項目名稱:主、付斜井采煤操作法_
申報單位:高平市南陽煤礦
主要完成人：明科棟
主要完成單位：高平市南陽煤礦
項目起止時間：2000.11-2002.12
項目簡介：一、礦井開拓優(yōu)化建設理論，主要是優(yōu)設礦井開拓和簡化完善生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少巖巷工程，取消了原設計+790m水平石門2020m，做到了工期短，投入少，產(chǎn)出多。具體是：主、付井開拓方式：采用斜井開拓方式。通風方式：初期利用在工業(yè)廣場原有的回風立井實現(xiàn)中央并列式通風，中后期在井田西翼尹家溝村附近打一回風立井，實現(xiàn)礦井對角式通風，滿足各采區(qū)通風需求。運輸、軌道大巷布置：取消了原設計+790m水平石門2020m，運輸大巷沿3號煤層底板布置，軌道大巷沿煤層頂板布置，運輸大巷和軌道大巷間距40m，運輸大巷通過井底煤倉與主斜井相連，形成礦井主運輸系統(tǒng)，軌道大巷通過井底車場與副斜井相連，滿足礦井輔助運輸，軌道大巷回風直接與回風立井相連，形成礦井回風系統(tǒng)。
二、革新高檔炮采上分層工藝，① 工作面采用DZ—25單體柱配合TB1000金屬鉸接頂梁和2.2m長π梁支護。每隔三架鉸接頂梁支一架π型鋼梁，π梁下支設貼幫柱，柱距0.55m，排距1m，切頂線采用單體柱配合木梁一梁兩柱密集戧棚支護，工作面采用 三、四排管理頂板。② 兩端頭支護改革：兩端頭采用4對8根支護，機頭每對由一根3m長π梁和一架金屬鉸梁組成，共組4對，機尾每對由一根2.2m長π梁和一架鉸梁組成，共組4對，每對間距0.55m，對內π梁和鉸梁間距0.2m，π梁作超前支護梁，π梁下支設貼幫柱，鉸梁作回柱放頂梁。③ 兩順槽20m超前支護改革：支設在順槽巷道中間的超前支護采用單體配合1m鉸接頂梁支護，鉸梁要絞接，每根梁下支一根柱。正付順槽靠工作面距煤壁10m范圍內要支設六架抬棚，采用2.2m單體柱配合單體柱一梁三柱支護。④ 勞動組織采取各工序銜接緊湊，大部分工序實行平行作業(yè)，主要情況為：a 鉆眼工：提前2小時上班，采用兩臺煤電鉆鉆眼，節(jié)約了鉆眼時間。b 放炮工：只準使用一個發(fā)爆器爆破。c 裝煤工：采用簸箕裝煤，可同時使用兩個簸箕裝煤，節(jié)約了裝煤時間。d 支柱、回柱工序可實現(xiàn)分組分段平行作業(yè)，作業(yè)間距15—20m。e 工作面實行“三八”作業(yè)制，兩班生產(chǎn)，一班檢修。⑤ 運輸方式是：運輸順槽由原來的40T煤溜運輸改為SJ—80膠帶輸送機和40T刮板輸送機運輸。
立項背景、科技內容、特點及應用推廣情況：高平市南陽煤礦根據(jù)礦井規(guī)劃，確立了“先井下、后井上、以礦養(yǎng)礦、滾動發(fā)展”的工作思路，礦井先完成30-60萬噸/年一期工程建設，然后進行60-120萬噸/年二期工程建設，為盡快使60萬噸/年礦井達產(chǎn)達效，研究制訂出了以下主付斜井采煤操作法。具體是：
一、礦井開拓優(yōu)化建設理論。1、主要是優(yōu)設礦井開拓系統(tǒng)和簡化完善生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少巖巷工程，取消了原設計+790m水平石門2020m。具體是：
① 原初步設計的開拓方案為：
主、付斜井開拓方式：采用斜井開拓方式。主斜井斜長500m，井底裝載點標高+760m，800mm膠帶輸送機提煤，副斜井斜長316m，內部布置600mm，軌距24Kg/m雙軌，地面安裝一臺直徑1.6ｍ的雙滾筒絞車承擔輔助提升。
通風方式：初期風井建在杜寨和南楊村之間，杜寨村南側的山溝里，后期在寨溝附近打一回風立井，形成礦井的對角式通風。
石門、運輸大巷和總回風巷布置：井下設計＋790m水平石門及運輸大巷，石門長2020m，總回風巷沿煤層頂板平行石門及皮帶大巷布置。
原設計開拓方案的缺點是：巖巷工程量大，投入多，建井期長，優(yōu)化設計方案后，做到了工期短，投入少，產(chǎn)出多。
②優(yōu)化設計的開拓方案為：
主、付斜井開拓方式：仍采用斜井開拓方式。主斜井裝載點標高+802m、斜長367m，井筒裝備DTL100/40/200s型膠帶輸送機，副斜井斜長171m，井底標高835m。
通風方式：初期利用在工業(yè)廣場已建成的距副斜井180m處的回風立井實現(xiàn)中央并列式通風，中后期在井田西翼尹家溝村附近打一回風立井，實現(xiàn)礦井對角式通風，滿足各采區(qū)通風需求。
運輸、軌道大巷布置：取消了原設計+790m水平石門2020m，運輸大巷沿3號煤層底板布置，軌道大巷沿煤層頂板布置，運輸大巷和軌道大巷間距40m，運輸大巷通過井底煤倉與主斜井相連，形成礦井主運輸系統(tǒng)，軌道大巷通過井底車場與副斜井相連，滿足礦井輔助運輸，軌道大巷回風直接與回風立井相連，形成礦井回風系統(tǒng)。
采區(qū)劃分及開采順序：原初步設計3號煤層共劃分7個采區(qū)，現(xiàn)分為4個采區(qū)，即靠近井底車場的一采區(qū)和二采區(qū)、井田南部的三采區(qū)，井田西放面北部四采區(qū)、一、二采區(qū)布置分層高檔炮采面，三、四采區(qū)布置綜掘綜。采區(qū)的開采順序為一、二、三、四采區(qū)依次開采。
優(yōu)設方案后，實現(xiàn)了少打巖巷、多打煤巷，少投入、多產(chǎn)出的原則，井巷工程量大大減少，施工技術簡單，開拓速度快，投資小，建井期短。
2、主要經(jīng)濟技術效益:30—60萬噸/年改擴建建設周期短，由五年降為二年，縮短工期三年；投資少，由6500萬元降為3800萬元，節(jié)省投資2700萬元；前景好，不僅符合邊生產(chǎn)邊建設的發(fā)展思路，而且為年產(chǎn)120萬T改擴建預留了發(fā)展空間；經(jīng)濟效益好，提前三年達效，每年按實現(xiàn)利潤2000萬元計算，創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益在6000萬元以上；社會效益好，解決了新莊煤礦職工分流難的難題。
二、革新高檔炮采上分層工藝。
1、原來的采煤工藝是：上分層工作面采用摩擦柱配合1.2m金屬鉸梁支護，工作面兩端頭采用摩擦柱和鉸梁支護，兩順槽超前支護采用單體柱在原巷道木棚中間打一排點柱支護。其缺點是：交叉先后作業(yè)誤工誤時，日產(chǎn)水平低，日產(chǎn)只有300T左右，成本高，工效低。
2、革新后的采煤工藝、勞動組織和運輸條件是：① 工作面采用DZ—25單體柱配合TB1000金屬鉸接頂梁和2.2m長π梁支護。每隔三架鉸接頂梁支一架π型鋼梁，π梁下支設貼幫柱，柱距0.55m，排距1m，切頂線采用單體柱配合木梁一梁兩柱密集戧棚支護，工作面采用三、四排管理頂板。② 兩端頭支護改革：兩端頭采用4對8根支護，機頭每對由一根3m長π梁和一架金屬鉸梁組成，共組4對，機尾每對由一根2.2m長π梁和一架鉸梁組成，共組4對，每對間距0.55m，對內π梁和鉸梁間距0.2m，π梁作超前支護梁，π梁下支設貼幫柱，鉸梁作回柱放頂梁。③ 兩順槽20m超前支護改革：支設在順槽巷道中間的超前支護采用單體配合1m鉸接頂梁支護，鉸梁要絞接，每根梁下支一根柱。正付順槽靠工作面距煤壁10m范圍內要支設六架抬棚，采用2.2m單體柱配合單體柱一梁三柱支護。④ 勞動組織采取各工序銜接緊湊，大部分工序實行平行作業(yè)，主要情況為：a 鉆眼工：提前2小時上班，采用兩臺煤電鉆鉆眼，節(jié)約了鉆眼時間。b 放炮工：只準使用一個發(fā)爆器爆破。c 裝煤工：采用簸箕裝煤，可同時使用兩個簸箕裝煤，節(jié)約了裝煤時間。d 支柱、回柱工序可實現(xiàn)分組分段平行作業(yè)，作業(yè)間距15—20m。e 工作面實行“三八”作業(yè)制，三班生產(chǎn)，跟班檢修。⑤ 運輸方式是：運輸順槽由原來的40T煤溜運輸改為SJ—80膠帶輸送機和40T刮板輸送機運輸
革新高檔炮采上分層工藝后，既改善了安全工作環(huán)境，又使生產(chǎn)工效由原來的4T/工提高到10.6T/工，日單產(chǎn)水平由300T提高到1060T以上。
發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點： 一、礦井開拓優(yōu)化建設理論。原設計開拓方案的缺點是：巖巷工程量大，投入多，建井期長。優(yōu)設方案主要是優(yōu)設礦井開拓系統(tǒng)和簡化完善生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少巖巷工程，取消了原設計+790m水平石門2020m。實現(xiàn)了少打巖巷、多打煤巷，少投入、多產(chǎn)出，井巷工程量大大減少，施工技術簡單，達到了開拓速度快，投資小，建井期短，投入少，產(chǎn)出多的目的。
二、革新高檔炮采上分層工藝。原來的采煤工藝缺點是：交叉先后作業(yè)誤工誤時，日產(chǎn)水平低，日產(chǎn)只有300T左右，成本高，工效低。改革工藝后，既改善了安全工作環(huán)境，又使生產(chǎn)工效由原來的4T/工提高到10.6T/工，日單產(chǎn)水平由300T提高到1060T以上。
應用情況：按照礦井開拓優(yōu)化建設理論進行設計施工后, 實現(xiàn)了少打巖巷、多打煤巷，少投入、多產(chǎn)出，井巷工程量大大減少，施工技術簡單，達到了開拓速度快，投資小，建井期短，投入少，產(chǎn)出多的目的,并且為120萬噸/年改擴建二期建設預留了空間。革新高檔炮采上分層工藝后，生產(chǎn)工效由原來的4T/工提高到10.6T/工，日單產(chǎn)水平由300T提高到1060T以上，并且安全系數(shù)極大提高，資源回采率提高到75%以上。
經(jīng)濟效益：1、礦井開拓優(yōu)化建設理論主要經(jīng)濟技術效益：30—60萬噸/年改擴建原設計工期5年,實際建設工期2年,工期縮短3年；原投資概算6500萬元，實際投資3800萬元,節(jié)省投資2700萬元；工期縮短3年,每年按實現(xiàn)利潤2000萬元計算,創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益在6000萬元以上。
2、革新高檔炮采上分層工藝。 主要經(jīng)濟技術效益：既改善了安全工作環(huán)境，又使生產(chǎn)工效由原來的4T/工提高到10.6T/工，日單產(chǎn)水平由300T提高到1060T以上。
社會效益：每年按實現(xiàn)利潤2000萬元計算，創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益在6000萬元以上，為國家創(chuàng)造了稅收；建設工期由5年縮短為2年,解決了部分當?shù)貏趧恿蜆I(yè)難的問題;安全系數(shù)極大提高，工人勞動強度低,職工健康平安隊伍穩(wěn)定，確保了家庭和諧、社會穩(wěn)定; 提高了資源回采率,延長了礦井服務年限。
曾獲科技獎勵情況：2005年11月榮獲山西省勞動競賽委員會、山西省總工會經(jīng)濟技術部三等獎
