這是一個備受矚目的項目。它的進展與突破關乎十一礦乃至中國平煤神馬集團解決“三下”壓煤問題、釋放優(yōu)質(zhì)煤炭產(chǎn)能、實現(xiàn)安全綠色可持續(xù)發(fā)展;

這是一次先行先試的示范。將充填開采技術(shù)應用于6米厚煤層，在全國尚屬首例，對于國內(nèi)煤炭行業(yè)加快推進開采方式變革具有示范引領意義;

這是一條注定艱難的荊途。沒有任何現(xiàn)成經(jīng)驗可供借鑒，面對大埋深、大采高、復合頂板等諸多困難，只能在試驗中總結(jié)、在施工中優(yōu)化、在摸索中前行。

從采面支架選型到設備安裝應用，從充填管路自主研制到地面大型拌漿站及井下二級充填站建成，從主體工程完工到充填持續(xù)推進……

截至2023年12月底，中國平煤神馬集團十一礦已完成40輪充填，累計充填膏體11.15萬立方米，消化矸石12.25萬噸，生產(chǎn)商品煤24.63萬噸。特別是2023年12月份，該礦充填5輪、割煤6輪，推進19.3米，產(chǎn)煤5萬噸以上，創(chuàng)去年以來最好成績，走在了全國膏體充填綠色開采領域前列。

1月6日，中國平煤神馬集團集團在十一礦舉行會議，為該項目取得重大突破祝捷。集團主要領導為項目課題組頒發(fā)50萬元激勵獎金和祝捷錦旗，對該礦樹立重大創(chuàng)新項目銳意進取、勇于突破的標桿，有力帶動集團煤炭板塊核心競爭力持續(xù)增強給予充分肯定。

“項目能取得重大突破殊為不易。實施過程中無論遇到什么樣的難題，我們完成任務的決心從未動搖，再硬的骨頭也要把它啃下來。”該礦副礦長(主持工作)趙磊說。

迎難

如何解放“三下”優(yōu)質(zhì)煤炭資源，提高資源利用率，延長礦井服務年限，是中國平煤神馬集團十一礦可持續(xù)發(fā)展面臨的“卡脖子”難題。該礦井田范圍內(nèi)“三下”壓煤可采儲量1.3億噸，其中己組煤9380萬噸，己四采區(qū)優(yōu)質(zhì)己組煉焦煤約690萬噸。

有關數(shù)據(jù)顯示，目前，我國生產(chǎn)礦井“三下”壓煤工業(yè)儲量約133億噸，集團所屬20對生產(chǎn)礦井“三下”壓煤約18億噸。

作為破解“三下”壓煤開采難題的重要手段，充填開采是隨著采煤工作面的推進，向采空區(qū)送入煤矸石、粉煤灰等充填材料形成充填體，并在充填體保護下進行采煤的技術(shù)。

這種開采方式可以減少井下瓦斯積聚，減小煤層頂板下沉量，同時能有效解決傳統(tǒng)垮落式開采造成的煤矸石堆存占用土地，以及易引發(fā)地表水和地下水資源破壞、地面沉陷等問題。

早在2013年，國家四部委就制定印發(fā)了《煤礦充填開采工作指導意見》，鼓勵煤炭企業(yè)探索應用充填開采技術(shù)。此外，財政部、國家稅務總局也出臺文件，自2014年12月1日至2023年8月31日，對充填開采置換出來的煤炭，資源稅減征50%，并于去年8月發(fā)文將此減稅政策延續(xù)至2027年12月31日。

雖有政策加持，但由于充填開采工序多、消耗大，推進速度過快還可能影響充填效果，不少煤炭企業(yè)望而卻步。

對于下大力氣探索充填開采技術(shù)，十一礦的決心異常堅定。“加強生態(tài)文明建設、堅持綠色低碳發(fā)展是國有企業(yè)應當履行的政治責任和社會責任，無論是從落實國家戰(zhàn)略、助推行業(yè)生產(chǎn)方式變革，還是從破解自身可持續(xù)發(fā)展難題、為集團煤礦未來發(fā)展積累寶貴經(jīng)驗而言，我們都必須扛牢責任使命，全力以赴把這個項目實施好。”該礦黨委書記余貴軍說。

在中國平煤神馬集團集團的堅強領導和大力支持下，2021年8月，經(jīng)過多次現(xiàn)場勘測、專題研討，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造、賦存條件全面論證，該礦制定了矸石充填置換煤炭資源開采方案，準備在己16、17-24100采面實施6米大采高綜采架后膏體充填開采。

此后，該項目被列入集團重大科研項目和重點攻關課題。中國平煤神馬集團集團領導多次現(xiàn)場調(diào)研指導，集團相關部門積極幫助協(xié)調(diào)解決項目遇到的問題，為項目順利實施提供了強有力支持。

起速

起步就是沖刺。為保證項目進度，十一礦成立充填開采項目領導小組，下設領導小組辦公室，負責推進項目日常工作;成立工程技術(shù)工作組、項目推進工作組、對外聯(lián)絡協(xié)調(diào)工作組，合理分工，明確責任，加強協(xié)同配合;每天早、晚兩次召開專題會議，并建立項目微信群，各施工環(huán)節(jié)負責人每天匯報工作進度，及時協(xié)調(diào)解決項目推進中遇到的問題。

在有力的組織保障下，干部職工抓項目、搶進度的干勁被充分激發(fā)。

2022年1月18日，第一架充填支架到礦，綜機工廠需要在不到1個月時間內(nèi)完成設備地面聯(lián)合試車、建立培訓實操基地等任務。工期緊、任務重，該廠92名干部職工放棄春節(jié)等節(jié)假日休息時間，全力以赴搶時間、趕進度，最終如期完成工作任務。

從2022年2月9日第一架設備入井，到當年5月17日最后一架設備在下井口平安出罐，該礦機安隊克服設備超長、吊裝角度大等難題，探索出罐內(nèi)龍門架多點固定等技術(shù)，將新型采煤支架的入井工效由1架9個小時提升到1架不足2個小時，創(chuàng)出全國同類型礦井大型采煤支架入井工效新紀錄。

充填系統(tǒng)施工時正值夏季，為縮短工期，充填班班長張冰冰緊盯地面一級充填站2號斜廊皮帶安裝等重點任務。他每天第一個到現(xiàn)場、最后一個離開，與技術(shù)人員一起研究皮帶安裝方案，頂著烈日帶領工友一起鋪設空中皮帶棧橋，胳膊被曬得滾燙的金屬部件燙傷也毫無怨言。最終，他們順利完成了施工任務。

從采面支架選型、充填管路制作到設備安裝應用，從地面大型拌漿站、井下二級充填站到相關配套設施……在該礦干部職工共同努力下，8個月就完成項目主體工程建設。一個占地7000多平方米，包含皮帶走廊、變電站、破碎篩分車間、物料儲存罐等在內(nèi)的地面充填站拔地而起;7600米長的充填管路猶如一條巨龍，沿明斜井、己四軌道下山、二級充填站延伸至己16、17-24100工作面。

值得一提的是，該項目在國內(nèi)煤礦充填開采領域創(chuàng)下采高最高、管路最長、管徑最大、埋深最深、采長最長、地質(zhì)條件最復雜等6項紀錄。

攻堅

作為領行業(yè)之先的重大創(chuàng)新項目，推進過程注定不會一帆風順，但在項目建設中遇到的困難之大之多，還是超出了該礦干部職工的想象。

采面頂板破碎，沒等充填架后頂板已垮落;第一次充填，充填物漏了三分之一;各環(huán)節(jié)銜接不暢，時常發(fā)生局部堵塞……問題出在哪里?到底能不能干成?一系列問題的出現(xiàn)，引起了一些來自外界的質(zhì)疑。

這對項目所有參與者來說，既是壓力也是動力。他們回應質(zhì)疑的方式就是實干，把問題摸得再透一些、把根源找得再準一些、把方案定得再完善一些、把措施執(zhí)行得再到位一些，用攻堅克難、堅持不懈的“充填精神”破除前進道路上的重重障礙。

封堵之困，是充填中遇到的棘手難題。充填開采效果主要取決于采面封堵和添加劑配比，采面封堵效果好，就可以避免跑漿漏漿問題。

要想破題，首先要根據(jù)復合頂板隨采隨落的特性，保證頂板的留設。為此，該礦召開頂板支護專題會議，確定采用超前支護的方式進行頂板管理。負責施工的綜采一隊加緊研究施工方案、優(yōu)化勞動組織，全力以赴保證工作進度。

為解決支架工不會使用錨索鉆機的問題，該礦采煤戰(zhàn)線協(xié)調(diào)相關技術(shù)人員進行現(xiàn)場指導，使施工效率由原來的單班施工5根錨索提升至目前的35根。合力攻堅之下，超前支護成功實施，有效控制了頂板下沉、垮落等情況，為支架后部待充填區(qū)域頂板的留設奠定了堅實基礎。

第九輪封堵時，綜采一隊使用雙層木板墻配合單體柱作支撐進行架后封堵，每隔30架至40架支架設置一個單獨充填單元，每個充填單元內(nèi)設置2道至4道緩沖墻，有效控制了膏體流動。其間，該隊職工通過肩扛手抬的方式，將1.6萬個煤袋、68根單體柱、52根圓木點柱及不同規(guī)格的近300塊木板等封堵材料運至架后待充填區(qū)域。

“沒有一個人喊苦叫累，大家都憋著一股勁，全力以赴提升封堵效果。”該隊黨支部書記朱永樂說。

去年12月，十一礦新一屆領導班子發(fā)揮集體智慧，緊扣充填工序銜接時間，優(yōu)化隔離封堵工藝，通過用架后三腳架代替木板釘接操作平臺、支架尾梁壓實封堵布代替單體柱加封堵板支撐、優(yōu)化隔離墻施工工藝等措施，使單次封堵時間由15天優(yōu)化至2天。

堵管之困是另一道難題。由于項目輸送管路長，矸石膏體配比稍有偏差，就會發(fā)生膏體未輸送到二級充填站，在管路內(nèi)沉積凝固的現(xiàn)象，造成管路堵塞。

“我們試驗的膏體只有0.001立方米，每次充填等于是1000倍以上的放大，配比還需要考慮充填工作面的溫度、濕度以及攪拌時的膏體混合度，難度很大。”機安隊充填班職工丁文雅說。

為破解難題，該礦先后進行了926次配比試驗，尋找最具性價比的配比材料，同時不斷優(yōu)化配方，縮短膏體初凝時間，從原來的5天縮短至16個小時，有效減少了堵管風險。

前路

盡管項目已經(jīng)取得重大突破，但十一礦干部職工攻堅的腳步并未停止，對充填開采提效的探索還在繼續(xù)。

“提高充填循環(huán)效率、降低充填成本是我們攻關的重點。要想在這方面取得更大突破，就需要持續(xù)優(yōu)化充填材料配比。”充填班技術(shù)負責人仝凱亮說，“只有不斷探索，才能找到最佳配比方案。”

去年12月中旬，該礦連續(xù)兩次召開推進會，圍繞充填開采項目提效方案的可行性與項目合作方有關負責人進行討論。

近期，該礦領導班子成員通過深入現(xiàn)場調(diào)研，系統(tǒng)梳理了項目存在的封堵隔離工序多、時間長，地面矸石破碎系統(tǒng)能力不足等問題，并制定了針對性解決方案。下一步，該礦將繼續(xù)創(chuàng)新封堵隔離技術(shù)，提高超前支護和矸石破碎效率，努力實現(xiàn)連續(xù)高效充填。

“從立項啟動到現(xiàn)在，我們在一路發(fā)現(xiàn)問題、解決問題中，取得了許多技術(shù)上的突破，積累了不少寶貴經(jīng)驗，也錘煉了干部職工能力作風。下一步，我們要積極推進充填開采增效提質(zhì)，加快固廢投料井建設，嘗試膏體+矸石協(xié)同充填，力爭早日實現(xiàn)月產(chǎn)8萬噸的目標。”趙磊說。(趙曉輝 褚松江)