生態(tài)環(huán)境破壞明顯、“三下”壓煤?jiǎn)栴}突出、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)困難加劇等問(wèn)題。七臺(tái)河礦業(yè)公司勇當(dāng)集團(tuán)公司綠色充填開(kāi)采“先驅(qū)”，踐行“青山綠水就是金山銀山”理念，提出了“變廢為寶、矸石回填、置換開(kāi)采”的思路，在龍湖礦創(chuàng)新應(yīng)用似膏體充填開(kāi)采工藝，著力破除污染環(huán)境和釋放壓煤資源的難題。
七臺(tái)河礦業(yè)公司和龍湖礦應(yīng)用膏體充填開(kāi)采工藝讓煤炭“顆粒歸倉(cāng)”這一技術(shù)突破，成功地開(kāi)創(chuàng)了全省膏體充填開(kāi)采工藝應(yīng)用先河，實(shí)現(xiàn)了走向長(zhǎng)壁充填綠色開(kāi)采，釋放了“三下”壓煤，提高了煤炭回收率，延長(zhǎng)了礦井服務(wù)年限，減少了地面矸石堆積，避免了井下開(kāi)采造成地表塌陷和建筑物損毀，提高了經(jīng)濟(jì)效益、安全效益和社會(huì)效益。
龍湖礦膏體充填開(kāi)采項(xiàng)目受到了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和關(guān)注，市委書(shū)記王秋實(shí)剛調(diào)任到七臺(tái)河市工作就來(lái)到龍湖礦膏體充填開(kāi)采工作面視察調(diào)研，集團(tuán)公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)孫成坤等集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)，黑龍江煤監(jiān)局、佳合監(jiān)察分局領(lǐng)導(dǎo)先后到龍湖礦膏體充填開(kāi)采工作面檢查指導(dǎo)工作，《黑龍江日?qǐng)?bào)》、黑龍江省電視臺(tái)、“學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)”黑龍江學(xué)習(xí)平臺(tái)、七臺(tái)河市電視臺(tái)等多家媒體做專題報(bào)道，在社會(huì)上引起了強(qiáng)烈反響。
近日，集團(tuán)公司七臺(tái)河礦業(yè)公司召開(kāi)充填開(kāi)采工藝龍湖礦經(jīng)驗(yàn)交流座談會(huì)，全面學(xué)習(xí)推廣七臺(tái)河礦業(yè)公司膏體充填開(kāi)采好作法，努力推動(dòng)煤炭生產(chǎn)方式變革，全面提升煤炭主業(yè)科學(xué)發(fā)展水平。
資源有限，創(chuàng)新無(wú)限
七臺(tái)河礦業(yè)公司由于長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度開(kāi)采，資源日趨緊張、采深持續(xù)加大、災(zāi)害顯現(xiàn)日趨嚴(yán)重、生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)萎縮……諸多問(wèn)題制約著七臺(tái)河礦業(yè)公司生存和發(fā)展，企業(yè)要生存、要發(fā)展，創(chuàng)新是根本出路。
在當(dāng)前“三下”壓煤?jiǎn)栴}突出、生態(tài)環(huán)境破壞明顯的情況下，膏體充填開(kāi)采因其突出性和前瞻性也越來(lái)越成為煤礦可持續(xù)發(fā)展的主流技術(shù)理念。膏體充填開(kāi)采既緩解了資源枯竭、節(jié)約了資源，又改善了生態(tài)環(huán)境、有效減少安全事故發(fā)生，是實(shí)現(xiàn)煤礦可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

充填材料罐

膏體充填開(kāi)采是七臺(tái)河礦區(qū)的一條綠色希望之路，但推進(jìn)中面臨著諸多坎坷荊棘。
確定了目標(biāo)，剩下的就是“擼起袖子加油干”。
2017年，時(shí)任七臺(tái)河礦業(yè)公司董事長(zhǎng)的集團(tuán)公司黨委常委、副總經(jīng)理、總工程師、安全總監(jiān)梁德決定在七臺(tái)河開(kāi)展膏體充填開(kāi)采工作。
2019年，以七臺(tái)河礦業(yè)公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)張長(zhǎng)山，七臺(tái)河礦業(yè)公司黨委副書(shū)記、副董事長(zhǎng)、總經(jīng)理劉金奇為首的七臺(tái)河礦業(yè)公司新一屆領(lǐng)導(dǎo)班子組建后，提出了“堅(jiān)持以安全生產(chǎn)基礎(chǔ)建設(shè)為前提，以保證效率效益為目標(biāo)，以提高單產(chǎn)單進(jìn)為手段，以集約高效為支撐，緊緊依靠科技進(jìn)步與改革創(chuàng)新，走出一條七煤特色安全高效發(fā)展之路”的總要求，快馬加鞭推進(jìn)膏體充填開(kāi)采項(xiàng)目建設(shè)。2019年五月份，張長(zhǎng)山召開(kāi)公司領(lǐng)導(dǎo)班子會(huì)議，廣泛征求領(lǐng)導(dǎo)班子成員意見(jiàn)和建議，并上報(bào)集團(tuán)公司，得到了集團(tuán)公司的大力支持；劉金奇率隊(duì)深入沈陽(yáng)焦煤西馬煤礦實(shí)地考察學(xué)習(xí)膏體充填開(kāi)采工藝……
從項(xiàng)目提出到考察論證，從立項(xiàng)報(bào)批到設(shè)計(jì)施工，從廠房建設(shè)到設(shè)備安裝，從生產(chǎn)調(diào)試到正式生產(chǎn)，張長(zhǎng)山、劉金奇、魏傳忠、徐振龍、張文勝、馮俊杰等七臺(tái)河礦業(yè)公司領(lǐng)導(dǎo)多次親臨項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)、協(xié)調(diào)推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)，保證項(xiàng)目成功運(yùn)行。龍湖礦充填開(kāi)采項(xiàng)目凝聚著七臺(tái)河礦業(yè)公司領(lǐng)導(dǎo)的心血，凝聚著龍湖礦、向陽(yáng)礦和建設(shè)施工單位、物資保供、機(jī)關(guān)業(yè)務(wù)部室的辛勤汗水……
龍湖模式，龍湖經(jīng)驗(yàn)
龍湖礦牽頭、向陽(yáng)礦實(shí)施，成立龍湖礦向陽(yáng)新區(qū)，吹響了揮師膏體充填開(kāi)采的進(jìn)軍號(hào)，參戰(zhàn)人員變壓力為動(dòng)力，主動(dòng)對(duì)標(biāo)行業(yè)領(lǐng)先、勇于創(chuàng)新攻難克艱、謀劃創(chuàng)立行業(yè)新標(biāo)，以開(kāi)闊胸襟、開(kāi)闊視野引領(lǐng)煤礦似膏體充填開(kāi)采。

職工在煤矸石場(chǎng)操作粉碎機(jī)

龍湖礦在膏體充填開(kāi)采區(qū)布置了兩組采煤工作面，采取走向長(zhǎng)壁對(duì)采方式，采煤、充填交替作業(yè)；采煤工作面采用高檔普采采煤工藝，單體液壓支柱+長(zhǎng)探梁支護(hù)頂板，采后頂板不垮落，充填體凝固后支撐頂板。
龍湖礦在六采區(qū)工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)兩個(gè)容量150噸的水泥儲(chǔ)料罐，散裝水泥經(jīng)六采斜井采用礦車運(yùn)輸至井下，經(jīng)翻車機(jī)翻入井下水泥倉(cāng)。一采下山區(qū)二片石門設(shè)充填泵站硐室，井下矸石倉(cāng)內(nèi)的混合料和水泥倉(cāng)內(nèi)的水泥通過(guò)變頻稱重給料機(jī)經(jīng)皮帶運(yùn)輸運(yùn)至充填泵站硐室，經(jīng)攪拌機(jī)和螺旋輸送機(jī)加水?dāng)嚢韬?，由充填泵加壓?jīng)充填管路輸送至采煤工作面充填池內(nèi)。
在龍選廠貨場(chǎng)設(shè)矸石破碎系統(tǒng)、料場(chǎng)、粉煤灰儲(chǔ)料罐和投料廠房，煤矸石破碎后與粉煤灰通過(guò)變頻稱重給料機(jī)定量配比經(jīng)投料井投入井下矸石倉(cāng)。
在龍湖礦地面設(shè)有膏體充填開(kāi)采實(shí)驗(yàn)室，從2019年12月開(kāi)始陸續(xù)做了33種配比、342個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行塌落度、單軸抗壓強(qiáng)度、質(zhì)量濃度試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，最終確定充填料配比為水泥含量6％、粉煤灰含量22％、矸石含量52％、水含量20％。
龍湖礦參照山東科技大學(xué)提供的膏體充填開(kāi)采方案設(shè)計(jì)制定礦壓與充填體監(jiān)測(cè)技術(shù)方案，在地面共設(shè)立了49個(gè)巖移觀測(cè)站，在井下順槽巷道安設(shè)16組頂板離層儀，8組頂?shù)装逡平坑^測(cè)站、6組自制頂板下沉量監(jiān)測(cè)裝置觀測(cè)地表下沉量、井下覆巖壓力和移動(dòng)量。
在兩個(gè)月的安裝期內(nèi)，工程建設(shè)者、項(xiàng)目推進(jìn)者、充填各環(huán)節(jié)實(shí)施者，都使出渾身解數(shù)，建設(shè)最優(yōu)工程、跟進(jìn)最快銜接，用實(shí)干業(yè)績(jī)體現(xiàn)了實(shí)施似膏體充填開(kāi)采項(xiàng)目的“龍湖質(zhì)量”、“龍湖速度”，為黑龍江省煤炭行業(yè)推進(jìn)礦井充填開(kāi)采做出了“龍湖探索”、積累了“龍湖經(jīng)驗(yàn)”、開(kāi)創(chuàng)了“龍湖模式”。
2020年1月18日，龍湖礦井下充填站輸送的200余立方似膏體充填料漿一次性泵送到充填工作面，3月6日龍湖礦膏體充填開(kāi)采項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收，標(biāo)志著龍湖礦膏體充填開(kāi)采工程正式建成投產(chǎn)。
匠心獨(dú)運(yùn)，攻克難關(guān)
在龍湖礦建設(shè)礦井充填開(kāi)采項(xiàng)目過(guò)程中，張長(zhǎng)山兩次在龍湖礦礦井充填開(kāi)采工作面帶班，參加班前課，與職工一同入井一同升井，全過(guò)程檢查指導(dǎo)井下生產(chǎn)作業(yè)情況。
劉金奇每星期到龍湖礦組織召開(kāi)一次礦井充填開(kāi)采工作推進(jìn)會(huì)議，了解生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，解決實(shí)際問(wèn)題，特別是1月7日投料井發(fā)生堵井事故后，他親自在現(xiàn)場(chǎng)指揮2天2夜，研究部署處理方案，最終成功疏通投料井。
龍湖礦、向陽(yáng)礦針對(duì)礦井充填開(kāi)采工作面實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，認(rèn)真研究分析，加強(qiáng)與山東科技大學(xué)、龍煤設(shè)計(jì)院和山東恒馳礦業(yè)裝備科技有限公司等科研院所合作，不斷優(yōu)化、改進(jìn)生產(chǎn)工藝，解決了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，他們最終確定膏體配比方案，充填干料中粒徑小于1毫米的占比55％以上，既保證了充填膏體凝固后有足夠的強(qiáng)度，又保證了膏體的流動(dòng)性和可輸送性，徹底解決了堵管的問(wèn)題；工作面彎頭和變徑前端的主管路上增設(shè)直徑219型布料閥，一旦在變徑處發(fā)生堵管事故，可以實(shí)現(xiàn)處理堵管和充填平行作業(yè)，減少窩工，提高工作效率；將采煤工作面仰斜開(kāi)采傾角增大至9度，充填膏體一次接頂率由60％提升至90％以上，提高了充填作業(yè)質(zhì)量，充填池內(nèi)的漿體壓力主要集中在軟幫側(cè)已凝固的充填實(shí)體上，減少了漿體對(duì)充填池下幫的壓力，最大限度地減少了發(fā)生跑漿事故，提高了充填作業(yè)的安全性；更換新型土工布，瀝水率提高至約3％，膏體凝固速度快，性能提升明顯；優(yōu)化充填流程，每個(gè)充填池每次充料300至400毫米高即跳到下一個(gè)充填池充料，確保充填池內(nèi)的水分可以充分瀝出，確保作業(yè)安全；接續(xù)工作面計(jì)劃采用“110工法”和“N00工法”，少掘半煤巖巷道2000米，按每米2500元計(jì)算，僅此一項(xiàng)就節(jié)約成本500萬(wàn)元。

操作輸送機(jī)操控臺(tái)
堅(jiān)定不移的信念、科學(xué)高效的舉措、不折不扣的落實(shí)……
在多重合力的助推之下，一個(gè)個(gè)難題迎刃而解、一項(xiàng)項(xiàng)指標(biāo)日益向好、一組組數(shù)據(jù)攀升喜人——七臺(tái)河礦業(yè)公司應(yīng)用膏體充填開(kāi)采工藝在龍湖礦結(jié)出碩果：按照規(guī)劃，七臺(tái)河礦業(yè)公司2020年充填開(kāi)采產(chǎn)量規(guī)模為15萬(wàn)噸，2021年達(dá)到50萬(wàn)噸，2022年達(dá)到100萬(wàn)噸，相當(dāng)于新建一個(gè)中型礦井，解決七臺(tái)河礦業(yè)公司資源枯竭、接續(xù)新井建設(shè)投資大、周期長(zhǎng)的難題。
精采細(xì)采，應(yīng)采盡采 
歷時(shí)九個(gè)月的建設(shè)，龍湖礦充填開(kāi)采項(xiàng)目于2020年3月6日通過(guò)驗(yàn)收，正式投產(chǎn)。
負(fù)責(zé)膏體充填開(kāi)采工作的龍湖礦向陽(yáng)新區(qū)強(qiáng)化生產(chǎn)組織，各工種作業(yè)人員素質(zhì)不斷增強(qiáng)，工序銜接逐漸順暢，勞動(dòng)效率明顯提高，目前一個(gè)小班即可完成圍池工作，四個(gè)小班完成一個(gè)采煤、充填作業(yè)循環(huán)。通過(guò)勞動(dòng)組織優(yōu)化及崗位優(yōu)化，他們實(shí)現(xiàn)了井上、井下多工種兼職和圍池過(guò)程中采煤工、充填工、輔助工交叉作業(yè)，最終實(shí)現(xiàn)人員配備118人，比預(yù)計(jì)人員配置減少55人，降低了生產(chǎn)人工成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

職工在充填圍池打頂支護(hù)
隨著原煤產(chǎn)量穩(wěn)步提高，龍湖礦礦井充填開(kāi)采工作面六月份生產(chǎn)每天18361噸，完成了七臺(tái)河礦業(yè)公司下達(dá)的目標(biāo)計(jì)劃任務(wù)，當(dāng)月實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)384萬(wàn)元。
經(jīng)過(guò)不斷的摸索和創(chuàng)新，龍湖礦膏體充填開(kāi)采工藝日趨成熟，首次在高寒地區(qū)成功實(shí)現(xiàn)走向長(zhǎng)壁充填開(kāi)采，技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理，安全性能可靠、產(chǎn)量穩(wěn)步提升。
龍湖礦礦井充填開(kāi)采工作面采后頂板不冒落，充入采空區(qū)的膏體凝固后支撐頂板，采面采動(dòng)壓力由充填體和四周煤巖體共同承擔(dān)，不形成“三帶”，無(wú)周期來(lái)壓顯現(xiàn)；工作面采用五排五柱單體液壓支柱支護(hù)，翻打工作量少，經(jīng)濟(jì)效益明顯提高；工作面頂板條件好，安全系數(shù)高；膏體充填開(kāi)采頂板巖層移動(dòng)沒(méi)有明顯的“上三帶”分布，即垮落帶、裂縫帶和彎曲下沉帶。根據(jù)觀測(cè)，截至目前，井下巷道頂板最大下沉量為1厘米，地面最大沉降量為0.6厘米。井下開(kāi)采對(duì)地面影響較小，有利于控制地表沉陷，保護(hù)地表建筑物，消化了地面堆積矸石，保護(hù)了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了礦山綠色開(kāi)采，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
吃干榨凈，顆粒歸倉(cāng)
七臺(tái)河礦業(yè)公司每年外排160萬(wàn)噸煤矸石，除少量用于修路、制磚等外，其它大都起山堆放。七臺(tái)河礦業(yè)公司熱電廠年產(chǎn)粉煤灰30萬(wàn)噸，其工業(yè)用途較少，大多只能外排。這些固體廢棄物占用土地資源、污染礦區(qū)環(huán)境，環(huán)保成本高。
七臺(tái)河礦業(yè)公司膏體充填開(kāi)采項(xiàng)目利用煤矸石為主要充填骨料，以水泥、粉煤灰為主要膠凝材料制成膏體充入井下采空區(qū)，實(shí)現(xiàn)了煤矸石、粉煤灰等固體廢棄物資源化利用，做到了資源開(kāi)發(fā)和生態(tài)保護(hù)統(tǒng)籌兼顧，促進(jìn)了七臺(tái)河礦業(yè)公司健康、可持續(xù)發(fā)展。
集團(tuán)公司實(shí)施膏體充填開(kāi)采項(xiàng)目旨在實(shí)現(xiàn)綠色增效，延長(zhǎng)礦區(qū)服務(wù)年限。下一步，集團(tuán)公司將以七臺(tái)河礦業(yè)公司為樣板，全面推廣應(yīng)用膏體充填開(kāi)采工藝，走出一條具有龍煤特色的轉(zhuǎn)型發(fā)展道路，為建設(shè)新時(shí)代現(xiàn)代化新龍煤做貢獻(xiàn)。

來(lái)源/七臺(tái)河礦工報(bào) 圖片/向陽(yáng)煤礦提供  文/邢秀芬 編審/鄂俊光