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【坚持效率优先 推动效率变革】新工艺焕发矿井开采新活力——集团公司全力推进“110工法”调查
  • 时间:2022-09-28 17:24:23
  • 来源:
  • 编辑:魏嘉佚
  • 一条巷道、一个工作面、零煤柱施工,被业界誉为“第三次矿业技术变革”的“110工法”自2019年在集团公司实施以来,不仅实现了综采工作面由“跳采”变为连续开采,减少了巷道掘进工程量,还进一步提高了煤炭资源回收率,实现Y形通风,有效改善职工作业环境,安全、经济效益十分突出。日前,记者前往相关单位,对近年来集团公司“110工法”实施情况进行了采访。

    首次采用,便创两项全国纪录

    在西部煤电集团生产技术部部长陈苗虎的办公室里,至今还保存着多份首次实施“110工法”的相关材料。2019年,西部煤电集团色连二矿受采场面积小、掘进头数量因政策限制等因素影响,采场接续问题持续紧张。而原先采用的沿空掘进又受采空区残余动压和老空积水影响,不但顶板、老空水、采空区有害气体等安全威胁大,且严重影响掘进单进提升。如何进一步开发煤炭资源量,缓解采掘接替紧张等问题?


    “当时一方面企业上下都在积极推进生产方式转变,另一方面也是考虑到色连二矿采场接替紧张的问题长期得不到有效解决,所以综合考虑后,集团公司决定将色连二矿作为‘110工法’的试点单位。”陈苗虎回忆道。


    为了使“110工法”首战告捷,西部煤电集团在多次调研的基础上,经过反复论证,确定了以色连二矿12412综采面回风顺槽作为试点头面。2020年3月,集团公司首个“110工法”切顶卸压自成巷项目正式启动。


    “与传统的长壁开采‘121’工法相比,‘110工法’变传统的‘一面双巷’为‘一面单巷’采掘模式,只需掘进1条顺槽巷道,另1条巷道通过切顶卸压自动成巷,降低采掘比,运用切顶卸压自成巷技术实现两工作面共用一个巷道和无煤柱开采。”色连二矿有关负责人表示。


    “110工法”实施初期,便遇到留巷段巷道变形量较大、门式支架搬移困难、挡矸墙变形严重等诸多难题。为此,色连二矿结合现场实际,对巷道超前补强支护、门式支架拆装搬运、挡矸支护工艺等进行大量优化,最终确保了工作面的连续安全回采。12412工作面也以圆班割煤突破28刀(中班15刀,夜班13刀),日回采22.4m,创下了全国“110工法”工作面单日回采纪录。同时,在后期12413综采工作面的回采过程中,还创造了留巷二次复用2868米的全国纪录,更是减少掘进工程量3000米,单面创效1767万元。

    本土推广,优化升级再创佳绩

    随着“110工法”在西部取得成功,尝到“甜头”的集团公司加大了该项技术的推广应用。为了缓解淮南本土矿井A组煤接替紧张难题,保障A组煤连续稳定生产,煤业公司在张集矿1613A工作面率先推动“110工法”切顶留巷技术,以此更好地服务于集团公司“精煤战略”。


    邓秘是张集矿生产技术二科副科长,全程参与了该矿“110工法”的实施。“2020年9月,1613A工作面开始回采。我们在留巷过程中,最大的困难便是‘110工法’的施工工序与工作面回采工序存在交叉影响。因为留巷挡矸支护、留巷恒阻锚索支护、超前预裂切缝等几项工艺与工作面回采同步进行,从时间和空间上讲对A组煤安全高效回采影响还是比较大的。”邓秘说道,“矿层面高度重视,专门抽调了几支专业化队伍,全方位协同,同时每天召开专题会,对各个工序从时间空间上重新进行编排,最大限度降低了对开采进度的影响。”   

                                  

    不仅如此,由于1613A工作面运顺留巷后,作为1615A轨顺使用,张集矿在施工过程中,一方面积极组织施工1615A轨顺风桥、1613A回风尾巷,确保该面尽快形成“Y”型全负压通风,另一方面进行西三1煤-600m底板疏水巷加固工作,确保通风系统稳定、可靠。经过一年多的时间,1613A工作面顺利收作,成功留巷1425米,全国首个分层开采“110工法”在张集矿应用取得了阶段性成功。


    同样使用“110工法”的还有淮沪煤电公司丁集矿。去年6月,该矿在1452(1)工作面应用“110工法”。由于该面标高-908.8m~-931.1m,上覆巨厚砂岩顶板,是典型的高地压、高瓦斯、高地温,千米埋深工作面,因此能否顺利保留1452(1)轨顺,作为下阶段1462(1)工作面轨顺使用,面临的最大挑战便是顶板压力大、切顶留巷难的问题。


    “针对这一难题,煤业公司结合矿井实际,对‘110工法’进行改进创新,实施了淮南矿区特色的‘上断下裂’切顶留巷施工工艺,即对上位关键层砂岩顶板进行切断,对下位顶板进行爆破预裂,提高切顶卸压效果。”煤业公司生产技术部专员徐威威说道。


    而丁集矿在预裂切顶前,进一步优化“上断下裂”爆破参数,不断完善巷帮挡矸支护、留巷顶板临时支护等技术工艺,保证了上覆巨厚砂岩顶板的有效断裂,以及彻底切断顶板的应力传递路径,减少了回采动压对留巷段的影响,有效保障了留巷的安全稳定。今年5月份,随着1452(1)工作面的顺利收作,成功留巷795米的同时,还多回收3万多吨的煤炭资源。“上断下裂”切顶留巷技术也率先在全国“三高一深”厚层砂岩直覆煤层“110工法”工作面获得成功。

    经验累积,持续接力再出发

    这段时间,色连二矿生产技术部副部长顾成富很是忙碌,每天他都要围绕该矿第二个“110工法”工作面12406工作面做好回采前的各项准备工作。“目前这个工作面预计在12月份回采,为了保证‘110工法’能在该面顺利实施,我们年初的时候就着手实施切缝钻孔,6月份开始进行施工爆破作业,为即将到来的安全回采打好基础。”顾成富说道。


    12406工作面实施“110工法”对回风顺槽进行切顶留巷,作为下一阶段12405工作面回风顺槽使用。留巷开始前,该矿认真总结前期经验,积极组织施工队伍对巷道进行补强支护,同时做好挡矸支护和挑棚支护材料的准备工作。下一步,该矿将安设智能在线矿压设备、准备门式支架等,确保施工和回采能够有序进行。


    而在淮南本土,首次实施“110工法”的效果验证工作也在陆续开展。丁集矿1452(1)工作面留巷效果良好,目前巷道已投入1462(1)工作面使用。张集矿1613A工作面成功留巷的运输顺槽正作为1615A工作面的轨道顺槽使用。


    为了确保留巷使用效果,张集矿在1615A工作面回采过程中,利用切顶短悬臂理论进行支护强度计算,轨顺超前支护段采用30米长的三排挑棚支护和120米长的双排挑棚支护,确保工作面上出口顶板可控。同时,严格按照《“110工法”矿压检测实施方案》相关要求,每50米设置一组测站,对留巷内锚杆(索)、顶板离层以及帮部位移进行观测,以便达到预警值后,及时采取措施。“我们准备对达到预警值以上的区域巷道采取中空注浆锚索、套棚加固等方式,对巷道进行补强支护,保证巷道正常通风和行人。”张集矿采煤资深主管叶继青表示。目前,张集矿1613A工作面留巷效果良好,1615A工作面已顺利回采220米。


    接下来,集团公司将进一步跟进留巷复用工作面回采情况,加强对复用巷道顶板安全管理的监管、检查,同步开展“110工法”实施效果验证和总结,为下一步全面推广应用该技术做好技术支撑。(尹欣)


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