用92%的水加上配比8%的超高水材料,充填到采煤后的“老空区”,仅是一个陶一矿就可以“解救”出600多万吨煤炭资源,一旦推广到整个行业更是一个天文数字——
一次“解救”地下乌金的科学实验
用92%的水加上配比8%的超高水材料,充填到采煤后的“老空区”,使之不再塌陷。这个听上去充满神秘的“科学试验”,已经在河北冀中能源邯矿集团陶一矿的一处工作面试采成功,并且正在整个矿区进行进一步“试采”。
从试采成功那天起,矿长李凤凯的心中就充满了希望。如果整个陶一矿完全“试采成功”,全矿“建筑物下”的600多万吨煤炭资源将得到“解救”,煤矿寿命将随之延长10年。
更美好的前景还在未来。李凤凯说:“一旦这种建筑物下高水材料充填采煤技术鉴定通过,邯矿集团可以‘解救’煤炭资源3000多万吨,冀中能源集团可以‘解救’煤炭资源4亿多吨,整个煤炭行业‘解救’的数字更为惊人。除了这些不可再生的国家资源,还有更多的村庄不用搬迁,更多的村民不用离开乡土……”
“一条被逼出来的路”
在陶一矿副总工程师王春耕看来,这次“解救”煤炭资源的实验,其实是“一条被逼出来的路”。
2008年,陶一矿的煤炭可采储量仅有50万吨左右。依照现在的生产能力,再过一年就会被采掘一空,整个煤矿也就不存在了。
听到这个消息,大家的心被提到了半空中。陶一矿连职工带家属共有7000多人,一旦无煤可采,未来的生活怎么办?
生路还是有的。在矿区的村庄和铁路线地下,还压着600多万吨煤。如果能把这些煤采出来,陶一矿还能坚持六七年。
前几年,陶一矿与中国矿业大学合作,试验过“沿空留巷”的技术,把高水材料充填到采空区,一个工作面在采煤时留下20米的煤柱,同时把使用的巷道留下来,不用再去挖掘新的巷道。
“既然能让巷道不塌,就有可能让工作面也不塌。能不能把‘沿空留巷’的技术搬过来,对系统进行进一步的改造设计?”矿长李凤凯大胆提出了自己的想法。
李凤凯说:“创新是最难的,没有先例。有了这个想法以后,矿上的工程技术人员和生产骨干反复研究,决定摸索着干下去,走出一条没有人走过的路,让陶一矿能够生存下去,最大限度地‘解救’不可再生的煤炭资源,让村庄不再搬迁让,村民不离乡土。”
2008年9月4日,高水材料技术充填采空区的试验正式开始。领命出征的30名职工,由充填班班长张国兵带队,技术科副科长卢志敏等5位技术人员坐镇指挥。
充填的办法花样颇多,就拿“混合式充填”来说,就是工作面的两端用包式充填,中间开放式直接充填。用包时,先把空包吊起来,再往里面充高水材料,高和厚的地方直接用泵压进去充填,薄的地方采取包式充填。
所有的这些办法,都是经过一次又一次的教训摸索出来的。开始,由于辅助工作缺少经验,充填的包突然破了,成吨的充填材料突然压下来,一下子把操作的职工埋了半截。
“我们已走出了自己的路”
从开始试验那天起,卢志敏就带着他的技术人员每天跟班,现场指挥、指导、操作。他们早上7时下井,逐一记下检测数据,下午17时上井,再来整理所有的数据,一天下来要工作10个小时以上。
技术员于晓伟正再读成人本科,一个月要上7天课。可是,由于他在“沿空留巷”试验中积累了很多经验,称得上是充填工作的“大拿”,只上了3天课就被矿上叫了回来,继续成天泡在井下,一句怨言也没有。
技术员潘春涛是一位身高1.93米的大个子,关键时刻难免还要兼职当上操作工。他从大充填包上爬进去,然后再把小充填包塞进去,个头虽大,身手却灵活得很,被大家称为“能伸能曲的男子汉大丈夫”。
技术员徐亮新婚燕尔,家离矿区只有10多公里,却有时一个多月都抽不出时间回去,办公室的灯光总是亮到深夜。一次,妻子病了,打电话让他请假回去几天,他却压根没给领导说过一句。即便等到妻子做手术时,他也只在医院照顾了一天。他说:“妻子有岳母陪伴,一定会比我照顾得还周到。相比起来,矿上更离不开我,还又那么多资料要整理呢!”
从综采区调来的技术员吕康宁,被任命为负责现场指挥的副指挥长,敢拍板,敢负责,从来不怕得罪人。一次现场放顶时,班长说区长安排要放两排顶,否则不给记工。小吕从安全方面考虑,坚持要求只能放一排。两人争执不下,吵得不亦乐乎。最后,小吕索性坐在放顶柱前,“你们先把我砸下再放!”最终的结果,当然是安全地放了一排顶。
苦归苦,累归累,技术员们从来没有抱怨一个字。他们说:“这是前人没干过的‘大事’,关系到矿井使用寿命,关系到百姓民生,我们能有机会自身参与,怎么敢有半点懈怠啊。”
技术员忙碌的时候,充填工们也没有闲着。
农民工陈松青刚到充填岗位时,缺乏经验,包式充填不是点柱倒了,就是包破了。他及时总结教训,结合温度和手感向技术人员提出加快液体转化为固体速度的建议。原先,厂家规定120公斤料兑860公斤的水,凝固时间很慢。他和技术人员商量,争得厂家的同意,逐步调大兑料的比例,一直增加到180公斤,使用效果明显好转。接下来,他又琢磨如何在保证凝固时间的前提下减少料耗,尽量压低成本,一连两个多月没有休息一天,因为自己觉得“离开一天心里就不塌实”。
凭借着大家的创新努力,陶一矿根据超高水材料的性能和配比中的适用度,最终确定下来4种配料比例,分别适用于高低、长短、宽窄不同的采空区使用。技术员于晓伟骄傲地说:“采用我们的方法,再不会再出现破包涌出液体的情况了。”
“为回采率能达到95%!”
短短4个月内,被称为“充—1”的试采工作面采出原煤7.8万吨。采煤地段的上方,就是一个村庄的边沿。换在以前,要么采不出这些煤,要么村庄就得搬迁。有关专家实地查看,认为陶一矿试采成功,建筑物下高水材料充填技术效果良好!
李凤凯详细算了一次账:“生产7.8万吨煤的过程中,一共充填浆液3.6万立方米,使用高水材料5024.8吨,每吨950元,仅高水材料一项就增加成本480万元。除此之外,还要支出人工费和充填系统运行费用。”
看上去,试验让采煤的成本加大了不少。但是,陶一矿职工们的心里想的是另一本大账:“这样采,能够将不可再生的煤炭资源尽可能的抢回来,回采率能达到95%!要知道,全国煤矿目前的回采率不足50%!”
陶一矿工农关系办公室主任周宪民手掰指头逐一盘点:“现在,矿上可采的600多万吨煤,除了压在铁路线下的外,大部分压在停驷头、师窑、康庄三个村庄下面。如果这个采法推广成功,这些村庄的1500多户村民就不用搬迁,不光节省下浩大的搬迁费用,老百姓们更可以继续安心地在世代居住的土地上生活。”
目前,陶一矿正在回采“充—5工作面”,下段采用包式充填,上段采用混合式充填。工作面的上边,也是一个村庄的边沿,预计可以累计出煤5万吨左右。
探索仍在继续,职工们依旧辛劳。但是,每当看到村庄里安居乐业的场景,大家的心里总是甜甜的。充填班班长张国兵和他的工友们,一直记着矿长李凤凯当初的那段话——“人人都要算大账,全矿职工都要有一个‘做铺路石子’的精神。我们的充填技术成功了,全国都会学习效仿,那对国家的贡献是多大呀!”



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