重點工程是司馬煤業(yè)公司促進企業(yè)穩(wěn)健發(fā)展的“壓艙石”,是引領企業(yè)高質量發(fā)展的“強引擎”。今年以來,司馬煤業(yè)公司通過技術革新切入,以創(chuàng)新為主導培育壯大新質生產力,突破制約生產的關鍵技術,加速技術迭代升級,支撐其成為推動重點工程提速提效的重要著力點,保障項目建設順利進行。“雙角度”協同控制解決巷道圍巖控制難題
充填開采是司馬煤業(yè)公司緩解礦井采掘接替緊張局面的重點工程之一,取得成效的同時,巷道圍巖變形嚴重且控制難成為亟需解決的難題。尤其是CT1101北運巷巷道位置特殊,北側為煤柱間隔僅為10m的原1101工作面采空區(qū),南側為條帶巷采動施工,受兩側擾動影響,圍巖發(fā)生變形,呈現出頂板局部下沉、煤柱幫嚴重幫縮、底鼓等現象,制約著安全高效開采。為解決這一難題,司馬煤業(yè)公司組織技術骨干現場調研,進行理論分析與數值計算,深入剖析了CT1101北運巷圍巖變形破壞的特征,制定出從時間、空間雙角度一體化治理巷道圍巖變形的控制體系,解決了巷道圍巖控制的難題。這一治理體系以“水力壓裂切頂卸壓技術+煤柱幫錨索補強支護+單體液壓支柱支護+頂板在線監(jiān)測系統”為核心。在時間協同方面,該公司及時主動采取多項即時性的支護加強措施,對巷道圍巖變形情況進行控制。在CT1101北運巷礦壓顯現初期,該公司便對煤柱幫側頂板進行補打錨索,并根據變化準確調整支護方式,如幫部支護由雙向式拉伸塑料網調整為金屬菱形網,由“錨桿配合鋼筋托梁”變更為“錨桿配合W鋼護板”等,同時,針對條帶巷開口、貫通等特殊環(huán)節(jié),增加了單體柱棚被動支護,進一步控制了巷道變形,確保頂板管理安全。在空間協同方面,司馬煤業(yè)公司圍繞控制和監(jiān)測圍巖應力,引入水力壓裂切頂卸壓技術。通過實施水力壓裂切頂卸壓技術,改變了采空區(qū)覆巖載荷的轉移比例,降低了巷道上方的頂板應力集中程度,實現煤柱幫變形量降低20%左右,頂板下沉量降低30%左右,頂幫錨桿索最大受力降低10%~20%。與此同時,該公司在巷道內安裝KJ24頂板在線監(jiān)測系統,通過圍巖移動傳感器、激光測距儀、錨桿錨索測力計實現巷道礦壓數據連續(xù)監(jiān)測,并將數據實時傳輸到地面電腦終端,強化了動態(tài)監(jiān)管,提升了礦壓管理的精準度與及時性,為后續(xù)的支護調整與優(yōu)化提供了數據支持。目前,CT1101北運巷等關鍵巷道的礦壓顯現問題得到有效控制,為充填開采順利進行奠定基礎。升級條帶開采支護方式實現降本增效為適應充填開采由兩幫煤體條帶開采過渡到緊臨膏體條帶開采,司馬煤業(yè)公司探索優(yōu)化支護方式,在滿足支護安全、高效開采的基礎上,實現每米節(jié)約材料費用257.6元。
歷經一年多的開采實踐,截至今年8月底,司馬煤業(yè)公司充填開采累計開采煤量33.17萬噸,充填方量19.48萬m3,利用煤矸石26.3萬噸,取得了階段性成效。同時,在開采過程中,針對兩幫為煤體的條帶開采,司馬煤業(yè)公司積累了很高的熟練度和技術經驗?,F階段,充填開采已由傳統的兩幫煤體條帶開采逐漸過渡到緊臨膏體條帶開采,這對膏體側巷幫支護帶來了一定的挑戰(zhàn)。由于充填膏體的性質與煤體不同,自身存在“硬度”屬性,按照原支護參數進行支護就顯得冗余,如何使支護參數從“畫蛇添足”變?yōu)椤爱孆堻c睛”,在確保膏體側支護強度的同時,實現最大限度的降本增效,這成為亟需解決的問題。為了攻克參數調整難題,確保后續(xù)條帶開采的順利推進,司馬煤業(yè)公司對已充填膏體進行分析,確認充填膏體已展現出良好的穩(wěn)定性?;谶@一結果,結合現場調研情況,分別對錨桿數量及間排距進行了調整,將膏體側支護由原打設7根螺紋鋼錨桿優(yōu)化至打設3根單體錨桿,同時配合W鋼護板,并減少鋼筋托梁的使用;將錨桿間距調整至1.5m,排距調整至1m。調整支護參數后,形成了一套穩(wěn)定可靠的臨膏體條帶支護形式,現已成功開采14個臨膏體條帶。這一支護形式不僅能夠有效支撐膏體側,防止其坍塌和變形,確保開采過程的安全性和高效性,還能實現減少材料費用257.6元/米。這一支護形式的成功應用,為后續(xù)條帶開采工作面由單側臨膏體向兩幫膏體條帶開采的過渡提供了可靠的經驗借鑒,標志著充填開采項目進入了一個新的發(fā)展階段。司馬煤業(yè)公司將繼續(xù)深化研究,不斷升級技術手段,努力使開采效率、安全性以及成本控制方面取得更大的突破。
來源:潞安化工