——王莊煤礦不斷探索“墩柱+柔模沿空留巷順序開采”技術(shù)

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(gè)沿空留巷復(fù)用推進(jìn)至見方區(qū)域，墩柱+柔模沿空留巷順序開采技術(shù)得到初步驗(yàn)證，回采效果理想。截至目前，工作面沿空留巷復(fù)用已正常回采600米，突破了資源、環(huán)境、安全等多方面瓶頸，“沿”出可持續(xù)，“留”住大效益。

集思廣益 沖破思想藩籬

市場(chǎng)波動(dòng)、接續(xù)緊張、資源減少、生產(chǎn)條件復(fù)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(tái)”。

頂層設(shè)計(jì)有了支撐，試點(diǎn)工作迅速開展。通過(guò)超前風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判和現(xiàn)場(chǎng)研判，該礦著手對(duì)回采初期的91105風(fēng)巷進(jìn)行加固留巷復(fù)用，為日后正規(guī)有序的安全高效生產(chǎn)邁出堅(jiān)實(shí)的一步。

沿空留巷能否留設(shè)成功，關(guān)鍵在于沿空留巷是否能夠承受頂板的來(lái)壓，而檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是頂板要支得穩(wěn)，巷道要留得住。

該礦91105風(fēng)巷留巷長(zhǎng)度2495米，復(fù)用長(zhǎng)度2235米，這種長(zhǎng)度的留巷在集團(tuán)兄弟礦井中暫無(wú)先例，且該巷道形成初期，并未考慮沿空留巷回采，對(duì)巷道加固和后續(xù)安全管理帶來(lái)極大難度。

逢山開路，遇水架橋。通過(guò)一場(chǎng)場(chǎng)分析會(huì)、專題會(huì)、提醒會(huì)……該礦領(lǐng)導(dǎo)班子與各業(yè)務(wù)科室廣開言路、集思廣益，以超前風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判、現(xiàn)場(chǎng)研判及措施的敲定，為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)指出了最佳方案。

在實(shí)施沿空留巷工藝的路上，該礦結(jié)合巷道地質(zhì)條件，采取基礎(chǔ)性工程質(zhì)量管控、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)預(yù)控、完善標(biāo)準(zhǔn)防控三個(gè)層面，先后對(duì)鉆場(chǎng)、水倉(cāng)及貫眼的柔模加固；動(dòng)壓影響區(qū)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(shí)物改進(jìn)和管理提升，不斷完善施工流程、細(xì)化施工標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)步推進(jìn)沿空留巷施工進(jìn)度。

創(chuàng)新求變 形成“王莊樣板”

隨著沿空留巷項(xiàng)目的不斷推進(jìn)，該礦對(duì)建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行”全面盤點(diǎn)”，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)思路。在與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)新下，支護(hù)效果更好、材料投入更少、復(fù)用可靠性更高的墩柱+柔模沿空留巷施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該礦將框架+磚混結(jié)構(gòu)力學(xué)完美運(yùn)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(gè)工作面巷道布置，避免動(dòng)壓掘進(jìn)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(duì)煤炭資源實(shí)現(xiàn)充分回收。”該礦礦長(zhǎng)楊計(jì)先說(shuō)。

通過(guò)對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)交流，穩(wěn)步推進(jìn)沿空留巷及復(fù)用工作面完善施工流程，細(xì)化管理要求，提升管控質(zhì)量，確保留巷及復(fù)用效果。施工流程改進(jìn)及工藝調(diào)整，“墩柱+柔模”沿空留巷Y型通風(fēng)順序開采技術(shù)初具規(guī)模。

墩柱+柔模沿空留巷順序開采技術(shù)，綜合了墩柱和柔模兩種支護(hù)的優(yōu)勢(shì)，兩者結(jié)合形成了有柱有墻的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為支護(hù)強(qiáng)度又增添了一道“屏障”，且材料投入更少、留巷面更大、復(fù)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(diào)整。針對(duì)超前高頂區(qū)域、硐室區(qū)域、貫眼口等地點(diǎn)顯現(xiàn)動(dòng)壓，采用巷道軸向、徑向、環(huán)向三維支護(hù)體穩(wěn)定性設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建圍巖錨固范圍內(nèi)受壓區(qū)等強(qiáng)度殼體結(jié)構(gòu)，受壓區(qū)支護(hù)巖體在”空間三維+時(shí)間+動(dòng)壓+用途”多維度設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)等強(qiáng)協(xié)調(diào)變形，通過(guò)等強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)改善，調(diào)控高頂區(qū)不規(guī)則應(yīng)力場(chǎng)，提高高頂區(qū)、裂隙發(fā)育區(qū)留巷側(cè)頂板支撐強(qiáng)度。

針對(duì)沿空留巷施工過(guò)程中呈現(xiàn)出的難點(diǎn)，該礦積極進(jìn)行攻關(guān)，持續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工標(biāo)準(zhǔn)，推出了“12356”墩柱+柔模沿空留巷模式：實(shí)現(xiàn)安全集約高效組織目標(biāo)；強(qiáng)化危機(jī)和超前“2”個(gè)意識(shí)；細(xì)化強(qiáng)制、日常、試行“3”個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；鎖定范圍、內(nèi)容、時(shí)間、質(zhì)量、責(zé)任“5”鎖定管理；應(yīng)用框架+磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、雙層核心約束結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等強(qiáng)穩(wěn)定協(xié)同六維支護(hù)、反底拱泥巖底板改造、強(qiáng)壓與讓壓協(xié)同控頂固角、集束錨索反切頂頂板控制6項(xiàng)核心技術(shù)，最終形成可復(fù)制、可推廣的“王莊樣板”。

碩果累累 實(shí)現(xiàn)效益提升

根據(jù)高產(chǎn)高效及銜接需求，91-103工作面作為王莊煤礦第一個(gè)沿空留巷復(fù)用的工作面，同樣采用“墩柱+柔模沿空留巷+Y型通風(fēng)+高抽巷”為核心技術(shù)的生產(chǎn)系統(tǒng)新模式，高質(zhì)量運(yùn)用科學(xué)技術(shù)，重點(diǎn)制定了28條必須強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，17條日常標(biāo)準(zhǔn)，12條試行標(biāo)準(zhǔn)。保證施工質(zhì)量、尾巷斷面、材料供應(yīng)、鋼管施工質(zhì)量、端尾三角區(qū)管控、巷道修復(fù)等方面的管控、技術(shù)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(chǎn)能充分釋放。

翻看該礦近幾年的發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)，正是由于對(duì)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(shù)、工藝的優(yōu)化和突破，努力改善安全生產(chǎn)局面，為高質(zhì)量發(fā)展不斷添加新動(dòng)能、新優(yōu)勢(shì)。

（文 矯治）

責(zé)任編輯：郝佳麗