淮河能源>>新闻动态
探索“一号工程”在千米深井的新路径——集团公司围岩治理工作调查
  • 时间:2024-09-13
  • 编辑:魏嘉佚
  • 淮南矿区是我国开采深度最深、灾变多元、条件最为复杂的矿区之一,具有高瓦斯、高地压、高地温、高承压水、埋深大“四高一大”特点。随着集团公司深部煤炭资源的打开,千米深井巷道围岩治理不到位的“瓶颈”,已经成为制约企业安全生产、高效发展、减人提效最突出的问题。


    矿压不治,矿无宁日。目前,由于围岩治理手段、技术等方面不足,集团公司各生产矿井边掘边修、前掘后修、边采边修的现象普遍存在,已经严重影响矿井生产接替,而且存在一定的安全风险。


    增强围岩治理的危机感、紧迫感和责任感,将围岩治理上升到战略、全局高度,把围岩治理作为当前乃至集团公司“十五五”的一项重大课题,着力解决“支得住”问题迫在眉睫。


    加快形成淮南矿区千米深井复杂条件锚固支护的技术、装备、标准、体系,按照“避压、让压、卸压、强支、监控、重质”要求,打造淮南矿区围岩治理品牌效应,已经成为集团公司上下共识,围岩治理“一号工程”全面启动。


    “支得住”迫在眉睫


    掘进设备在千米井下开凿前行,背后留下一条条长长的巷道,开掘后的巷道,需要及时采用装备支护来保持巷道畅通和围岩稳定。


    据统计,我国井工开采煤矿每年新掘进巷道总长度高达1200万米以上。而依靠装备升级、四化融合,集团公司年均掘进进尺18万米。截至目前,在籍巷道达到140万米。


    随着开采深度与强度增大,出现了大量深部高应力及强采动巷道,加之矿井致灾因素耦合叠加影响,矿井围岩治理面临的问题错综复杂。


    面对围岩治理的难题,集团公司积极探索适应淮南矿区“四高一大”特点的围岩治理模式,系统开展围岩治理模式研究,不断在煤巷围岩控制与支护技术上寻求突破,积极运用切顶护巷和小煤柱薄喷等新技术、新工艺破解围岩治理难题,但是近年来由于开采条件的变化,“支不住”的隐忧逐渐显现。


    治理水平必须和开采条件要相匹配。有着多年围岩治理经验的集团公司生产技术部生产技术专家张九洲告诉记者:“一些巷道,施工一旦到了一定的深度,应力突然变化,顶板会突然变差,应对这种突变,目前还缺乏一定的治理手段。”


    记者在采访中了解到,由于围岩治理手段的不足,边掘边修、前掘后修,边采边刷的现象较为普遍,个别矿井一年的巷修量少则1万米,多则达到1万8千米,让本就紧张的生产接替更加紧张。


    在各类井下巷道中,回采巷道占到8成,在采煤生产过程中,一些受采掘扰动影响大的工作面,上下顺槽端头刷扩量大,个别区域刷扩3次才能满足生产需要,集团公司生产技术部高级主管李世辉感慨说:“我们采煤的主战场不仅在工作面还在端头。”


    与此同时,锚杆锚索破断、顶板垮落现象偶有发生,给矿井安全造成极大威胁。


    “当前,我们集团公司围岩治理的技术、装备、标准、体系和深部开采的需求不匹配,‘支得住’的问题已经迫在眉睫。”集团公司生产技术部部长刘结高表示。


    “支得住”全力以赴


    深地资源开发是我国未来科技发展的重要方向,克服高瓦斯、高地压、高承压水、高地温等灾害威胁,安全高效释放深部资源,是确保能源安全迫在眉睫的课题,也是集团公司高质量、可持续发展之所在。


    但是记者在采访中发现,少数单位的专业技术人员在围岩治理上仍保持传统思维方式,对于深井地质条件的突变不够敏感,围岩治理不到位已经成为影响安全生产、高效发展、减人提效的突出矛盾。


    解决 “支得住”的难题,刻不容缓。


    如何解决好围岩治理不到位影响安全生产、高效发展、减人提效这个突出矛盾?


    早在4月份,集团公司举办煤矿锚杆支护技术系统创新讲座,让企业上下对围岩治理有了系统性、全面性、创新性的认识,对锚杆支护新材料、新工艺、新装备有更加深入透彻地了解。7月份,集团公司淮南千米深井巷道锚固技术系统创新及地压治理技术专题报告会召开,从把握边际效用递减规律,加大技术迭代升级力度,推动淮南矿区支护技术变革等方面对围岩治理工作提出硬性要求。


    今年以来,集团公司多场重要会议强调:要切实提高围岩支护技术水平和质量,将围岩治理上升到战略、全局高度,解决“支得住”的难题。


    计熟事定,举必有功。


    目前,职能部门正在按照“避压、让压、卸压、强支、监控、重质”要求编制深井巷道围岩治理标准,本土矿井正逐步完善建立工作机制,共同推动淮南矿区围岩治理技术变革。


    寻求围岩治理上的突破,必须要一米一米地进行分析。“为了解决千米深井‘支得住’的问题,我们从围岩一次性控制、掘支平行作业、远近场应力变化监测、支护材料升级等方面开展研究分析,目前来看,从被动单一因素治理到主动全要素协同控制的思路,或将成为集团公司围岩治理技术迭代升级的攻关方向。” 张九洲表示。


    在工程院深部开采实验室专家罗勇看来,围绕“千米深井安全高效开采”的目标,巷道围岩治理是关键环节。“深部资源的开采,要更加注重采动应力场的影响,需深化原岩应力场、采动应力场与支护应力场‘三场’分布特征及相互作用关系研究,解决扰动应力源的问题。辅以应力优化、围岩改性和主被动梯次加固手段,做到支护-改性-卸压‘三位一体’联合控制技术的迭代升级,优化采掘接替的时间、空间,实现安全高效开采的目标。”


    在7月的最后一天,朱集东矿迎来了一个科研团队,未来的一段时间,这个科研团队将在这个淮南本土受地压影响最大的矿井把脉问诊,共同破解围岩治理的难题。负责对接的矿生产技术科科长臧升明对此满是期待:“科研团队这次带来的帮顶全长锚固技术和一些支护技术上的创新如果在现场能够实现突破,困扰我们矿多年的采掘不均衡的问题就有希望得到解决!”


    “支得住”任重道远


    矿压不治、矿无宁日。


    随着开采深度与强度增大,井工开采煤矿冲击地压、深部高应力及强采动巷道大量出现的挑战。对于日益复杂困难的地质条件,业内专家指出必须创新支护方式、提高支护效率、强化支护效果。


    对于集团公司来说,必须找到一条淮南矿区千米深井巷道围岩治理的新路径。


    回望过去,在围岩治理上,从被动支护变为主动支护,由锚杆(索)支护代替架棚支护,集团公司从未停下探索的脚步,在煤矿灾害治理、复杂条件煤层安全高效开采等领域,先后获国家科技进步奖16项。


    纵观当下,集团公司举全集团之力,通过“产学研”联合攻关,加强与专业团队合作,结合全国重点实验室,实现企业、高校和科研院所等产学研主题的深度融合,形成创新合力,良好开端,围岩治理难题正在逐步破解。


    展望未来,集团公司上下从技术、标准、装备、管理等方面全方位统筹谋划,全力以赴开展围岩治理技术攻关,最终形成淮南矿区深井复杂条件锚固支护的技术、装备、标准、体系,打造淮南矿区围岩治理品牌效应。


    不舍寸功才能善作善成,久久为功才能行稳致远。围岩治理是一项长期的系统工程,不仅需要理念更新、技术迭代和管理提升,更离不开集团公司上下的齐抓共管、锲而不舍。“集团公司在破解‘支得住’上还处于起步阶段,未来还要在‘支得快’‘支得省’上积极探索,通过技术迭代升级推动深部煤炭安全高效开采,真正把影响集团公司安全生产、高效发展、减人提效的难题彻底解决。”集团公司生产技术部相关负责人表示。(杜涛)


     皖公网安备 34040302000304号