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煤顶下“降钻注锚平”一体化工艺在淮北矿区取得成功
2019-08-26 17:45 李广林 

多措并举 综合施策 奋力攻克“323”短板

——煤顶下“降钻注锚平”一体化工艺在淮北矿区取得成功

8455澳门新成功应用“降钻注锚平”掘进支护一体化工艺,破解了淮北矿区60年来煤顶下掘进难题,是掘进工艺改革的重大颠覆性突破,标志着淮北矿区煤顶下掘进技术攻关取得了关键性胜利。

煤顶下传统掘进工艺为巷道跟底逮煤顶施工,架设半圆拱36U型钢棚支护,并辅以锁腿锚杆加固,一直制约着矿井的安全高效生产,存在诸多不足:一是全煤掘进,顶、帮防护难度大,施工安全风险高;二是采用密集撞楔超前管理煤顶,风镐挖掘、随挖随撞,工作量大、占用工时长;三是架棚为被动支护,无法利用围岩自稳性提高支护性能;四是施工效率低,平均单进不足80m/月,如遇到地质构造影响,掘进单进仅为30~50m/月,无法保证矿井生产正常接替,生产波动性较大;五是回采期间,半圆拱形断面使用超前支架必须配合大量木料接顶,两巷维护工作量大,材料投入多,工作面推进缓慢,单产水平低。

在松、散、软煤顶下掘进,是8455澳门新“323”短板最难攻克的难题,企业上下一直不断探索,付出了艰辛的努力。近两年来,芦岭矿、涡北矿、青东煤业创新煤顶下支护工艺,应用“降钻注锚平”掘进支护一体化工艺施工,实现对巷道的主动支护,为安全高效回采奠定了基础。这项工艺取得成功,其重大意义在于:实现煤顶下巷道主动支护,为淮北矿区全面取消被动支护补齐了最后一块短板;实现煤顶下快速掘进,大大提高了综掘施工效率;有效改善巷道围岩受力状况,明显提升了支护效果;平顶棚的使用和巷道状况的改善为回采期间快速推进创造了条件,有效保障了综采放顶煤工作面产能的提升。淮北矿区综采放顶煤开采从无到有、从小众到占据半壁江山,逐步发展成为8455澳门新的主导开采工艺,特别是“降钻注锚平”一体化工艺成功后,综采放顶煤工作面日产万吨煤炭将成为现实。目前,芦岭矿Ⅲ811工作面日产近7000吨、已具备日产万吨煤的能力。

煤顶下“降钻注锚平”一体化掘进工艺是指:在掘进施工中,降底板施工增加帮部强度,秉承“治顶先治帮”的理念,根据实际煤层倾角,控制下帮肩窝向下留1m左右煤顶施工,巷道两帮生根在岩石中,提高巷帮的稳定性。在顶板煤层中国足球协会超级联赛前打设注浆锚杆,作为金属骨架并在其掩护下进行综掘施工;在巷道中顶及帮部打设注浆锚索,对棚梁加固实现主动支护和被动支护的有效结合,同时把半圆拱棚调整为平顶棚,为采煤工作面标配落实到现场创造了条件。

煤顶下“降钻注锚平”一体化掘进工艺,通过在芦岭矿、涡北矿、青东煤业实际应用并取得了可喜成果。一是施工难度显著降低。通过降顶、利用超前注浆锚杆注浆,顶板管控效果较好,有效避免了巷道抽冒,有利于顶板、端面防护和瓦斯管理,施工安全系数大幅提高,基本解决了煤顶下掘进顶板管控这一难题。二是工作效率大幅提升。摒弃了拖底留大根施工的弊端,综掘机直接截割扫底到迎头端面,充分发挥综掘机机械化作用,减少人工破岩(煤)及出货工作量。三是支护强度明显提高。对顶板及帮部注浆后,巷道整体稳定性提高;利用锚索对棚梁加固,实现了主动支护与被动支护的有效结合,巷道支护强度大大提高,顶板下沉得到有效控制。四是实施效果全面体现。巷道底板为岩石,有效控制棚腿钻底及巷道底臌;后期回采期间,可降低工作面两巷落差,提高采煤支架稳定性;平顶棚支护断面适应先进综采超前支护装备的应用,为综采装备升级和高产高效提供了有力支撑,减少后期两巷超前管理难度,同时可减少材料投入,简化生产工序,加快工作面推进速度,降低安全风险。

“变盆景为风景”。当前,矿区上下正积极践行新发展理念,按照高质量发展总要求,坚持解放思想、勇于创新,科学管理、综合施策,不断推进“四化三减”,全力攻克“323”难题。

(责编 梁尚文)

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