第三章　煤炭生产
第一节　开拓掘进

　　一、开拓
　　（一）开拓方式鹤岗矿区开拓方式的历史发展过程，基本上可分为3个阶段：
　　第一阶段为1937～1952年，全部是斜井分层片盘开拓。在32处自然生产井中，即有13处（兴山的一井六层、二井六层、三井新四层、四井六层；东山的一井、二井、三井、四井；南山的一、二、三、四、五井），矿井属于斜井分层片盘开拓。
　　第二阶段为1953～1975年，斜井分层片盘开拓与集中（或分组集中）运输大巷以及斜井中央石门分层大巷开拓等开拓方式同时并存。在32处自然生产井中，除了兴山二井和峻德立井外，在其他30处自然生产井中，上述各种开拓方式相继并存。
　　第三阶段为1976～1985年，石门分层大巷开拓、运输大巷采区石门开拓。属于这些开拓方式的有：大陆箕斗井，富力皮带井，兴山一、二井，新一立井，兴安立井，南山立井，峻德立井等8处。在这一时期，仅有兴山六井属斜井分层片盘开拓。截至1985年，全局已基本上取消了斜井群、斜井分层片盘开拓、单钩串车提升的方式。
　　（二）巷道布局在东北沦陷时期，鹤岗煤矿第一个斜井（兴山五槽斜井），于1933年（伪大同2年）正式开拓后，相继开拓的所有斜井，为了适应日本侵略者所采用的高落式、残柱式等掠夺式采煤法的要求，采区的巷道布置，无论运输巷道和回风巷道，大都布置在煤层中。这种布局有害安全，丢损资源，维护困难，又易自然发火，造成了严重后果。
　　1945年12月鹤岗矿务局成立至新中国成立前期，主要是进行矿井恢复工作。1950年以后，随着采煤方法的改变，矿井巷道布置也开始了改革。特别是在第一个五年计划期间，大力进行了采煤方法改革工作，基本形成了分层长壁开采的体系。矿井的巷道布置随着采煤方法的改革也有所改革。对片盘的巷道布置，全局有两种布置法：一种是单巷布置不留巷道保护煤柱；一种是为解决掘进时通风困难，以及为下一分段通风服务，采取双巷布置（有主运输道和顺槽风道），留有巷道保护煤柱等片盘巷道的布置方法。
　　对片盘斜井，向煤田深部发展的深部接替，有的用二段斜井的巷道布置方法来接替（南山煤矿的各斜井）。对主要巷道（总运输巷、总回风巷、轨道上山、溜煤下山）均布置在底板岩层或底板下薄煤层中。在厚及特厚煤层采区的巷道布置，为保证同时开采3个分层以上的采区基本巷道，大都布置在底板岩层或底板下薄煤层中。从而减少了资源损失，解决了主要巷道长期维护困难等问题。
　　在三年“大跃进”期间，由于采用了部分错误的采煤方法，加之技术管理混乱，采区巷道布置产生了很多问题。突出的是把集中运输布置在厚煤层和特厚煤层中，引起了巷道维修工程量大。运输通风不畅，采区尺寸缩小，回采率低，掘进率高，自然发火频繁，劳动生产率和矿井生产能力下降等一系列严重后果。
　　从1962年开始，积极整顿和改革了采区巷道布置。将厚煤层和特厚煤层的集中运输、回风主要巷道，布置到煤层底板岩石里或下部薄煤层里。减少了护巷煤柱，有利于巷道维护。阶段和分阶段（包括斜井片盘）煤柱采用了正梯形，缩小和完整了煤柱形式，提高了回采率，并有利于采区防火工作；增加了工作面长度和走向长度，增设了采区煤仓，加大了采区的生产能力，降低了掘进率，为合理集中生产创造了必要的条件。
　　70年代后期随着矿区生产的发展，采掘机械化程度的提高，普采及综采设备的推广和应用，原采区走向长度已不能适应机械化采掘高度发展的需要，所以全局普遍加大了采区走向长度与工作面长度。
　　工作面长度由80～100米，加长到120～150米，在条件较好的地段，工作面加长到180米。随着采区走向长度与工作面长度的加大，不但减少了掘进率，而且采区、工作面集中，减少了的搬家次数和采区的煤柱损失，在生产管理和机械设备的使用及提高回采率上，都取得了较好的效果。
　　采区联合布置方式有两种：1.共用1套集中上山和分段集中岩巷，用分段石门贯穿各个煤层，使运煤、运料、通风大联合；2.在煤层间距较远或前部煤层较厚时，为了灌浆和运输上的需要，把区内煤层划分成两个组，分组布置区段集中岩巷和运输机上山，使出煤系统分组独立，回风、下料大联合。
　　用单双巷混合式的布置方式来实现2个段或3个段同采。所谓混合式即以布置单岩巷采区为基础，使这条岩巷作为下一段的总轨道，而上分层的分层机道一翼全部掘出，与机道上山或集中机道石门联接，以分层煤机道代替岩石机道，借以出煤、进风，在岩石轨道中，分别作石门和上段与下段分层回风道和上段分层机道联系。使一巷多用，既作为下分段的回风、进料、打钻注浆用，又作为上分段的流水及起到二分层机道用。为了保证上分段的一分层向二分层过渡不停产，在停产线附近，掘凿200米左右的岩巷机道。在采区上为双岩巷，其他仍为单岩巷的混合式布置方式。这种布置方式正在试验之中。
　　1984年采区的一翼平均走向，由过去的200米左右，提高到300米以上。随着回采装备（普采机组、综合机组）和技术水平的提高，加大了工作面长度。在条件适应的地方，推广了对拉或顺拉工作面。平均工作面由85米左右提高到100米以上。生产掘进率相应地有所下降，由1975年的231米：／万吨，下降到1985年的166.82米／万吨。
　　二、掘进
　　（一）爆破矿区最早的施工方法是镐刨（即手刨镐）。煤田开发当时，手镐是掏槽、送道的主要工具。1917年至1937年鹤岗煤矿基本上是手刨镐，而且一直到1950年仍有少数坑口使用。这种施工方法，是先掏槽后卸货，卸货后由人力向外捣货。掏槽方式，根据煤层管理情况分别采用掏边槽、底槽或腰槽。
　　1938年（伪康德5年）曾使用火药、雷管，采取火药爆破方法掘进。1945年抗日战争胜利后，由于火药供应中断一个时期，又以镐刨为主。
　　1948年，矿务局又开始使用火药、雷管的爆破方法掘进。当时炮眼钻进是用手把钎子打眼（部分使用电、风钻），然后装火药和雷管。雷管用导火线引燃爆破（全局井下以雷管用导火线引燃爆破，直至1953年初才取消）。1953年起，开始使用电雷管。火药使用硝铵煤矿安全炸药，钻眼工具普遍采用电钻打眼和部分风钻打眼。引爆工具是放炮器。
　　中华人民共和国成立以后至1952年，全局在恢复时期，钻眼设备迅速增加，除电钻大量引进外，风钻也由1949年的20台，增至1952年的167台，风镐由1949年的32台，增至1952年的154台。自此，全局大量地使用了风钻、风镐，有了风动钻眼工具，大量地进行了半煤岩和岩巷的掘进，并不断地改进爆破方法与掏槽方式。在创造新纪录运动中，爆破技术不断革新。1950年前推广了快速送道、新法掏槽钎子（李庆萱创造的药壶式钎子），使掘进能力有所提高。1951年按照东北煤矿管理局《改进生产技术的决定》，全局风钻全部使用了“活钎头”。1952年，鹤岗矿务局推广了打深眼放两遍炮、楔形掏槽、多循环作业等经验。东山煤矿一、二、三坑在推广快速送道队经验基础上，又推广了空心炮、湿式凿岩、气盖架子打眼的先进经验。其中，空心炮1项即提高效率20％，创造单孔单轨岩石送道圆班砂岩日进6.1米。
　　在爆破技术上，50年代初期开始试行了中深孔爆破。1953年全局推广崔国山快速掘进经验，提高了单、双孔进度。并推广周期图表作业、大巷日双循环、大眼深孔爆破法。1955年在掘进场子推广李宝书快速掘进经验，在一般掘进场子推广打深眼、按循环图表作业、三点定中心以及建立区域管理等各种先进经验。1954年推行平行龟裂爆破法与单一双段掏槽法的先进经验。当年全局超额10000米完成了总延米任务，超额2700米完成了主要巷道任务。1956年全局在掘进工作面采用多机打眼，在双轨大巷里面使用4—6台风钻，单轨大巷里使用3台风钻打眼，采区准备巷道工作面一般为2台风钻打眼，采用多机打眼后，提高了打眼效率，减少了打眼时间，为加快循环进度赢得了时间。钻眼工具多为洛阳产的76—55型风钻及钻架。在爆破方面采用了2号岩石炸药，段发雷管。这种多机打眼经验沿用至今，还采用了抛碴爆破和全断面一次爆破的新经验。同年在南山煤矿三井片盘运输煤巷，试用苏联造MK—2掘进康拜因，即联合掘进机。但因装运配套设备不适应，于1962年由煤炭工业部调给北京矿业学院。
　　为巩固全断面一次爆破的新经验，于1973年，鹤岗矿务局与辽宁省煤炭科学研究所，共同于新一煤矿二开拓区六槽633瓦斯煤层掘进工作面试验毫秒爆破。结果证明：在瓦斯煤层掘进工作面，实现毫秒爆破全断面一次爆破，是改变掘进落后状态的一项重要措施，对于提高工时利用、改善工人劳动条件、降低炸药消耗，组织多循环作业、提高单进、提高效率等方面效果是显著的。在试验中，放炮后经过200毫秒瞬间瓦斯涌出浓度最大为0.52％，没有超过《煤矿安全规程》的规定。因此，把毫秒雷管总延期时间控制在130毫秒以内，1～5段连续使用，同时使用相应等级的合格安全炸药，严格执行《煤矿安全规程》有关规定的各项措施，安全上是有保证的。
　　1977年5月，试验并推广了光面爆破。光面爆破实质上是一种控制爆破，是钻眼爆破的一项革命，也是鹤岗矿务局井巷施工中钻眼爆破的新发展和重大技术革新成果。
　　（二）装运鹤岗矿区掘进工艺中的装载，最早是人力装载，并且一直延续很久。
　　在东北沦陷期间，日本侵略者采取了“以人换煤”的开采政策，不顾矿工的身心健康，在井工开拓中，施行法西斯统治，一再加大劳动强度，延长劳动时间，在装载工艺中，从未使用机械，只是笨重体力劳动。新中国成立后，鹤岗矿务局为降低工人的劳动强度，提高劳动生产率，加快施工进度，在开拓掘进场子中开始使用了装载机械。
　　1950年第一次由苏联引进5台C—153型装煤机。1951年开始试用。1952年开始使用装煤机，1966年增至19台，1969年增至42台。1970年在籍34台，使用16.67台，1983年在籍7台，使用0.23台，效能110.87米／台／月。1984年在籍7台，使用0.34台，效能117.23米／台／月。
　　1964年开始使用铲斗装岩机，当年在籍1.2台，使用0.63台，效能38.89米／台／月，1984年增至36台，使用3.01台，效能为63.68米／台／月。
　　1970年开始使用耙斗装岩机，当年在籍4台，使用1.56台；1973年正式使用耙斗装岩机，当年在籍5台，使用0.75台，效能为28.4米／台／月；1984年增至186台，使用82.72台，效能为80.52米／台／月。
　　1980年使用联合掘进机，在籍4台，使用1.05台，效能249.76米／台／月。到1983年增至5台，使用0.28台，效能242.86米／台／月。1984年在籍5台（煤矿建设工程处除外），使用1.29台，效能223.19米／台／月。
　　1985年，鹤岗矿务局共有联合掘进机6套，其中，煤矿建设工程处1套，是由瑞典抓岩机、法国伞架及相应附属设备配套的掘进机，用于大断面岩巷掘进。另外5套，均为日本MRH—S50—13型掘进机，安装在兴安煤矿2套和峻德煤矿、南山煤矿、富力煤矿各1套。这种联合掘进机，用于煤巷掘进，为综采服务。
　　1985年全局掘进装载以耙斗机为主。在掘进综合装载机械化方面，虽早在50年代即开始推行了，但发展较慢，从60年代初到1970年，机械化程度仅为10％左右。从第四个五年计划后期，即自1975年起，掘进综合机械化程度才有所提高。由1975年的17.4％，提高到1985年的54.98％。
　　近年来，鹤岗矿务局大搞了岩巷机械的使用，使岩巷机械化程度逐步提高。1979年为61％，1980年为61.O4％，1981年为71.8％，1982年为68.89％，1983年为70.81％，1984年为76.67％，1985年为83.49％。
　　鹤岗矿区最早的掘进运输方式是挑土篮，人推车。从人力到机械的发展变化，经过了几十年的漫长历史。
　　畜力运输。这是由挑土篮、人推车发展起来的。主要是在集中的运输大巷，用骡马拉出煤岩，一般叫马套子。马套子始于1942年（伪康德9年），最初在南山一坑，每匹骡马拉2～3台1吨矿车。至1945年相继取消，同时又代之人力推车。
　　小绞车运输。从1949年开始使用，当时有小绞车47台。第一个五年计划期末为91台，第二个五年计划期末为142台，第三个五年计划期末为227台，第四个五年计划期末为311台，1981年末为750台。小绞车运输设备成倍的增长，近些年仍在继续使用。
　　卡机运输即无极绳运输，从1950年开始使用。
　　1953年，东山竖井在建井过程中开始使用蓄电池电机车。由于鹤岗矿区均属瓦斯矿井及有煤尘爆炸危险矿井，因此，蓄电池机车逐年有所增加，特别是高瓦斯矿井与瓦斯突出矿井（新一立井、南山立井），全部使用蓄电池机车，并且使用特殊防爆开关。全局蓄电池机车在籍台数，已由1955年的7台，至60年代末期增加到49台，至70年代末期增加到61台，增加近8倍。1985年末仅在开拓掘进场子中就在籍84台，使用60台，使用率为71.4％。
　　（三）支护鹤岗矿区井田开发初期的掘进巷道，大多是梯形断面，以木支架为主。有部分是裸体（裸体巷道属原始的，已被逐步淘汰，但在50年代，兴安竖井一水平仍然掘凿了一些裸体拱形巷道，直至1984年止，这种巷道在全局才基本消灭），即自然平衡拱形，不用任何支护。及至恢复时期，全局的各类巷道，也仍以木架为主（即木棚子），其形状有梯形、矩形、多角形等。在第一个五年计划期间，对井口门（开凿斜井时发碹的绞车道井口门除外）、巷道交岔口、巷道顶板破碎以及地压大的地段，使用了混凝土做支护材料，即巷道发碹，其形状为半圆拱形，或三心拱形。从第二个五年计划起，随着全国开展的坑木代用活动，大力试用和推行了混凝土成品棚子，并在井下大巷掘进中广泛应用。这种支架主要使用在围岩较好、压力不大的运输大巷或石门内。由于它的成本高，重量大，抗压强度小，脆性大，因此在70年代基本上都淘汰了。
　　1957年开始于兴安煤矿一水平大巷试用锚杆支护。由于当时对锚杆支护的作用原理缺乏认识，又没有其他辅助手段，一直都选在围岩较好的巷道试用，没有大量推广。
　　50年代还推广使用了混合支架，即是铁梁、水泥腿、水泥背板。主要使用在顶压较大、侧压较小的巷道中。
　　1962年，在大陆煤矿一井（现南山煤矿三采区）、富力煤矿四井等井下大巷推广使用U型钢的拱形支架，直到“文化大革命”初期，逐步减少，直至停用。
　　1966年，矿井开始采用支护喷浆技术。1969年，试用了喷碹。1973年，全局开始推广锚喷支护。
　　在推广光爆锚喷支护工作中，从1979年开始，突出地抓了光爆锚喷一次成巷。大搞了学先进树样板抓点带面。在学习抚顺、徐州、淮南等兄弟局矿先进经验的基础上也培养了自己的样板。特别是富力煤矿605队于1982年全国锚喷竞赛中，取得时间、厚度、平整度、回弹率、粉尘、进度全部合格，与徐州矿务局权台煤矿重点一队并列全国第三名。这些典型经验带动了全国光爆锚喷的持续开展。