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第三节 煤炭开采

  1931年前,黑龙江地区的煤炭开采,是用手工开掘小斜井、小土立井,采露头煤。东北 沦陷期间,日本帝国主义为大规律掠夺煤炭资源,推行残柱式、高落式、手工打眼,炸药爆 破,进而采用风钻、电钻、链条运输机,个别煤矿采用无极绳绞车等采矿运输技术。
    中华人民共和国成立以后,于1950年引进苏联采煤机械;1951年学习苏联全面陷落管理 顶板经验;1964年引进波兰采煤机组,实现工作面落煤、装煤、运煤设备移动机械化。
    中华人民共和国成立初期,煤矿掘进巷道采用双巷并列布置,在主巷一侧配一副巷,局 部通风距离在100~150米,以便解决通风问题;但掘进副巷既多消耗人力,又影响掘进速度 。为此,鸡西矿务局长期进行单孔掘进长距离通风的实践,积累了20项连接风筒等方面的经 验。1956年局部通风距离可达30~500米。1965~1966年,在恒山和穆棱煤矿用1台11千瓦风 扇,直径485毫米的胶皮风筒,先后创出送风距离1770米和2025米的成绩,按每千瓦送风长度 184.2米计算,超过同期苏联的114.12米、加拿大的97.72米、法国的67.12米,达到当时 的国际水平。在1966年全国煤矿技术展览会上,被列为10项赶超世界水平的项目之一。1978 年获黑龙江省和全国科学大会奖。
    鸡西矿务局恒山矿为改造斜井分散局面,实现集中生产,提高综合生产能力,于1971年 设计、配套、安装成斜井鸡西—1型钢丝绳胶带运输机,每小时运力400吨,运输长度970米, 减少司机和检修人员,每年节约维修费5万元,节电18万度,运送人员比轨道人车安全,为全 省煤矿改造和大型斜井的建设闯出了新路。1978年获黑龙江省科学大会奖。
    1971年和1972年经交通部、燃料化学工业部批准,鸡西矿务局麻山六井、滴道一井在林 口至密山国铁干线33公里和66公里处进行铁路干线下开采试验。经采后观测,麻山矿最大下 沉370毫米,最大水平移动180毫米。滴道矿最大下沉290毫米,最大水平移动130毫米,最大 下沉速度为每昼夜2毫米。鉴定结果:(1)整体缓慢下沉;(2)地表下沉水平变化过程中, 轨距合格率在98.5%以上,及时维修可以保证线路良好,维修费在每吨原煤成本中增加0.1 9元;(3)鸡西地质条件下的铁路地下煤层均可开采,在保证列车安全,正常速度运行条件 下,采出主焦煤39万吨,并积累了大量数据和经验。1978年获黑龙江省和全国科学大会奖。
    矿井提升绞车,大都采用绕线型异步电机拖动,有级调速,接头多、维修量大、耗电多 。1972年鹤岗矿务局用三相桥式硅整流器、滤波电抗器、三相桥式可控硅逆变器及触发控制 装置,试制成提升绞车可控硅串级调速装置,在兴山矿—井280千瓦绞车上使用,满足了加速 ,减速、低速三项自动控制要求,每年节电10万度以上。装置体积小、故障少、维修方便。 1978年获黑龙江省科学大会奖。
    双鸭山矿务局岭西矿1973年实现了综合防尘,除实行湿式凿岩,喷雾采煤外,在井下主 要产生煤尘地点均安装了光电、声电、感应、水银触点和机动等五种洒水装置,使粉尘浓度 降低到2.7毫米/立方米,进入采掘工作面的风流都得到净化,大大减少矽肺的发生,达到 矿井综合防尘的国内先进水平。1978年获黑龙江省科学大会奖。
    由于井下潮湿、粉尘多,电动机经常超负荷、短路、单相运转,容易损毁。1973年双鸭 山矿务局四方台矿研制成由整流电路、门电路、时间电路、执行电路组成的JBZ-2型电机综 合保护装置。装置体积小、线路简单、造价低、便于调整,可直接安装在井下各种防爆磁力 启动器内,对75~300安培范围内电动机进行超载、短路、断相保护,保证正常运行,节约了 维修费。1978年获黑龙江省和全国科学大会奖。
    1974年,鸡西矿务局科研所与二道河子矿协作,制成硅整流电源装置,给10台矿用电机 车供电,运行可靠,效率高,避免人工汞气慢性中毒,年节电38万度。由于效果显著,很快 在全矿井的电机车、矿灯房、绞车操作等所有用电设备上推广。1976年鸡西矿务局推广总容 量达5140千瓦。1978年获省科学大会奖。
    1974~1982年,鸡西矿务局小恒山矿改变生产布局,改造薄弱环节,加大开采强度,合 并六处斜井为一竖井,简化地面生产系统,改变小、多、散的矿井布局,向大型化、集中化 和现代化发展,使原煤产量由1974年的101.8万吨提高到1984年的202.3万吨,全员劳动效 率由每工0.821吨提高到1.617吨。1983年获全国煤炭优秀成果奖。
    1975年,鸡西、鹤岗开始引进综合采煤机组,实现工作面工序机械化、连续化。围绕机 械化的发展,出现定向掘进等长工作面、倾斜长壁采煤工作面、上下山条带同时开采等新的 采区布置方式,完善普采机组的锚链牵引,革新了急倾斜和薄煤层爬底板机组。
    双鸭山矿务局岭东矿为解决矿车冻车和粘车,于1976年1月研制成前倾式低频振动清车机 ,清车能力为10~15台/时,减轻体力劳动,提高效率20倍。1978年获黑龙江省科学大会奖 。
    1976年,中国煤炭科学院北京开采研究所和鸡西矿务局穆棱煤矿共同研究树脂锚杆,以 合成树脂为粘结剂,把锚杆与孔壁岩石粘结为一整体,5分钟可固化,初承力达到全部载荷能 力的80%-90%,锚固力也较高。用直径35毫米柞木锚杆可达5~7吨,用直径10毫米螺纹钢锚 杆可达10吨以上,成本比压缩木锚杆低1/3。经工业性实验,可在各类巷道应用,并取得较 好效果。煤炭工业部于1976年11月在淮南矿务局召开会议,决定在全国煤矿推广。1978年获 黑龙江省和全国科学大会奖。
    1979~1984年,七台河矿务局王友佳、石英、张权、姜子良、邱振先等28人,在五个生 产煤矿中,对新兴、新建、桃山三个煤矿进行矿井技术改造,简化地面生产系统,实现矿井 集中生产,将原有18处小斜井合并为三处大型钢丝绳胶带输送机斜井,并对新立矿进行了环 节改造,大大改变了矿区的生产面貌,生产能力也大幅度提高。1985年获东北内蒙古煤炭工 业联合公司科技大会优秀科技成果一等奖。
    1982年以前,碱场煤矿开采厚度为0.6米左右的薄煤层,用火药落煤,人工攉煤。作业 条件艰苦、劳动强度大、效率低。为此,碱场煤矿副矿长崔化平、李坤岭,工程师吕景耀于 1983年研究极薄煤层机械化采煤技术,引进YRG型爬底板采煤机与40型运输机配套,经局部改 进在一井102和502工作面应用获得成功,月产煤炭提高51%,效率提高29%,为开采0.5~0. 6米极薄煤层开辟了一条新路。
    1983年,鸡西矿务局城子河矿在负400米标高西采区的1.6~1.7米、倾角16~24度煤层 倾斜长壁工作面,使用综合采煤机组液压自移支架,实行专业工作队为主,三班采煤,一班 检修的作业方式,试行“综机”大倾角俯采工艺成功,解决了采煤机向煤壁倾斜,不能将浮 煤全部装人运输机,致使运输机推进距离达不到循环进度及液压支架倾倒、漏顶串矸等问题 ,取得较好的效益。1985年获东煤公司科技成果一等奖。
    1983年,鸡西小恒山矿周露滨、杨景才、曹天元等试验成“综机”采煤工作面180度旋转 采煤新工艺,打破了原来采区巷道布置方式,为在复杂地质条件下扩大“综机”使用范围提 供了经验。同年获全国煤炭科技大会二等奖。
    省内薄煤层的开采,一直采用走向长壁工作面采煤法,自1983年开始,碱场煤矿由副矿 长崔化平、李坤岭和工程师李继臣率领,在一井二采区104工作面采用对拉工作面,采煤厚度 为0.8米的三号煤层,其上工作面长140米,下工作面长100米,用二台MLQ-80型滚筒采煤机 ,中间巷道运输采用800毫米皮带运输机,平均月产15000吨,使原煤单产比原工作面提高36 .2%,回收率提高7.4%,坑木消耗降低19%,获得较好的经济效益。对拉工作面采煤法很快 在立新矿和升平矿得到推广。同年,升平煤矿副矿长何永哲、班超在该矿二井,煤层厚0.9 ~1.0米,倾角7~9度的9号层,试用倾斜长壁采煤法,沿倾斜方向,向上或向下推进采煤, 工作面的回风和运输顺槽由原来的走向改为沿倾斜布置,取消采区上下山,简化了运输系统 ,使单产达到10061吨/月,比走向长壁式采煤单产提高35.8%,万吨掘进率降低16.1%,回 采率提高21%,同时,改善劳动条件,并减少顶板压力,易于维护。
    1984年8~12月,在二道河子矿用QD-13型切顶墩柱进行工业性试验,生产原煤65978吨 ,最高月产22031吨,达到有效控制顶板、安全生产和安全撤柱的目的。与类似条件工作面未 使用切顶墩柱比较,平均月产提高34%,工效提高88.4%,坑木消耗减少53.8%。煤炭工业部 煤炭科学研究院于1985年1月主持鉴定,认为,使用该型支柱,简化采煤工艺,实现放顶和运 输机移动机械化,是保证工作面安全稳产的有效途径,使煤矿普采和高档普采工作面支护技 术提高到新的水平。
    鸡西二道河子矿于1985年,在国内首次实验成功综采工作面Z型前进采煤法,与相似条件 的后退法采煤比较,平均月产提高32%,采区万吨掘进率降低18%,资源回收率提高12%~15% 。1985年12月东煤公司召开了现场鉴定会,认为,缓倾斜薄煤层和中厚煤层,在没有煤气和 沼气突出危险及自燃倾向的低沼气井中,这项技术是可行的。