淮河能源>>新闻动态
【历史上的今天】从被动“支”到主动“治”
  • 时间:2023-07-26
  • 编辑:魏嘉佚
  • 巷道顶板支护是煤炭安全开采一道至关重要的工序。上世纪60年代前,淮南矿区巷道支护以木支架和料石碹两种为主,60年代后逐步采用水泥支架、“工”字钢梯形棚、“U”型钢棚进行支护。在这期间,从1956年开始在当时的新庄孜矿进行锚杆支护试验,历时三年,1958年7月,巷道顶板锚杆支护技术首次在淮南矿区试用成功。

    推陈出新,破采掘支护难题

    时间回到1958年,淮南矿务局学习借鉴前苏联先进采煤方法,逐步对原来落后的采煤和掘进支护方式进行改革,先后试验成功掩护支架采煤法、倾斜中厚煤层掩护支架采煤法、伪倾斜柔性掩护支架采煤法等,并大力推广金属、钢筋混凝土支架等20多种坑木替代品支护方法。


    “上世纪五十年代,淮南矿区煤炭产量的节节攀升也伴随着木材的大量消耗。在那个阶段,可以说是拿坑木来换煤炭!好在企业建立起社会主义集中统一的经营管理体制,从单纯生产型向内部经营型转变,大搞质量标准化,使企业管理工作迈上新台阶。”原谢一矿退休干部陈志远回忆,“通过对采煤工作面支护后的坑木进行回收复用,涌现出了坑木低耗的李二矿等一批全煤战线先进旗帜。1973年,局党委决定,组织工程处在谢一矿、新庄孜矿先推广锚喷技术工艺,当时我还参加了在新庄孜矿召开的现场会。两年后,在岩性较好的巷道推广锚喷支护。这期间,随着国家钢铁产能增多,U型钢支架逐步被发展起来。”


    为搞好巷道成形,提高锚杆支护质量,淮南矿务局于1979年推广光面爆破,次年该技术取得成功,1987年,淮南矿务局被煤炭部命名为光爆锚喷先进局。


    在锚杆品种的选择上,最初多为杂木锚杆、压缩木锚杆、倒楔锚杆和管缝锚杆四种,1973到1975年过渡为钢丝绳砂浆锚杆、钢筋砂浆锚杆,1976年至今主要使用金属锚杆。  


    据陈志远回忆:“开始推广的是锚杆端头锚固,后来发展为注浆,锚杆和周围岩体形成一个整体。80年代初技术迭代,单体支护进入矿工视野,液压支柱能升能缩,坑木被大量节约。1982年,部分采煤工作面用上了综采支架,生产效率上去了,咱们职工的劳动强度也得以减轻!”


    近年来,集团公司高度重视顶板支护管理,进行了大量卓有成效地探索,支护方式不断更新。如高强度预应力锚索网支护、锚索束加强支护、全长锚固支护等,提升了支护效能和支护体系的可靠性,为矿井生产打下坚实基础。


    其中锚索网支护作为一项成熟的支护工艺,在集团公司第二轮矿井建设中投用,通过多年的探索实践,已逐步走向成熟。如今各矿井均按照“一巷一设计”,根据围岩分类定级结果,合理确定支护参数,并予以动态修正。目前,除潘二矿A组煤底分层巷道以外,锚索网支护已实现全覆盖。

    技术迭代,助矿井高效生产

    2019年来,集团公司多个矿井采煤工作面运用切顶卸压技术,通过深孔爆破卸压,有效减弱了采动应力对周边巷道的影响。


    “切顶卸压护巷,即在顶板中施工钻孔,采用爆破或水力压裂的方式,使顶板形成贯通的裂缝,切断采动应力传播通道,减小传递至巷道围岩的荷载,有效实现采动条件下的围岩稳定性控制。”工程院深井动力灾害控制研究所主管肖殿才介绍。


    目前集团公司主要有切顶留巷和切顶护巷两种模式,例如潘三矿通过切顶实现了顶板瓦斯治理巷的保护,潘二矿通过切顶实现了临近工作面顺槽掘进围岩变形的有效控制,效果显著。


    据地面钻探、三维地震勘探显示,本土矿井落差大于5米的断层有5300多条,构造复杂且相互叠加影响。


    为扭转过断层造成的安全生产被动局面,煤业公司提出了“像治理瓦斯一样治理断层”的方法,决定由过断层向“治”断层转变,从被动防范事故向超前防范重大事故诱导因素转变,自主研发断层破碎带超前治理材料、机具和工艺,创新建立了区域治理与局部治理相结合、顶板治理与瓦斯治理相结合、有机和无机材料相结合的断层破碎带成套治理技术体系。


    “断层顶板管理对每个矿井来说,都是重大难题,历史上曾有很多深刻教训,决不能掉以轻心!我们制定《断层破碎带治理暂行规定》等技术标准,全面推广,风险防控能力显著增强。”煤业公司生产技术部相关负责人表示,“2021年8月,国家矿山安全监察局将我们的断层破碎带治理经验转发至各产煤省、自治区等有关煤矿企业,供其学习借鉴。”


    现如今,在本土煤业,煤巷锚杆支护巷道每50米、单轨吊运输岩巷每100米设置一个日常测站,配置一个2点式围岩移动传感器,监测顶板离层。煤巷锚杆支护巷道拨门施工100米范围内设置3组综合测站,以后每200米设置1组,监测巷道表面位移、顶板离层、锚杆(索)工作载荷。


    “随着采深的增加,矿压也不断递增,我们利用围岩移动传感器、锚杆(索)应力传感器等组成了顶板矿压在线监测系统,实现了锚杆受力变化的准确预知,以及对巷道围岩变化的精准‘画像’。未来将持续健全优化我们的地质保障体系,确保巷道更加支得快、支得住、支得稳!”煤业公司生产技术部高级主管李世辉介绍。


    得益于矿井支护的愈发“给力”,不仅为集团公司推进四化融合、七措并举提供了条件,智慧矿山安全高效开采水平也大步前进,井工开采平均单井年产能超700万吨,创历史新高,居全国首位。(赵正夫)


     皖公网安备 34040302000304号