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    媒體報道

    中國煤炭報| 韓城礦業:中深部“三軟”煤層,照樣可以沿空留巷

    作者: 薛麗麗 白偉     時間: 2021-06-07     點擊: 查詢中    分享到:


    中國煤炭報 2021529 4


    中深部三軟煤層,照樣可以沿空留巷

    ——陜煤集團韓城礦業公司研發沿空留巷圍巖控制關鍵技術與裝備側記


    陜煤集團韓城礦業公司近年來積極開展中深部三軟煤層沿空留巷技術研究,研發了中深部三軟煤層沿空留巷圍巖控制關鍵技術與裝備項目。2017年至2020年底,該項目共為韓城礦業公司留巷1.17萬米,節約成本9200余萬元,間接經濟效益約1.5億元。2020年,該項目榮獲中國煤炭工業協會科學技術獎一等獎。

    研究經歷三個階段

    韓城礦區位于陜西渭北煤田東北部,其產能提升受多種自然條件制約。為推動礦區災害治理、緩解采掘接替、降低生產成本,2010年,該公司領導在了解到無煤柱開采可以提高煤炭資源回收率,而沿空留巷技術是推行無煤柱開采的重要手段后,于當年啟動了沿空留巷技術研究。

    韓城礦業公司沿空留巷技術研究共經歷了三個階段。第一階段為2010年至2015年。該公司先后在礦區內的6種不同類型巷道中采用柔性模板充填、鋁合金模板充填、液壓支架充填等方法,進行泵送混凝土沿空留巷試驗。第二階段為2016年。該公司在所屬的象山礦井3號煤回采工作面試驗了切頂卸壓沿空留巷技術,目前已累計留巷1.8萬余米。第三階段為2017年。該公司開展了三軟煤層沿空留巷圍巖控制理論探索和沿空留巷機械化施工研究,基本形成了四維控制應力分擔分區支護的圍巖控制體系和組合支架+單軌吊+機械臂機械化沿空留巷工藝。

    基于不斷摸索試驗,韓城礦業公司在沿空留巷工藝方面基本形成了泵送砼巷旁充填沿空留巷、切頂卸壓沿空留巷兩種模式共存的沿空留巷技術,并根據地質條件類型和不同的開采方式,選用不同的沿空留巷技術。

    中深部三軟煤層成新難題

    多年來,韓城礦業公司在無煤柱開采方面取得一些進步,特別是切頂卸壓沿空留巷技術得到廣泛應用。但是,該公司在三軟煤層沿空留巷圍巖控制技術和相關裝備方面仍處于研發階段,還存在一些技術難題需要解決。一是沿空留巷采場結構及巷道圍巖變形機理有待深入研究。對中深部三軟煤層沿空留巷圍巖變形規律沒有完全掌握,理論尚不成熟。二是沿空留巷圍巖控制技術體系不健全。采用傳統的錨網索及單體支護技術后,現場圍巖控制效果不理想,缺乏針對中深部三軟煤層沿空留巷圍巖控制的專用工藝及成套技術。三是缺乏沿空留巷專用支護與高效搬運裝備。傳統的單體液壓支柱支護強度低、易損壞、維修量大、搬移困難,而且不能適應三軟煤層的圍巖控制。四是沿空留巷的安全保障技術不完善。沒有針對自然發火和高瓦斯煤層的采空區封閉工藝、技術和材料。

    為了解決這些問題,2017年,韓城礦業公司與陜煤集團研究院合作,組建了一支科研團隊,籌備科技資金1800萬元,開展中深部三軟煤層沿空留巷圍巖控制關鍵技術及裝備研發項目。

    用五個方面創新成果解難題

    為了完成這一項目,科研人員多次利用節假日,聚在一起探討、調研、考察,到現場勘探,確定研究方向……經過多年鉆研,他們取得了五個方面的創新成果,即建立了三軟煤層沿空留巷圍巖控制技術體系,實現三軟煤層沿空留巷支護一次成巷,永不返修,研制出沿空留巷專用單體液壓支柱,研發了適用于三軟煤層沿空留巷的機械化裝備,開發了適用于三軟煤層沿空留巷采空區封閉工藝、技術、噴涂材料等。

    中深部三軟煤層沿空留巷圍巖控制體系的建立,不僅明確了沿空留巷全生命周期圍巖圈層結構與應力變化的關系,而且提出了具有針對性的四維控制應力分擔分區支護的支護技術體系,開發了適用于沿空留巷的高強支護材料、裝備和快速作業系統,實現了中深部三軟煤層沿空留巷護得平、支得好、封得嚴、移得快一次成巷,永不返修。

    據介紹,這項成果在韓城、澄合、彬長、陜北等多個礦區推廣應用,收到良好效果,同時也為三軟煤層沿空留巷的智能化開采奠定了基礎,具有廣闊的應用前景。 (薛麗麗 白偉)

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