qc小组成效结果材料提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率

1、提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率彬县水帘洞煤炭有限责任公司生产技术 QC小组 2011年3月1、工程概况第3 页2、QC小组简介 第3 页3、选题 第5页4、要因分析 第12页5、对策与实施 第15页6、取得成果 第20页7、巩固措施 第24页8、总结 第25页9、遗留问题和打算 第25页提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率一、工程概况2010年度水煤公司生产采区为三采区，在三采区组织安排一个高效采煤 队（即综放队）及两个高效综掘队生产（即综掘一、综掘二）。采煤专业：综放队在ZF3801工作面生产。ZF3801工作面位于水帘洞煤 矿西部扩大区，即：三采区。为西部扩大区首个综放工

2、作面。ZF3801综放工作面标高范围：+696.4m 至+761m 之间。埋藏深度为264m 至390m。东 与三采回风大巷相隔50米护巷煤柱，西与大佛寺井田相隔边界煤柱为邻；北 与3803工作面相隔20米煤柱，南与ZF 3802工作面相隔20米煤柱。ZF 3801 综放工作面东西长1918米，设计开采长度1780 ,宽164米，煤层平均厚度 9.49米，煤层倾角平均5-8,容重1.37t/m 3,设计停采线自三采回风大巷西 预留50米煤柱；工作面地质储量380万吨、可采储量324万吨。截止2009 年底ZF 3801综放工作面安全推采545m,采出煤量76.6万吨，剩余开采长度 1223m,

3、剩余可采储量209万吨。掘进专业：两个高效综掘队分别在ZF3807工作面轨道顺梢及运输顺梢生 产。两顺梢设计走向长度 2300m,巷道断面采用4.2m（宽）*3.2m （高），支护 形式采用“锚网带+锚索”。根据三采区地质报告及实际揭露地质情况可知，三采区煤层属于多褶曲复 杂地质构造厚煤层。随着矿井向北段延深生产开拓，复杂地质条件对采掘工作 面安全高效生产带来严重挑战，因此，将提高采掘工程中的厚煤层顶底煤探查 准确率作为本QC小组的创新攻关课题。二、QC小组简介水帘洞煤矿生产技术 QC小组成立于2008年1月，主要由公司生产技术 负责管理人员和生产技术科室技术人员组成，目的是解决公司生产过程中

4、出现 的各种技术问题，以适应矿井安全高效生产发展的需要。2008年至2009年，我们水帘洞煤矿生产技术 QC小组先后完成了黄 土堤堞复杂地形风井工广综合测绘技术、厚煤层综放工作面降底煤提高回采 率、提高厚煤层综放工作面矿压预报准确率三项课题，分别获得了 “国家 煤炭行业质量管理优秀QC成果二等奖”、“山东省煤炭行业质量管理优秀QC 成果二等奖”、“国家煤炭行业质量管理优秀 QC成果一等奖”。生产技术QC小组连续两次分别荣获2008年度至2009年度煤炭工业优秀质量管理小组。 以下为小组简介表。生产技术QC小组简介表单位名称彬县水帘洞煤炭有限责任公司注册登记号小组名称生产技术QC小组活动时间20

5、10年1月2010年12月课题名称彳是高复杂地质条件厚煤层采掘工作面煤层探查准旃率活动人数9人小组类型a1活动次数每月二次使用统计工具排列图、关联图、直力图、雷达图、曲线图、统计表成员姓名性别年龄职称学历组内职责刘永男48高级经济师大学本科组长孟宪纲男46高级政工师大学本科副组长朱树来男44工程师大学本科副组长李琳男43高级工程师大学本科副组长李乃禄男35工程师大学本科成员巩春启男34助理工程师成员吴强男34助理工程师成员金虎捐男30助理工程师大学本科成员陈士磊男35助理工程师大学本科成员在2010年的QC活动中，我们继续执行PDCA循环程序，做到早计划、 早安排、早部署，制定了小组的活动计划

6、，这是我们的活动计划表：小组活动计划表项目2010年1季度2010年2季度2010年3季度2010年4季度1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月选题制定活动现状调查目标设定 可行性分/ 1分析原因要因验证 1 要因分析 Ih i 制定对策分工实施效果检验 1巩固总结体会和打计划实际制表：陈士磊时间：2010年1月1日二、选题2010年，我们生产技术QC小组活动的课题是关于提高多褶曲厚煤层采 掘工作面顶底煤探查准确率方面的。由于水帘洞煤矿首次在西部扩大区进行厚 煤层长距离大综放工作面设计开采及综掘工作面巷道长距离布置，但是扩大区地质条件变化大（包括断层、褶曲、煤层厚度变化极大等现

7、象），我们遇到扩大区复杂地质条件与采掘工作面高效快速生产的技术矛盾难题，我们生产技术QC小组迅速展开行动，QC小组成员通过仔细的调查研究，收集相关数据和 资料，对出现的各种问题定期以小组研讨会的形式共同探索和研究，查找出现问题的原因，提出切实可行有效的解决方法，通过增强对扩大区煤层地质规律 的认识，解决了提高厚煤层采掘工作面煤层厚度探查的技术难题。此次 QC课 题为现场型，具有具体、直观、形象、活泼的特点，活动内容对于提高扩大区 煤层地质规律认识有着积极意义，同时也为同行提供了一个较好的参考和借 鉴。1、工艺简介2010年水帘洞煤矿根据生产布局要求，采煤方面计划在扩大区进行长距 离综放工作面开

8、采；掘进方面计划实现综掘工作面巷道长距离布置。我们创新方法，通过实施厚煤层采掘工作面煤层探查技术，掌握扩大区煤层地质规律， 实现厚煤层长距离大综放工作面安全开采，综掘工作面实现高效进尺。其生产 技术工艺流程如下：扩大区采掘工作面设计方案一进行实际采掘工作面煤层探查一分析探查 观测数据一找出实际采掘工作面煤层赋存特征一与采掘工作面设计对照一发 现与设计不符之处一下达整改技术通知单一指导采掘工作面生产一改进采掘 工作面煤层探查方式，提高探查准确率一使采掘工作面生产符合设计要求 （附： 生产技术工艺流程图）2、选题理由(1)社会效益需要：水帘洞煤矿根据生产布局安排，计划在西部扩大区进行 长距离大综放

9、工作面生产。扩大区规划布置8个工作面，每个工作面长度达到 2300m,需要长距离巷道布置。由 于扩大区地质条件变化较大，为 采掘工作面生产带来巨大影响。通过采掘工作面超前煤层顶底煤 探查情况，将有力指导采掘工作 面安全生产，使采掘工作面施工 符合设计，避免因地质条件因素 对工作面生产的不利影响，可为 矿井安全高效可持续发展作出贡 献。(2)经济效益需要：通过采掘工 作面超前探查技术，将有效提高 采掘工作面地质控制程度。减少 采掘工作面各类顶底煤损失，有 效提高煤炭资源回收率，仅ZF3801长距离综放工作面将多采出煤炭 23.5万吨，创造经济效益达到4641 万元以上。(3)企业安全生产发展需要

10、：通过采掘工作面煤层顶底煤探查技术，有效避 免地质条件变化对采掘工作面的影响， 极大提高矿井综放工作面安全开采可靠 性，通过运行在此生产技术工艺上积累经验，适应企业高效发展需要。(4)工程质量需要：采掘工作面煤层顶底煤探查技术将直接影响到采掘工作 面工程质量。图2:因素关系示意图社会效益需要企业安全发展需要曲掘一杳 褶采顶准 看一率 走一早工煤工程质量需企业安全生产需要制图：陈士磊 时间：2010年1月2日3、现状调查(1)现场情况调查2010年1月至3月，我们生产技术QC小组全体成员对现在采掘工作面 地质勘查情况展开调查。以下为我们对地质探查设备及现状情况统计结果见下表1-2 :表1水帘洞煤

11、矿地质探查工具及使用现状调查表序号设备名称型号数量使用现状1风动锚杆钻机型号：MQ-1207部使用2风钻型号：7665、YZ-24各4部使用3风煤钻型号：ZQS 20/1.82部使用4风钻钎子2.1m、1.2m20根使用5风煤钻钎子2.1m、1.2m20根使用6探防水钻机型号：TXU-75型2台不使用7探防水钻机MK-3 型2台使用检查人：李乃禄统计人：陈士磊时间：2010年3月1日表2水帘洞煤矿历史采掘工作面煤层探查调查表专业序号项目实际是否符合要求存在问题掘进1掘进工作面探眼间距、深 度、方位、倾角、数量等否经井下现场实际验收调查，有40%探眼不按要求施工2探眼原始记录及资料整理规范情况否

12、经实际验收调查，有60%探眼资料不按要求整理3探眼资料整理归档情况否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求整理归档采煤5工作面探眼间距、深度、方位、倾角、数量等否经井下现场实际验收调查，有30%探眼不按要求施工6探眼原始记录及资料整理规范情况否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求整理7探眼资料整理归档情况否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求整理归档地测8探眼原始记录及资料整理规范情况否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求整理9地质探眼数据分析情况否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求分析整理10探眼资料归档情况否经实际验收调查，有50%探眼资料不按要求整理归档检查人：李乃禄

13、统计人：陈士磊时间：2009年3月1日以下为我们对因采掘工作面煤层探查执行不规范造成影响采掘工作面质 量及生产情况，见表3:表3 水帘洞煤矿历史采掘工作面因地质探查不详影响质量及生产调查表序号时间地点影响情况原因分析12006 年 10 月 8日东区1801工 作圜东切眼掘进30m遇水，造成重新开切眼地质探查资料不详22007 年1 月 10日西区北14巷巷道掘进106m,遇断层停头，巷道报废地质探查资料不详32008 年 9 月 10日西区ZF2801 工作回工作面全面周期来压，造成停产1天煤层探查/、详与矿压同作用检查人：李乃禄统计人：陈士磊时间：2010年3月1日经过调查发现：历史上采掘

14、工作面超前地质探查不规范，执行不认真，导 致影响采掘工作面质量及生产情况发生。 地质探查没有起到指导安全生产的作 用。(2)结论由以上现场调查可以看出，随着公司扩大区首个长距离大综放工作面顺利 投产及长距离大综放工作面巷道布置的需要，能否实现采掘工作面煤层顶底煤 准确探查，对指导采掘工作面设计及生产至关重要。成为影响工作面安全生产 的主要问题之一。因此今年如何实现提高厚煤层采掘工作面探查技术是我们生 产技术QC小组需要攻关的主要课题。4、目标设定根据以上的结论，我们这次QC活动目标课题定为提高多褶曲厚煤层采掘QC小组活动后目标可行性结合历史经验，创新采掘工 作面超前煤层顶底煤探查 技术，提高勘

15、探准确性。采掘专业有超前地质探查 的宝贵经验，技术人员及 工人对工艺熟练3: QC小组活动目标图5、目标论证工作面顶底煤探查准确率，通过创新，实现厚煤层采掘工作面探查新技术方法。具体目标：厚煤层采掘工作面探查新技术准确率：由原来 50%提高到85%以 上，提高地质勘探控制程度，有力指导采掘工作面的安全生产。2010年3月1小组成员有丰富的理论和 现场实践经验，具有科技 攻关的能力图4目标论证排列图制图：陈士磊 时间：2010年3月1日四、原因分析 1、研究分析经过我们QC小组全体成员认真研究分析，绘制了因果分析关联图，认为影响厚煤层采掘工作面煤层顶底煤探查准确率的所有原因如下所示，见图5:检测

16、仪器有误差有问题珈场原始资料整理差操作现场问题探查技术管理制度不健全客观地质条件风水压力问题CZD CJD CZZ)图5影响厚煤层采掘工作面煤层顶底煤探查准确率各因素关联图制图：陈士磊 时间：2010年4月2日2、要因确认2010年4月26日，我们生产技术 QC小组召开会议，对由关联图分析得到的8个末端原因，通过现场调查、分析和试验检测，在掌握的数据基础上进行逐个验证，具体情况分析见表 4:序号末端原因要因确认确认方法负责人验证时间验证结果1工人正规操作水平操作工人都是中等技校毕业生，生产前都经过培训，对工2和操作规程都很熟悉。调查分析金虎捐2010-4-26非要因2现场管理人员管理水平现场管

17、理人员管理水平有差异，实际存在。调查验证李乃禄2010-4-26非要因3现场探测仪器设备存在缺陷与误差现场探测仪器设备存在缺陷与误差，实际存在。调查验证李乃禄2010-4-26非要因4现场作业化境条件变化在工作向实际生广现场作业条件变化（包括操作现场与客观现场）易影响探查等。调查分析吴强2010-4-26非要因5采掘工作面现场原始资料整理不规范直接影响采掘工作面煤层探查的准确率调查研究李乃禄2010-4-26要因6测点布置及风水压力差在工作面实际生产现场， 间接影响工作面探查数据。调查分析金虎捐2010-4-26非要因7米掘现场探查资料整理因现场原始资料已经整理， 间接影响工作面探查数据分析。

18、调查分析金虎捐2010-4-26非要因8米掘工作面探查技术管理不规范直接影响工作面探查数据使用价值，影响工作面施工与设计。调查研究李乃禄2010-4-26要因表4 末端原因验证表制表：陈士磊时间：2010年4月27日3、要因分析(1)要因分析一:(2)要因分析二:图6：要因分析流程排列图制图：陈士磊 时间：2010年4月27日经过调查研究分析验证，我们确认了以下二项为主要原因：(1)采掘工作面现场原始资料整理不规范是影响采掘工作面煤层顶底煤探查 准确率的重要因素;(2)采掘工作面煤层探查技术管理是创新实现和提高煤层顶底煤探查准确率的主要原因，需要进行技术攻关创新五、对策与实施1、制定对策我们根

19、据确认的主要原因，从有效性、可实施性、经济性和可靠性等方面考虑，提出了对策方案分析评价表。见表 5:表5对策分析评价表要因冽策万杀评估综合得分选定方案功效性可实施性经济性可靠性采掘工作面现场原始资料整理不规范工作面现场每5天监督检查OOO10不选工作面现场每天监督检查OO12次选制定新制度进行规范O16首选采掘工 作面煤 层探查 技术管 理不规 范按照老方案管理O12不选总结分析，继续使用现有方案O12次选进行技术管理创新，使煤层探查准确率得到提高O16首选注：5分C3分四分结论：从上表进行分析评价，采掘工作面现场原始资料整理要因需优先选择方案：制定新制度规范方案；采掘工作面煤层探查技术管理因

20、素需优先选择方案：进行技术管理创新，使煤层探查准确率得到提高根据结论，我们小组成员针对对策，从有效性、可行性等方面提出了具体 措施，按照5W1H原则制订了相应的对策表，见下表 6:表6 对策表序号要因对策目标措施地点实施人检查人完成时间1采掘工作面现场原始资料整理不规范制定新 制度标 准进行 规范重新制定新管理制度标准，改变采掘工作面 现场原始资料整理混 乱局面。1、掘进工作面根据测量导线点标定探眼位置。2、采煤工作面根据支架位置标定探眼位置。3、制定新管理制度，统规氾原如记录。井下：ZF3801工作面；ZF3807轨道顺 槽及运 输顺槽 综掘工石 立民、陈李乃禄2010-1130作面采掘工作

21、面煤层探进行技术管理创新，使创新煤层探查技术管理制度，形成新的技术管理通知单；创新采用1、下发新管理文件。2、创新技术管理通知单3、将工作面探眼验收数据及时填绘到采掘井下：ZF3801工作面；ZF3807轨道顺金虎捐、陈李乃禄2010-12-2田杵 理不规范煤层探查准确率得到提高地质钻孔摄像仪进行，程平囿图，及时数据分析4、采用地质钻孔摄像仪进行地质力学参数试验与检核探查准确槽及运25地质力于参数试驯与 检核，使煤层探查准确 率提高到90%以上。输顺槽综掘工作面率2、实施对策制表：陈士磊 时间：2010年5月26日实施一：采掘工作面现场原始资料整理方面制定新技术管理制度进行规范由石立民和陈士磊

22、两名小组成员实施， 副组长李乃禄负责检查。具体实施 如下：(1)掘进工作面根据测量导线点标定探眼位置。(2)采煤工作面根据支架位置标定探眼位置。(3)制定新管理制度，统一规范原始记录。见样表 7:表7ZF3801综放工作面日常探煤眼汇总样表2010.4.12010.4.22010.4.32010.4.4顶煤厚度底煤厚度采高顶煤厚度底煤厚度顶煤厚度底煤厚度顶煤厚度底煤厚度71.12.9371.22.971.22.926.81.12.926.76.76.86.66.71.22.89折顶1.32.886.41.32.866.51.42.956.2折顶6.26.361.12.91折顶1.22.8861

23、.12.876.21.32.96.1折顶66.361.22.916.51.12.915.912.896.21.32.9665.86.15.71.12.875.512.925.60.72.9161.22.915.5折顶5.65.85.612.89折顶0.92.895.50.62.915.51.22.895.65.75.85.65.712.95.70.72.955.80.62.835.50.72.875.55.35.25.45.70.92.895.30.92.935.20.72.835.20.62.845.85.25.25.25.30.92.9512.875.112.825.20.72.85555

24、.15.250.62.8750.82.94.812.950.62.875.154.84.95.20.52.95.20.52.894.712.924.80.72.8954.94.74.74.70.82.94折顶12.934.80.82.90.32.945.70.952.95.56250.972.95.5650.922.885.6820.932.89推进度：上巷648.2米，下巷676米推进度：上巷652米，下巷680米推进度：上巷656米，下巷683米推进度：上巷659.2米，下686.2 米制表：陈士磊 时间：2009年12月25日实施二：采掘工作面煤层探查技术管理方面：（1）创新规范探查技术

25、管理制度，形成新的技术管理通知单；(2)创新采用现代化地质钻孔取芯及探测摄像 仪进行地质力学试验及实际揭露对照检核顶底煤探查准确率，总体探查准确率提高到90%以上。由巩春启、金虎捐二名小组成员负责实施，由组长李琳负责检查。具体实 施如下：(1)重新制定下发新管理文件。规范技术管理通知单标准。将工作面探眼验收数据及时填绘到采掘工程平面图，及时数据分析。见图 7-8 :技术管理通知单、及时填绘采掘工程平面图。图7技术管理通知单装 m 加大取件 揄训1 m j9fc i _选at题炉图8探眼验收数据及时填绘到采掘工程平面图鲁机贵支小扛_-G2K.2 oi o. 5.171?7T54-SW制图：陈士磊

26、 时间：2010年12月26(2)创新采用地质钻孔取芯及摄像仪进行地质力学参数试验与检核顶煤， 掌握探查准确率。见图9-11地质钻孔取芯及摄像仪进行地质力学参数试验与 检核顶煤图。图9试验前的部分顶板地质取芯试件图10 单轴、三轴压缩地质力学试验后的部分顶板地质取芯试件图11钻孔摄像仪实际检核顶煤探查准确率六、取得成果1、有效性验证提高厚煤层采掘工作面煤层探查准确率前后对比如下(1) QC小组活动前，我们对因采掘工作面煤层顶底煤探查不详，对工 作面安全生产造成影响，形成调查表如下：表8水帘洞煤矿历史采掘工作面因煤层探查准确性差影响质量及生产调查表序号时间地点影响生产情况原因分析地质探查准确性1

27、2006 年10月8日东区1801工作圜东切眼掘进 30m遇水，造成重新开切眼地质探查资料不详50%22007 年 1月10日西区北 14巷巷道掘进106m,遇断层停头，巷道报废地质探查资料不详45%32008 年 9月10日西区ZF2801 工作面工作面全面周期来压，造成停产1天煤层探查/、详与矿压同作用55%42009 年 6月4日扩大区回风 斜井掘进工作而揭露会水层煤层探查资料不详55%合计50% (平均)检查人：李乃禄统计人：陈士磊时间：2010年3月1日(2) QC小组活动后，采掘各生产工作面依据制定管理文件，严格进行煤 层厚度及地质构造探查，使采掘各生产工作面探查准确率逐步提高，

28、对采掘工 作面安全生产情况进行调查分析，形成调查表及曲线如下：表9开展煤层探查后采掘工作面生产情况统计表工作面 名称对工作面生产影响次数对工作面生产影响情况米煤工作面（ZF3801 工作 面）0因超前煤层顶底煤探查，做好煤层变化或有 地质构造时顶板管理准备，无影响工作面生 产情况掘进工作 面0因超前煤层顶底煤探查，做好地质构造变化 处薄弱环节顶板管理准备，无影晌工作W生 产情况检查人：李乃禄统计人：陈士磊时间：2010年12月26日表102010年工作面历次煤层地质探查与实际揭露情况对照准确率统计工作面名 称地点地质探查次数与实际揭露对比准确率（%）掘进工作面三采机运大巷6585三米回风大巷7

29、090三采水仓55913807 轨道顺槽120903807 运输顺槽15591ZF3801 工作面18591合计65090 （总平均准确率）检查人：李乃禄统计人：陈士磊时间：2010年12月26日图12 采掘工作面煤层顶底煤探查准确率曲线图B岩HT品忖KiW鳖每典 nocoE聊KK回嵌川神K典匚*跟111掘进工作面制图：陈士磊 时间：2010年12月26日以下为QC小组活动前后效果对比直方图：图13煤层顶底煤探查影响工作面生产情况活动前和活动后对比对生产第QC活动前QC活动后图14采掘工作面顶底煤地质探查准确率活动前和活动后对比(*) 活动前活动目标活动后制图：陈士磊 时间：2010年12月2

30、6日图15 QC小组活动后总体煤层顶底煤探查准确率趋势图煤层顶底煤探查准确率提高趋势图际M确 实繇准 %与揭比率I掘进工作面制图：陈士磊 时间：2010年12月26日结论：提高多褶曲厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率：活动前为0,目标值为85% ,活动后达到90% , QC目标实现了！2、经济效益通过实施QC活动，创新实现提高厚煤层采掘工作面顶底煤探查准确率，准确率达到90%。极大增强对工作面安全生产的指导性。仅 ZF3801综放工作面多采出煤炭23.5万吨，创造净经济效益2186万元。创造经济效益如下：长距离综放ZF3801工作面概况：ZF3801工作面为我矿扩大区首个长距离大综放工作面。东西走向长 1780m,面长164m,煤层厚度9.49m ,可采储量 324万吨。2009年6月5日投产，截止2009年底ZF 3801综放工作面安全 推采545m,采出煤量76.6万吨，剩余开采长度 1223m,剩余可采储量209万 吨。截止2010年底工开采1645m,安全采出煤炭160万吨。投入成本：综放ZF3801工作面新投入各类探测设备，投入资金 25万元。掘进工作面新投入各类探测设备，投入资金 25万元。经济效益计算：综放ZF3801工作面因准确地质探查，使工作面顶底煤回收率由70%提高到85%,工作面开采段：实际放顶底煤回收率 75%提高到85% ,效益按200元/吨计算。