文/李静
截至2018年5月底,切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术在山西焦煤霍州煤电集团店坪矿9-100、9-202两个工作面成功留巷2400余米,9-1002留巷已成功回采复用完成,9-2022留巷1300米,留巷效果良好,可多回收煤柱30多万吨。此项技术的应用,为店坪矿降低留巷费用、掘巷成本和工作面煤柱回收成本等产生了显著成效。
由于吕梁环城高速的压煤,致使山西焦煤霍州煤电集团店坪矿可采储量异常紧张。为了实现精采细采,延长矿井服务年限,早在2016年,店坪矿领导便外出考察,通过技术分析,得知切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术一方面成本不高,工程量相对较小,另一方面也适合矿井使用。
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术就是采用爆破技术预裂顶板,利用采空区矿山压力沿空切顶,形成短臂梁顶板对上覆老顶岩体的支撑结构控制老顶的回转和下沉变形,实现卸压,切落的顶板岩体形成巷帮,从而保留工作面下顺槽作为邻近工作面上顺槽。
过去店坪矿采用的是“一面、两巷、一煤柱”的121采煤工法,如今采用的是“一面、一巷、无煤柱”110采煤新工法。采用新工法,矿井每开采一个工作面,既可以少打一条巷道,又能多回收一个保护煤柱的煤炭资源,实现降本增效,同时延长矿井的服务年限,可谓一举多得。
对于店坪矿来说,一年多的探索研究并非一帆风顺。由于前期对顶板岩性收集不全,在切巷到580米处时,由于砂岩厚度不一,遇到了技术难题,加之先前的理论设计不能完全符合井下现场要求,恒阻锚索的长度、施工位置和切顶眼的深度以及装药量等需要根据实际情况来调整实施标准。同时,在现场施工过程中,切顶眼的施工、挡矸、支护以及过“丁字口”期间的管理等,也都遇到了重重困难。
店坪矿矿长张勇说:“对于第一次应用新技术的店坪煤矿来说,这是一次大胆的尝试。在探索过程中,我们遇到问题是难免的,重要的是我们具备解决问题的能力。”
切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术的探索是全矿着力解决的一件大事,矿上通过召开各类专题会议、班组会议,要求领导跟班下井,成立课题组,千方百计克难攻坚。课题组由矿生产科科长薛定亮和4名技术员组成,每天紧盯现场,收集大量数据,对工程质量、留巷效果、矿压监测数据等情况进行分析整理,并在矿调度会上进行通报。在验收把关的基础上,矿上根据不同情况,总结分析原因,积极寻找对策。
抱着必胜的信念,店坪矿克服了生产过程中的一个又一个困难。在施工过程中,他们结合矿井实际,恰当地对中国矿大技术团队给予的技术方案进行改良,并得到专家的一致认可。
现在,店坪矿采用切顶卸压沿空留巷技术,每个工作面可以少掘1条巷道。按留煤柱护巷开采原设计时采用的锚网梁加锚索复合支护、掘进断面13.2平方米、单价每米5500元计算,2个面少掘2条顺槽巷道2800米,可节约费用1540万元。同时,按22米宽的护巷煤柱计算,可多采煤30万吨,除去成本,按1吨煤550元的价格计算,纯利润可达1.65亿元。目前,店坪矿“110工法”小组逐渐形成了一套独有的沿空留巷技术体系。今年4月25日,这一项目经过中国煤炭工业协会组织的科技成果鉴定,认定为国内首创,达到国际领先水平。
为了早日在霍州煤电集团范围内推广应用此项技术,店坪矿将继续深入现场,详细总结每一道工序工艺方面的深层次问题,不断完善制度与标准。下一步,此项技术将在店坪矿全面推开。