高河能源：400米井下由“黑”变“绿”之路

百万吨级膏体充填开采项目作为一张闪亮的“绿色名片”，是高河能源深入实施创新驱动的生动实践，也是“在转型发展上率先蹚出一条新路来”的努力探索。

一年来，高河能源完成了集团首个充填开采工作面E1302的充填面回采和收尾工作，通过不断优化调整生产组织、优化升级充填工艺、优化改造隔离工艺，实现从摸索探路到稳定运行，从5天三刀煤一个循环到2天四刀煤一个循环，高效率、高标准、高质量，真正实现了“矸石零排放”“地表零沉降”“水体零破坏”。

以绿色充填谋发展新优势

在“碳达峰、碳中和”的战略背景下，高河能源坚持“绿水青山也是金山银山”的发展理念，把绿色转型低碳发展作为长远大计，在绿色充填开采方面持续发力，致力于走绿色、高效、安全、可持续发展之路。

绿色充填开采是煤炭开采工艺的变革，是将煤矿产生的矸石、电厂废弃物粉煤灰等资源化利用的现代绿色采矿技术。自2020年4月开始，高河能源充填开采系统组织井上下膏体试生产，一直到2021年10月25日，完成E1302充填工作面回采，累计完成157个采充循环，充填推进390米，充填采煤48.8万吨，充填膏体27.7万方，复用矸石37.3万吨。根据地表沉陷观测，目前地面控制效果佳，没有发现裂缝等情况，地面建构筑物得到良好的保护。

2021年4月1日，高河能源宣布成立充填开采专业化队伍，拥有丰富理论知识和充填经验的李双利被任命为充填开采队队长。8个月以来，他带领120名员工不断攻坚克难、优化生产组织、探索最优充填工艺，培养了一个又一个技术尖兵。

刚成立的充填开采队是一个拥有70%新工人的队伍，面对新工艺、新技术，他们手足无措。“为了让新工人快速且牢牢掌握该技术，我们用以‘老’带‘新’、以‘一’带‘多’的方式， 让老员工充分发挥‘传帮带’作用，让新员工不断从实践操作中总结经验，加强个人技能学习。”李双利说。

隔离充填工是该队唯一的工种，每一个人既是隔离工，也是充填工，还是检修工，“一人多岗”的模式不仅使人员分配做到最佳，而且大大提高了工作效率。

膏体是充填最重要的材料，膏体的好坏取决于充填材料配比。为了得到最好的材料配比，膏体充填实验室因此诞生。

“膏体充填实验室是膏体充填站的重要组成部分，实验室的建立，让我们可以实现常用原材料时时检测、检测结果快速获得、膏体料浆分批检测等。还能通过实验室和现场、井上和井下、理论和实际的深入联系和反馈，更好地指导充填配料、服务充填生产。”生产技术部副部长郭子程说。

以技术创新谋竞争新优势

绿色智能、安全高效，已成为矿井可持续发展的时代要求，致力创新驱动、加快转型升级，成为矿业繁荣发展的必然选择。如何进一步提升工作效率，创造更好的成绩？答案不言而喻，就是创新。

高河能源始终积极践行精益思想指导下的“算账”文化，以成本和效率为出发点，在“降”字上下功夫，在“增”字上想办法。

割煤、隔离、充填是充填开采提产达标最重要的组成部分，而堵管和漏浆是充填过程中存在的最大问题。为全面杜绝端头尾隔离漏浆问题，保证充填开采稳步推进，高河能源不断优化隔离工艺，升级隔离体系。

“我们首先加强顶部隔离，对废旧隔离布进行再利用，消除顶板渗水通道，避免了在充填过程中渗水导致的浆体离析；其次加强底部隔离，清除下隔离侧向压力，降低了底隔离渗浆的风险；最后强化角隔离，针对端头尾隔离角进行二次防护。通过这三项隔离优化，形成了凹型隔离防护圈，实现了端头尾隔离‘零漏浆’，全面提升了充填隔离质量。”充填开采队孛一峰说。

隔离布规格的调整是优化隔离工艺、提质增效的举措之一。“我们采用大尺寸隔离布做隔离，有效减少了隔离搭接环节工作量和风筒胶使用量，每组隔离由单班15架提升至25架，隔离组数由最初的12组缩减至8组，单组隔离效率提升66.7%。”李双利说。

为提高月度充填产量，减少单循环用工数，提高充填效率，降低吨煤材料成本投入，2021年6月，生产技术部通过材料革新，将顶板的双层金属网调整为柔性网，不仅取得了较好的护顶效果，而且降低材料成本20.1%，平均每循环用工减少27.5个，效率提升78.6%。

节能降耗、降本增效、充分发挥创新力量，将极大提升降本增效的效果。高河能源一直努力在效率和成本中寻找平衡，不断优化充填体系，加快设备技改、系统升级，实现效益最大化。

以敢闯敢拼谋创新新优势

自党史学习教育开展以来，充填开采队将党史学习教育和落实精益思想指导下的“算账”文化相结合，力促班组核算机制落地。建立“班组创新小组”，制定符合实际的创新奖惩制度等措施，极大地激发了员工参与创新的积极性和主动性。

“付华强式清带器”就是在这样的背景下应运而生。为解决大皮带原有U型清带器容易因中间卡绊煤矸造成清带器失效的弊端，付华强带领班组成员，发挥大家的创造力，创新研制出该装置。

原来，E1302工作面机头尾落差15米，膏体墙在凝固过程中渗出大量水分加上生产过程中设备中的冷却水、喷雾水、底溜水全部汇聚在煤流中，会造成皮带带回煤支起U型清带器进而导致失效，极大地制约了矿井运输系统安全。

“我们利用杠杆原理，通过在原U型清带器转轴连接一个小清带器制作而成，这样不仅可以有效避免U型清带器卡绊煤矸导致的清煤不全现象，而且可以防止煤炭在机尾滚筒积聚，保护运输系统的平稳运行。”充填开采队付华强说。

在绿色充填开采过程中，充填浆体需要在地面进行搅拌配比，通过管路长距离输送至井下充填。长距离的输送，会造成堵管风险。一旦发生堵管，管路浆体会在2个小时后失去流动性，时间越长，解决难度就会越大，我们必须保证在2个小时黄金时间内解决，否则将对充填开采效率造成极大的影响。

该队技术人员变难题为课题，积极研究管路快速疏通装置。“我们在实验中，发现正向冲击疏通法效果不明显，于是我们科学计算压力，在保障安全的前提下，在井下精确布置打压点，创新制作反向打压装置。在经过多次的实验和验证后，该管路快速疏通装置能够在1.5个小时内顺利完成管路疏通工作，应用效果良好，有效保证了充填开采系统的稳定可靠，目前该装置已经申请国家发明专利。”孛一峰说。

除此以外，还有创新尾梁回撤工艺，充分利用力学原理和支架原有结构，科学设置回撤角度，回撤时间从常规的5个循环缩短至3个循环完成回撤，效率提升67%；优化充填支架下隔离板结构，解决了支架滑道开裂导致的下隔离板倒伏问题，避免了支架升井大修，为下一个充填工作面的设备安装赢得了时间。

队组成立以来，充填开采队单循环用工由205工减少为170工，劳动生产效率提升20.6%，班组员工提出合理化建议20条，应用并促进现场改进5处。

（文/图 雷淼淼 连雅男）

责任编辑：李世臣