3. 采掘接续计划的编制依据与流程
采掘接续计划不是一张简单的“时间排列表”,而是把地质条件、开采技术条件、矿井产能目标和接续原则综合起来,落到“哪个月、哪个工作面、采多少煤、什么时候准备出来”的作业安排。它的编制质量,直接决定矿井是否会出现“采面等掘进”或“掘进等采面”的被动局面。理解编制依据与流程,核心是搞清楚四类输入如何汇聚成一份可执行的接续方案。
一、四类编制依据及其作用
地质资料是“底图”。包括精查或补充勘探报告、采区地质说明书、工作面地质说明书,以及煤层底板等高线图、剖面图、钻孔柱状图、瓦斯地质图等。编制接续计划时,最需要从地质资料中提取的是:煤层厚度与倾角变化、断层与褶曲的分布及落差、顶底板岩性、瓦斯含量与涌水量、煤层自燃倾向性。这些参数决定工作面能否布置、巷道往哪掘、支护形式怎么选。例如断层落差大于煤层厚度时,往往需要重新划分工作面或调整巷道方位,接续时间就要相应后移。
开采条件是“约束”。包括煤层赋存条件、矿井开拓方式、采煤方法与工艺、巷道支护方式、通风与排水能力、提升运输能力等。同样是年产量目标,缓倾斜中厚煤层用综采一次采全高,与急倾斜煤层用柔性掩护支架,工作面单产和准备周期差别很大。开采条件还决定掘进速度:煤巷综掘与岩巷炮掘的月进尺可能相差数倍,这直接影响接续计划的可行性。
生产计划是“目标”。矿井年度产量计划、月度产量分解、煤质指标要求,以及上级下达的产能任务,构成接续计划要满足的产出约束。计划编制时通常先确定年度原煤产量,再按工作面单产能力反算需要几个工作面同时生产、每个工作面服务多长时间,从而倒推出准备工作的开始时间。
接续原则是“规则”。主要包括:采掘并举、掘进先行的原则;“三量”(开拓煤量、准备煤量、回采煤量)可采期满足规定的要求;工作面接替不留空档、不压茬;合理集中生产、减少同时生产工作面数量;优先开采条件好、效益高的区域等。这些原则是判断一份接续计划是否合格的标尺。
二、编制流程的实际展开
接续计划的编制通常按“划分—排时—倒推—校验—审批”五步推进,但每一步都有具体的计算和判断。
第一步,划分采区与工作面接替顺序。依据采区地质说明书和开拓部署,先确定各采区的开采顺序,再在采区内按“先近后远、先优后劣、跳采避免相邻采空区影响”的思路排出工作面接替序列。例如某矿一采区3号煤层,可布置1101、1102、1103三个综采工作面,若1101与1102之间留有保护煤柱,则接替顺序为1101→1103→1102,以避免相邻工作面采动影响叠加。
第二步,按单产反算工作面服务时间。工作面可采储量按“工作面长度×推进长度×煤层厚度×容重×回采率”估算。设工作面长180 m、推进长度900 m、煤层厚2.8 m、容重1.4 t/m³、回采率95%,则可采储量约为180×900×2.8×1.4×0.95≈60.3万t。若综采面月产按8万t安排,服务期约7.5个月。这个数字就是接替时间轴上该工作面的“占用长度”。
第三步,倒推准备工期。一个新工作面从掘进到具备回采条件,通常要完成两巷掘进、切眼掘进、设备安装与试运转。若巷道总长2400 m、综掘月进尺按400 m计,掘进约6个月;设备安装与试运转按1个月计,则准备总工期约7个月。要在1101工作面结束前接上1102,1102的掘进就必须提前约7个月开工。倒推时还要留出1个月左右的缓冲,以应对断层、瓦斯异常等不确定因素。
第四步,校验“三量”可采期。按现行规定,开拓煤量可采期一般不少于3~5年,准备煤量不少于12个月,回采煤量不少于4~6个月。编制完成后,用接续计划中的煤量数据回算三量可采期,若回采煤量可采期低于下限,说明接替偏紧,需要压缩掘进工期或调整工作面接替顺序。
第五步,综合平衡与审批。把各采区、各工作面的接替节点汇总到一张接续图表上,检查是否存在两个工作面同时安装、掘进队伍冲突、运输系统能力不足等问题,平衡后形成年度和月度计划,报矿总工程师审批下达。
三、编制中常见的判断要点
实际编制时,有几个容易被忽视但影响很大的判断点。其一,掘进速度要按实际统计值取用,不能按设备额定能力乐观估算,否则倒推出来的开工时间必然偏晚。其二,工作面接替要留缓冲,地质资料揭示的断层、陷落柱往往在掘进中才完全查明,缓冲期是应对变化的空间。其三,接续原则中的“不压茬”要落实到时间轴上,即前一工作面结束前,后一工作面必须已完成安装并具备回采条件,而不是“正在安装”。其四,生产计划与接续能力要匹配,若年度产量目标超出接续所能支撑的工作面数量,应提前提出调整建议,而不是在计划表上强行排满。
概括来说,地质资料回答“能不能采、怎么采”,开采条件回答“采多快、准备多久”,生产计划回答“要采多少”,接续原则回答“排得合不合理”。四类依据在编制流程中逐层收敛,最终形成一份时间上接得住、煤量上够用、能力上匹配的采掘接续计划。