此次投产的H2303工作面是北皂煤矿进行海下采煤的第七个工作面,位于海平面以下200米,面长196米,推进长度1228米,设计可采储量为122万吨,是国内目前最大的海下采煤工作面。北皂煤矿副矿长、总工程师李恭建告诉记者,“别小看这海平面以下200米,这可是目前离海面最近的工作面。这一距离比该矿的第一个工作面整整提升了170米。”
据介绍,离海面越近,开采的风险越大,越容易发生透水、海水倒灌等事故,因此,对第七个工作面的开采北皂煤矿做出了精密的准备:组织成立了一支由业内顶尖专家组成的研发团队,采用世界领先的“综采放顶煤开采技术”,全力解决海下水患。通过对海域防水闸门远程控制,实现了面上操作和地面控制中心远程控制开启、关闭防水闸门。即便是在海下采煤区域停电的状态下,也可实现防水闸门自动关闭,大大提高了海下采煤的安全性。同时,海域瓦斯治理抽放、工作面超前支护、超大断层突破等数十个海下采煤重大难题也得到有效解决。
由于海下地质构造、水文地质情况复杂,为提高开采安全系数,杜绝水文地质灾害发生影响海下采煤工作进展,此次北皂煤矿加大海下水文地质探查力度,将工作面瞬变电磁水文地质条件探查由工作面形成后进行改为工作面掘进中进行,通过超前探放杜绝地质水文安全隐患。
“不仅离海面最近,H2303工作面更是我国海下采煤史上离海岸最远的一个。”李恭建介绍说,该工作面与位于海岸的矿井井筒直线距离达6500米、通风距离长达11000米左右,必须进行充分通风以保证井下空气流通,防止瓦斯聚集。
为此,北皂煤矿科研团队科学调整通风设备,将东风井主要通风机进行了模拟管网性能测定及叶片角度调整,确保井下瓦斯浓度维持在标准线以下。
此外,为实现井下人员精确定位,北皂煤矿还将工业以太网技术引入到井下,创建了全国煤炭行业第一个井下百兆工业以太环网,不仅能够对下井工人进行精确定位,畅通井下移动通讯,还可对井下实现在线监测,对皮带运输、给排水、供电、通风等环节进行全系统自动化集中控制。
在前六个工作面成功开采经验的基础上,目前,北皂煤矿已掌握了处于世界领先地位的防止海水溃入、灾害预警系统以及开采覆岩运动规律等技术,并拥有了海下采煤的成套技术和完全自主知识产权。
依靠先进的科学技术支撑推进和独立的科研团队进行攻关,北皂煤矿海下采煤的月产量已从最初的3万吨提高到目前的11.1万吨。截至目前,北皂煤矿是国内唯一实施海下采煤的矿井,已累计开采海下煤炭500多万吨。
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北皂煤矿位于渤海湾畔的龙口市,始建于上世纪七十年代。由于地处典型的三软地层,北皂煤田地质条件复杂,矿压现象明显,煤炭产量不高。为求突破,上世纪九十年代起,龙矿集团将目光投向了近在咫尺的海洋,在国内率先开始涉足海域采煤,并于2005年采出我国历史上第一刀海下煤炭,也使我国成为世界上第五个掌握海下采煤技术的国家。
