一、煤炭开采 安徽煤炭行业的采煤方法由建国初期的旧法采煤，逐步采用新的采煤方法，在急倾斜层采用了倒台阶、水平分层木板假顶，金属网、竹笆、搪柴假顶，掩护支架采煤法等，并创造了く型掩护支架采煤法和著名的伪倾斜柔性掩护支架采煤法；在缓倾斜层采用了走向长壁、倾斜分层全部陷落采煤法和水力采煤，并在全部陷落采煤法上有所创新。此外，还解决了“三下”采煤的重大技术难题，对稳定煤炭产量做出重大贡献。 〔く型掩护支架采煤法〕 该技术为淮南矿务局等单位于1961年在新庄孜矿试验成功。其掩护支架由若干分节组成，分节间用铁环和钢丝绳连接，几个分节形成一个柔性整体，适用于倾角30～60度、厚2～6米、埋藏较稳定的煤层。这一方法回采工序简单，且具有连续性，回采进度较快；工作面产量较稳定，吨煤成本可降低一半左右；坑木消耗量仅相当其它采煤方法的五分之一左右。它的试验成功，使掩护支架采煤方法的应用范围，由开采60度以上倾角的急倾斜煤层，扩大到倾角35度以上的煤层。 〔伪倾斜柔性掩护支架采煤法〕 中国急倾斜煤层的产量，约占全国煤炭总产量的5％，建国以来开采这类煤层长期沿用水平分层、斜切分层、倒台阶和沿煤层倾斜下放的掩护支架采煤法，普遍存在劳动强度大、安全性差、材料消耗多、效率低和巷道掘进量大等缺点。1966年，淮南矿务局科学研究所张作湘发明的“伪倾斜柔性掩护支架采煤法”试验成功，为急倾斜煤层开采开辟了崭新的道路。 这一方法是把采煤工作面布置成伪倾斜，与水平面成25～30度夹角，采煤时沿走向推进。采煤工作面以矿用工字钢和钢丝绳构成的柔性掩护支架隔离采空区，工人在掩护支架下采煤，所采煤炭经搪瓷溜槽溜到运输巷。其突出的优点是巷道掘进量小，回采工艺简单；工作面生产能力大，效率高；坑木消耗少，成本低；劳动强度低，工作安全可靠。与正倾斜平板型掩护支架采煤法比较，工作面平均单产提高2．3～5倍，工作面效率提高2～2．5倍，坑木消耗下降约97％，掘进率下降56％～63％，每采一万吨煤少掘巷道400～500米，采区吨煤成本降低70％左右。 这一采煤法已在全国推广，取得了良好的经济效果。1982年5月，张作湘参加了在南斯拉夫贝尔格莱德召开的世界第十一届采矿大会，并在会上宣读了关于伪倾斜柔性掩护支架采煤法的学术论文。 〔急倾斜煤层缩小保护煤柱〕 1982年，淮南孔集矿吴孟绍等根据采煤引起的地表移动规律，提出了留设保护煤柱的新方法——“急倾斜煤层留设建筑物保护煤柱的椭圆锥法”，比之传统的四棱台形煤柱可节省大量煤柱储量。使用该方法在孔集矿西六、西三采区两个充填井留设保护煤柱，其煤柱储量仅为原煤柱储量的32％～ 52％，在不增加任何巷道的情况下，多采煤炭28．76万吨。 〔“三下”采煤〕 1975年初，淮南矿务局老区可采煤量为31467．5万吨，其中压于建筑物、铁路和水体下（简称“三下”）的煤炭资源达10766．5万吨（据80年代中期统计，淮南矿区压于“三下”煤炭资源为67507．6万吨，占矿区可采储量的72．4％）。因此，在保护建筑物、铁路、水体免遭危害的前提下安全采出“三下”压煤，对淮南矿区挖掘生产潜力、稳定煤炭产量具有十分重要的意义。 早在1963年，淮南矿务局、合肥工业大学等单位经过长期观测，完成了“淮南矿区地表岩层移动规律”的研究，获得了地下采煤地面危险移动区的边界、移动过程的延续时间与开采深度、受护地面建筑物及主要井巷的级别、保护建筑物免遭采矿有害影响、保安煤柱留设等方面的数据，并根据总结出的规律提出了“淮南矿区地面建筑物及主要井巷保护试行规程”，对“三下”安全采煤有着较大的指导意义。 1974年以后，淮南矿务局等单位，分别在大通、九龙岗、李一、孔集、李咀孜等矿进行了“三下”采煤试验。大通矿利用独井筒开采自身煤柱，在国内首次开采井筒煤柱成功。开采期间对井筒、建筑物及煤柱开采波及影响的铁路设施，采取了一系列维护措施，在保护矿井生产和铁路运输安全的前提下，采出煤炭47．4万吨。 九龙岗矿开采井筒及工业广场煤柱前，对井筒及地面主要建筑物、结构物分别作了加固和维修，井下采用预留条带防偏煤柱及远近块段顺序开采、对称开采、柱内外搭配开采，以及在特定条件下限制开采强度等技术措施，从1977～ 1981年的4年多时间里，采煤104万吨，占井柱回采量的53．1％，地面主要建筑物、结构物基本完好。 李一矿在铁路线段下的急倾斜厚煤层采煤，采取铁路两侧斜切分层、由两侧向中间回采，铁路正下方用倾斜掩护支架采煤法等措施，在保证铁路安全运行的情况下开采出大量煤炭，逐步使该矿年生产能力增加30万～44万吨。 孔集矿采取保留防水安全煤岩柱、小阶段间歇开采、人工强制放顶及矸石自溜充填等开采措施，确保了含水砂层下煤层的安全开采，先后回采了薄、中厚、厚及特厚等11个煤层，共计38个工作面，全矿井涌水量稳定在150～ 200立方米／时左右，没有出现不良后果。 李咀孜矿在淮河堤下采煤，采用长壁分层间歇冒采、严格控制水煤柱抽冒、堤体受采动影响后对堤坝裂缝采用注浆堵缝、铺设塑料薄膜防渗等措施，在确保淮河堤防安全的情况下，开采了大量煤炭。 由于“三下”采煤技术试验的成功，淮南矿务局“三下”煤炭采出量年年增加，至80年代初，产量已占全局总产量的65％以上，对煤炭工业增产挖潜、充分利用煤炭资源，起到了重要作用。 〔含水砂层下全部陷落法采煤〕 1963～1965年间，淮北矿务局等单位先后完成了“朱庄矿含水砂层下用全部陷落法开采缓倾斜近距离煤层群的试验”和“张庄矿含水砂层下用全部陷落法开采缓倾斜厚煤层的试验”。前者减少了防水煤柱尺寸，取消了地表塌陷区排水工程；后者提高了开采上限，顺利地在含水砂层下面粘土夹砾石层厚度仅2．47米的地方，用全部陷落法开采了7．8米厚的缓倾斜煤层，二者都对淮北矿区的生产有一定的指导作用。 〔A组煤开采〕 1983年，淮南矿务局总工程师室、治水办公室等单位杨宗震等，完成了“淮南矿区A组煤底板岩溶水文地质条件及防治方法的研究”。该成果基本查清了淮南矿区A组煤底板岩溶水文地质条件，确定了富水带位置，预计了矿井涌水量，并对矿压、底板的影响进行了实验，应用“疏水降压限压开采”技术，解决了受岩溶水威胁的A组煤的开采问题。1980～1984年，全局安全采出A组煤606万吨，并为安全采掘全矿区1．08亿吨储量提供了可靠途径。 〔缩小防水煤柱〕 1983年，淮南矿业学院、刘桥第一煤矿等单位疏开生等完成“刘桥一矿缩小防水煤柱的试验研究”，对试采区的水文地质、采动影响下“两带”高度的发展规律、矿山压力及地表移动规律进行了大量科学研究工作，取得了丰富的资料及参数，对煤层顶底板砂岩裂隙水提出了有效的防治措施，并初次使用钻孔采动疏干，改善了生产环境；在43及61采区缩小防水煤柱15～20米，多出煤15万吨，未发生水患事故。 二、煤炭洗选 1958年安徽第一座选煤厂——淮南望峰岗选煤厂建成投产。截至1987年，全省已有选煤厂8座，淮南3座，淮北5座。淮南各厂选煤工艺，有的采用分级跳汰浮选联合流程，有的采用原煤跳汰—浮选联合工艺选煤法；淮北各厂均采用原煤不分级水力跳汰和煤泥浮选联合工艺选煤法。全省年入洗能力为1300多万吨，重要科技成果有单双轴振动筛、分选机、浮选机、脱水助滤剂、浮选工艺参数自动控制系统的研制以及最大折合回收原则应用研究等。 〔洗选设备〕 1980年，淮南矿务局望峰岗选煤厂等单位研制出“ZSM 2570B双轴振动筛”是当时国内面积最大的煤用振动筛，其工作面积16平方米，单位面积处理量5～7吨／时平方米，产品的水分15％～20％，单位面积泄水量12～15立方米／时平方米，筛分效率65％～70％。该振动筛结构简单，运转可靠，检修方便，维护量小，噪音低，适于中、细粒煤的脱水、脱泥，也可用于中、小细粒煤的湿式分级。 1981年，省煤炭厅等单位丁月聚等研制出“XSF 500×600斜槽分选机”。当入料粒度为80毫米，入料灰分为58％，该机洗后商品煤灰分为23％～28％，矸石灰分大于80％，矸石中＋1．8级含量达93％，处理能力为25～45吨／时。以该机为主体的洗选系统，设备结构简单，使用方便可靠，维修量小，工艺配置简单，对洗水浓度要求不严，且厂房体积小，投资少，是一种新型机械化选矸和劣质煤洗选设备。 1982年，淮南矿业学院等单位吴大为等研制出无搅拌机构的“XPM－8型浮选机”。该机能充分利用循环矿浆在压力急剧下降时所析离出来的微泡，以强化浮选过程。其优点是：大量微泡析出能提高浮选产品质量，减少尾煤损失；浮选药剂充分乳化，减少药剂消耗；采用直流式给料，提高了设备处理煤浆能力；煤浆为流动式，充气均匀，液面平稳。 〔浮选剂与助滤剂〕 1985年，淮南矿务局望峰岗选煤厂、谢一矿选煤厂等单位完成“1＃脱水助滤剂的研究”。在浮选精煤过滤机中添加该助滤剂，能够提高过滤机处理量2倍，降低浮选精煤水分2％，降低滤液浓度，减少煤泥流失，有良好的经济效益。 1986年，淮北矿务局芦岭选煤厂等单位在研究煤炭有机质和浮选机理的基础上，研制出一种浮游选煤的新型“GF浮选剂”。将GF浮选剂应用于芦岭选煤厂（肥气煤），与原使用仲辛醇和轻柴油相比，精煤灰分降低0．15％，精煤产率提高2．72％，尾煤灰分提高2．63％，药剂耗量降低46．3％左右；应用于彩屯选煤厂（瘦煤）与原使用煤油和109浮选剂相比，精煤灰分降低0．13％，精煤产率提高2．52％，尾煤灰分提高8．82％，药剂耗量降低33％。该浮选剂已在40多个选煤厂推广使用。 〔洗选工艺与管理〕 1982年，淮南矿务局望峰岗选煤厂、淮南矿业学院等单位程东旭等研制成功“浮选工艺参数的自动检测与自动控制”系统。它由煤泥水浓度、流量自动调节和浮选加药量跟踪调节系统组成。其主要技术成果是：首次在煤泥水浓度检测中试用γ射线密度计获得成功；采用简单调节系统实现流量和浓度定值控制，系统简单，参数稳定；首次在选煤系统试验成功采用开环数字跟踪系统的浮选药剂控制装置。生产实践证明：该系统技术性能可靠，被控参数稳定，煤泥水浓度自动调节系统精度为±5．0％，煤泥水流量自动调节系统控制精度为±2．5％，浮选药剂控制装置自动跟踪静态误差不大于2．0％，能满足浮选生产的要求，对提高浮选效果、改善劳动条件和节省浮选药剂效果明显。 80年代初，淮北芦岭矿与中国矿业学院合作完成了“最大折合回收原则及其应用”的研究，利用（折合后）精煤最大回收率原则，推行全面质量管理，对浮选过滤作业由于能力不足所造成的煤泥流失，采取了有效技术措施，提高了精煤回收率，改善了产品结构。 1984年，淮北矿务局、淮北选煤厂等单位孙国良等研制的“淮北选煤厂生产系统集中控制”系统，由1～2人在集中控制室操作，就可对全厂11个生产系统的221台电机进行启动、停止、控制及运行状态的监视。其控制方式有就地闭锁、就地解锁、集中控制三种。由于采用了该系统，在提高设备利用率和节电方面每年增收近百万元，获得较显著的经济效益。 |