第一节 开拓掘进
第五章 生产技术
第一节 开拓掘进
一、开拓方式
1924年,穆棱煤矿采用平硐进行开拓,见煤后沿煤层走向掘进。1925年9月和11月,开拓第一对竖井及第二对竖井。1926年与横硐贯通。穆棱煤矿一、二井是鸡西矿区最早采用竖井开拓方式的。
1935年后,满洲炭业株式会社在恒山、滴道、麻山、城子河开井,其开拓方式基本上是片盘斜井,个别井为平硐开拓。
1950年7月,由中国自己设计和组织施工的全国第一对现代化竖井一小恒山矿竖井开工,1958年投产,这是矿务局第一个现代化竖井开拓方式。
1958年,矿务局片盘斜井的开拓方式在各矿推行,个别井采用平硐或竖井的开拓方式。
1962年,矿务局部分斜井的开拓方式由片盘斜井改为定水平(提升)斜井。
1966年,矿务局大部分片盘斜井改造为皮带斜井和箕斗斜井及现代化竖井。
到1985年,全局开拓方式有5种:
竖井开拓方式:有小恒山、二道河子、张新、滴道河北、城子河5对竖井;皮带斜井开拓方式:有恒山、东海、平岗3对斜井;箕斗斜井开拓方式:有正阳煤矿、穆棱煤矿七井、城子河煤矿西斜井、大通沟煤矿和滴道煤矿十一井等5对斜井;竖斜井开拓方式:穆棱煤矿二井上部为一个小竖井,深43.8米,下部为缓斜卡机道,再下为串车斜暗井;串车斜井开拓方式:有滴道煤矿六井二斜、三井、九井,杏花新区东二采,穆棱煤矿三井、四井、六井二斜等7对井。
二、巷道布置
1924年,中俄官商合办穆棱煤矿的巷道布置为方垛式,横硐沿煤作平巷,每12米作纵硐(上山),各纵硐间每12米为顺硐(顺槽),煤层被纵横割成小方垛。
1935年后,满洲炭业株式会社所开井口的巷道布置为片盘斜井单一煤层布置,片盘间距为30—50米,送若干个上山,形成方垛,进行残柱开采。
1949年2月,矿务局规定大巷间隔为50米,上山间隔为40—60米,上山中间每隔15米作一个小上山,自大巷向上距离10米作成顺硐。1950年2月,改大巷间距为80—100米。
1953年,矿务局各矿的巷道布置基本上是分层布置方式,大部分是双孔掘进。1955年,有的大巷不送上山与顺槽,改为夹风道。1958年后,由于长距离通风的推广,双孔掘进变为单孔掘进;分层布置改为分层组集中布置,少送大量煤巷。1966年后,各矿按不同地质条件,采用不同形式的层组大联合布置。1975年,在全局推行穆棱煤矿巷道布置经验和开滦煤矿矿井技术改造、改进巷道布置实现产量翻番的经验,小恒山煤矿采取合理延长采区走向长度等8项改革新措施,使万吨掘进率由253米下降到151米,获得煤炭部1983年科技进步优秀成果特等奖。
1980年后,矿务局对采区巷道布置实行上、下山条带布置方式(即水平上、下山单向条带布置),上、下山双向条带布置,混合条带布置,走向长壁布置。
三、矿井技术改造与集中生产
1946年,矿务局在恢复沦陷时期部分矿井的基础上,于新中国成立后陆续新建了一大批新矿井。至1961年,全局矿井数达101对。其中,有22对矿井进入二、三段生产,片盘斜井的优势失去作用,各矿井开始技术改造。经有计划的报废、合并、改造,至1971年,矿井数减少到55对。1973年,继续进行矿井技术改造。到1976年底,第一批矿井改造工程投产,实现集中生产。在加速对小井群集中改造的同时,开始第二期矿井的改造工程。通过技术改造,到1985年,全局集中为21对生产矿井。其中,竖井5对,皮带斜井3对,箕斗斜井5对,竖斜井1对,串车斜井7对。
四、掘进工艺
打眼1916年,蜜西煤矿以及后建的穆棱、恒山、滴道、城子河、麻山炭矿,其掘进方法是用手镐刨和手锤、钢钎打眼。1941年,部分矿井安设压风机,使用日本生产的风钻打岩眼,电钻打煤眼。1947年,使用风钻、电钻打眼,个别工作面为手把钎打眼。1952年,麻山煤矿将四角风钎子改为两角钎子,提高效率30%。同年5月,滴道煤矿机电科李运森试制成功凿岩机推进器,提高打眼效率1倍。
1953年,在滴道煤矿八井推行风钻湿式打眼,快速掘进队使用硬质合金活钎头。1958年,活钎子头普遍应用,其形状有“一字”型、“十字”型及“丁字”型,钎杆为空心六角钢,风钻是沈阳造7655型和日本25型。1.2千瓦的电钻不仅在煤巷使用,半煤岩巷也有应用。
1966年,使用强力电钻打眼,正阳矿自制岩石电钻车,各掘进工作面普遍推广湿式凿岩,全部使用FT—160型气腿支架打眼,消灭了支腿风钻和人抱钻打眼。1985年10月,引进法国CTH—10型液压岩石钻车,在滴道煤矿试验,开始了打眼全部机械化作业。
爆破1924年,中俄官商合办穆棱煤矿掘进爆破使用黄色炸药,引爆用导火索(药捻子),每次放一个炮眼,在有瓦斯(沼气)地点用安全炸药。1935年前后,满洲炭业株式会社所办的炭矿爆破使用安全炸药和导爆索,以后使用普通雷管,掏槽方式多为扇形。
1950年3月,麻山煤矿改进炮眼的直径,炮眼从原比炮卷粗4—5毫米改为比炮卷粗1—2毫米,爆破效率达90%。1952年6月,恒山煤矿在顺槽试验空心眼掏槽。麻山煤矿用沙袋填塞炮眼,推广空心药包。全局使用电雷管引爆,同时又使用楔形掏槽和直眼掏槽。1963年,联炮方法由串联或并联发展为串并联,缩短了放炮时间。1965年,在快速掘进队中搞全断面1次爆破和抛渣爆破,为打眼和装岩平行作业创造了条件。1976年,局开拓处在小恒山煤矿举办光爆锚喷学习班,组织光爆直眼传播队到各矿现场表演。1980年在全局推广光爆技术。
同年,矿务局引进奥地利阿尔卑尼公司生产的AM—50型掘进机,掘进的爆破由机械破岩所代替。
支护1924年,穆棱煤矿掘进采用木支护,平巷每2米支护3架棚子,每架为1梁2柱。
1935年后,满洲炭业株式会社所办的各炭矿多数巷道无支护和少支护,在顶板不好的地方打几根木顶子,个别破碎顶板打亲口棚子。
1950年,矿务局规定巷道全部用标准亲口棚子支护,绞车道与风道的栅距不大于1.2米,大巷为1.5米,打上撑木(俗称斤巴力),新掘巷道不准空顶。在永久巷道开始采用红砖或料石砌碹。
1953年,各绞车道和风道的井口门大部分由木支护改为砌碹,各矿开始在风道推行水泥支架。1958年穆棱煤矿试用锚杆支护。1963年,各矿使用楔缝式普通木锚杆和压缩木锚杆。1964年城子河煤矿老工人朴太与技术员陆春生创造了钢丝绳注浆锚杆。
1968年,穆棱煤矿三井试用锚喷。1970年,在全局推广。1978年,穆棱煤矿试用陶粒喷浆成功。1980年,使用新型的管缝锚杆,局成立年产150万根的管缝锚杆厂。1984年9月,滴道煤矿试用“双快水泥卷锚杆”,对于地压大、围岩破碎、地质构造复杂的巷道,采用光爆锚喷与金属棚、金属网联合支护。
1985年,矿务局被煤炭部授予光爆锚喷支护标兵局的光荣称号。