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山东能源孙村煤矿成功研制出“注浆锚索锁边切顶卸压沿空留巷”


文章来源:中国工业新闻网  发布时间: 2017年8月11日  

    中国工业报记者于成水 通讯员 周峰
 

    山东能源新矿集团孙村煤矿将注浆锚索支护工艺应用于沿空留巷无煤柱开采,成功探索出全新的“注浆锚索锁边切顶卸压沿空留巷”成套技术,累计留巷260米,提高了资源回收率,有效减少巷道布局,为同煤层的连续开采创造了条件。该矿因此成为全国第一家成功利用注浆锚索技术实现中厚煤层沿空留巷的生产矿井。

    孙村煤矿过去采煤工作面布置一直采用一个工作面施工两条巷道,留一个煤柱,即“121”开采模式。每年要掘进1.5万米巷道,成本高工程量大。由于开采时应力扰动对巷道有影响,必须留煤柱,部分资源就浪费了。

    从去年开始,他们分析不同复杂地质条件下巷道围岩变形规律,成功将注浆锚索应用于穿层托顶煤掘进、压力区过断层等8种特殊顶板支护条件,顺利完成了中厚煤层沿空留巷。这种技术,很好地代替了以往横阻锚索支护加超前放炮预裂留巷工艺,实现了优质资源高效开采,一个工作面掘进一条巷道、不留煤柱。

    在技术创新初期,高额的成本和如何切顶、巷道收缩等现场问题困扰着技术人员。尤其在顶板支护方面,必须保证拉得住、切得开、下得来、护得住。经过现场勘查,他们认识到,在研究沿空留巷“支护—围岩”相互机理时,必须深入研究煤体与沿空留巷顶板以及支护的相互作用,不仅要考虑顶板、支护间的关系,更要考虑煤体、顶板岩层、注浆锚索支护三者间关系,才能最大限度保证支护强度。

    为减少留巷巷道变形,他们利用钢梁和单体点柱临时架设一梁三柱铁棚,巷道中间打注浆锚索,以此加强顶板的支护强度,然后再打一排切顶眼,利用矿压实现沿空切顶,让切落的顶板形成巷帮,压实并隔断采空区,形成下一个接续工作面的下巷。这个办法已在该矿3个工作面成功应用,沿空留巷工程预计345米。

    孙村煤矿的“注浆锚索锁边切顶卸压沿空留巷”生产工艺,正好将所留巷道置于工作面降压区内,有效避开了应力集中区,巷道受到的二次采动应力影响大为减少。而且,大幅降低了万吨掘进率,提高了煤炭资源回收率,有效降低了自然发火率。该矿回采项目部技术负责人算了一笔账:2216工作面应用此沿空留巷技术后,可多回收2720吨煤炭资源,按每吨价格494元计算,总价值134.37万元;按照现行市场煤炭资源价款10元/吨计算,可收获煤炭资源价款2.72万元;加之节约掘进成本60万元,累计产生直接经济效益197万元。

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