——王莊煤礦不斷探索“墩柱+柔模沿空留巷順序開采”技術
1月初,隨著王莊煤礦91-103工作面第一刀煤的順利割下,該礦第一個沿空留巷復用推進至見方區域,墩柱+柔模沿空留巷順序開采技術得到初步驗證,回采效果理想。截至目前,工作面沿空留巷復用已正常回采600米,突破了資源、環境、安全等多方面瓶頸,“沿”出可持續,“留”住大效益。
集思廣益 沖破思想藩籬
市場波動、接續緊張、資源減少、生產條件復雜,如何提高煤炭開采的安全性、把剩余資源吃干榨凈?該礦致力于此,破題求變。為此,沿空留巷工藝正式走上了該礦開采的“舞臺”。
頂層設計有了支撐,試點工作迅速開展。通過超前風險預判和現場研判,該礦著手對回采初期的91105風巷進行加固留巷復用,為日后正規有序的安全高效生產邁出堅實的一步。
沿空留巷能否留設成功,關鍵在于沿空留巷是否能夠承受頂板的來壓,而檢驗的標準是頂板要支得穩,巷道要留得住。
該礦91105風巷留巷長度2495米,復用長度2235米,這種長度的留巷在集團兄弟礦井中暫無先例,且該巷道形成初期,并未考慮沿空留巷回采,對巷道加固和后續安全管理帶來極大難度。
逢山開路,遇水架橋。通過一場場分析會、專題會、提醒會……該礦領導班子與各業務科室廣開言路、集思廣益,以超前風險預判、現場研判及措施的敲定,為應對挑戰指出了最佳方案。
在實施沿空留巷工藝的路上,該礦結合巷道地質條件,采取基礎性工程質量管控、風險辨識預控、完善標準防控三個層面,先后對鉆場、水倉及貫眼的柔模加固;動壓影響區域錨索配合單體柱棚加固;安裝12000支架替代排頭、排尾及邁步式擋矸架……以實物改進和管理提升,不斷完善施工流程、細化施工標準,穩步推進沿空留巷施工進度。
創新求變 形成“王莊樣板”
隨著沿空留巷項目的不斷推進,該礦對建設質量進行”全面盤點”,總結經驗,改進思路。在與中國礦業大學聯合創新下,支護效果更好、材料投入更少、復用可靠性更高的墩柱+柔模沿空留巷施工技術應運而生,該礦將框架+磚混結構力學完美運用于沿空留巷工藝。
“采用順序開采模式,提前1年即可完成下一個工作面巷道布置,避免動壓掘進小煤柱巷道投入,減少孤島工作面的形成,又增加了10米煤柱的回收收益,對煤炭資源實現充分回收。”該礦礦長楊計先說。
通過對標學習、現場交流,穩步推進沿空留巷及復用工作面完善施工流程,細化管理要求,提升管控質量,確保留巷及復用效果。施工流程改進及工藝調整,“墩柱+柔模”沿空留巷Y型通風順序開采技術初具規模。
墩柱+柔模沿空留巷順序開采技術,綜合了墩柱和柔模兩種支護的優勢,兩者結合形成了有柱有墻的鋼筋混凝土結構,為支護強度又增添了一道“屏障”,且材料投入更少、留巷面更大、復用可靠性更高。
墩柱大膽嘗試獲得了顯著成效之后,該礦接著將目光放在柔模澆筑工藝的調整。針對超前高頂區域、硐室區域、貫眼口等地點顯現動壓,采用巷道軸向、徑向、環向三維支護體穩定性設計方法,構建圍巖錨固范圍內受壓區等強度殼體結構,受壓區支護巖體在”空間三維+時間+動壓+用途”多維度設計上實現等強協調變形,通過等強支護結構改善,調控高頂區不規則應力場,提高高頂區、裂隙發育區留巷側頂板支撐強度。
針對沿空留巷施工過程中呈現出的難點,該礦積極進行攻關,持續優化設計及施工標準,推出了“12356”墩柱+柔模沿空留巷模式:實現安全集約高效組織目標;強化危機和超前“2”個意識;細化強制、日常、試行“3”個標準;鎖定范圍、內容、時間、質量、責任“5”鎖定管理;應用框架+磚混結構設計、雙層核心約束結構設計等強穩定協同六維支護、反底拱泥巖底板改造、強壓與讓壓協同控頂固角、集束錨索反切頂頂板控制6項核心技術,最終形成可復制、可推廣的“王莊樣板”。
碩果累累 實現效益提升
根據高產高效及銜接需求,91-103工作面作為王莊煤礦第一個沿空留巷復用的工作面,同樣采用“墩柱+柔模沿空留巷+Y型通風+高抽巷”為核心技術的生產系統新模式,高質量運用科學技術,重點制定了28條必須強制標準,17條日常標準,12條試行標準。保證施工質量、尾巷斷面、材料供應、鋼管施工質量、端尾三角區管控、巷道修復等方面的管控、技術和管理難題,工作面回采能力從4刀煤上升到5.5刀煤,直接工效由92.21噸/工提升到121.35噸/工,延米綜合收益6933元/米,噸煤綜合收益67.31元/噸,保證了工作面產能充分釋放。
翻看該礦近幾年的發展,不難發現,正是由于對煤炭資源的珍惜,該礦不斷在銜接布局、集約高效組織上尋求技術、工藝的優化和突破,努力改善安全生產局面,為高質量發展不斷添加新動能、新優勢。
(文 矯治)
責任編輯:郝佳麗