中岳嵩山,峻极于天,群峰挺拔,景象万千,自古以来有众多文人墨客为其吟诗赋词。但与嵩山地表的壮美风光相比,百米地下的地质构造却让人畏惧。
位于嵩山脚下的永煤嵩山煤矿便身处其间,这里正是国内专家们所感叹的“全国首例、世界罕见”的“三软”煤层:顶板岩层软、主采煤层软、煤层底板岩层软。
矿井因复杂地质造成的采煤难问题,使嵩山煤矿连年亏损。翻看历史资料,“开采难度大”“投入成本高”“劳动强度大”“巷道支护难”等字眼频频出现。生产经营陷入恶性循环、人才流失严重,该矿几度被列入“关停名单”。
是“生”还是“死”?成为摆在嵩山煤矿干部职工面前真真切切的首要问题。
生死攸关,嵩山煤矿硬是靠着过硬决心,创新支护技术破解“三软”难题,利用班组建设筑牢“安全堤”,用内部市场化打好“金算盘”,使“软”煤矿练就了“硬”实力。
创新支护技术破解“三软”难题
“打根锚杆就像在面粉里插根筷子”,嵩山煤矿“三软”煤层的特质成了让人难以言说的痛楚。
具有“三软”特征的煤矿构造复杂,一旦处理不好就可能出现巷道变形、岩石断裂,甚至导致坍塌。因此,在井下作业遇到“三软”煤层时,要么是避之不及,要么就得投入高成本用于井下支护。
作为永煤公司首家驻外百万吨矿井,嵩山煤矿曾一度寄托着干部职工的美好期盼。但由于巷道缺少关键层承载压力,井下提高机械化便无从谈起,掘进、支护、运输作业环节全部依靠人工完成,也抽不出人员进行新区域的开拓,产能一直跟不上,连年的亏损更是导致工程技术人员频繁“换血”,支护难题严重阻碍矿井发展。
“职工等不起,矿井耗不起,创新技术是唯一选择。”该矿常务副矿长、总工程师张继远说。
百米井下,一场场与“三软”难题的“硬”较量就此展开。
嵩山煤矿集合最优力量组成技术攻关小组,不断探索,百余次进行自主试验,寻出路、找办法,先后采用11号工字型钢、U29型钢棚、U36型钢棚+U型钢中柱支护……在投入大量成本后,巷道变形却未有改观。
没有气馁、没有懈怠,该矿继续尝试其他办法。例如,在2200工作面下顺槽4号段采用“U36+锚索梁”支护,巷道变形问题得到基本解决,但底鼓问题仍然存在。怎么办?不认输的该矿技术人员又在2108工作面上下顺槽采用“U36型钢棚+中柱+锚索+大托盘+双层网复合支护”“架棚+锚索+注浆锚索支护”,但这些办法又无法保证长距离煤巷断面安全,产量难以提升。
“多年来,我们只能采取特殊的采掘布置形式。”张继远介绍说,“即每个回采工作面均布置2条底板岩石集中巷,经石门分段150米至180米短距离煤巷掘进,实施工作面分段回采。”
但即便如此,短距离煤巷支架实际承载力仍不能有效控制巷道变形,必须及时维修。
咬紧牙关,爬坡过坎,峰回路转。
2020年以来,嵩山煤矿采取“走出去,请进来”的方式,组织人员到淮北芦岭煤矿、甘肃平凉新安煤矿、郑煤赵家寨矿等典型软岩矿井实地取经,并邀请多个国内知名支护团队到矿调研、提方案。通过技术攻关、多方论证、不断优化、反复实践,最终形成了以锚杆索支护理论为依据、主动支护为主线、锚网索+钢棚复合支护工艺。
“论证阶段,我们不分昼夜地工作,一个方案的设计图纸就多达数千张,摞起来有一人高。”提及设计过程中的艰辛,该矿生产科副科长郝怀玉至今难以忘怀。
胜利不会向我们走来,我们必须自己走向胜利。
经过上百次联合试验和现场测量调整参数,技术人员对锚杆、锚索等使用方法及施工工艺不断改进,锚索在全煤中的锚固力终于取得突破,首次达到100千牛,有效解决了地质裂隙破碎的问题。
采用新的支护方式后,嵩山煤矿2112上顺槽一次成巷837米,刷新偃龙煤田单条煤巷施工长度历史纪录。新的复合支护方式让矿井延续近10年的单一架棚煤巷支护方式彻底退出历史舞台。
“原来一支队伍在前面施工,后面要跟三四支队伍进行维修,而且在巷道变形的狭小空间工作极不安全。”郝怀玉介绍说,“现在使用了新的支护方式,现场施工作业变得省力、安全多了。”
一招落子满盘活。随着“三软”煤层煤巷支护技术的逐渐成熟,嵩山煤矿又将目光放到了更为长远的目标上。
2022年9月,该矿核定生产能力由120万吨/年增至180万吨/年。
中岳嵩山,峻极于天,群峰挺拔,景象万千,自古以来有众多文人墨客为其吟诗赋词。但与嵩山地表的壮美风光相比,百米地下的地质构造却让人畏惧。
位于嵩山脚下的永煤嵩山煤矿便身处其间,这里正是国内专家们所感叹的“全国首例、世界罕见”的“三软”煤层:顶板岩层软、主采煤层软、煤层底板岩层软。
矿井因复杂地质造成的采煤难问题,使嵩山煤矿连年亏损。翻看历史资料,“开采难度大”“投入成本高”“劳动强度大”“巷道支护难”等字眼频频出现。生产经营陷入恶性循环、人才流失严重,该矿几度被列入“关停名单”。
是“生”还是“死”?成为摆在嵩山煤矿干部职工面前真真切切的首要问题。
生死攸关,嵩山煤矿硬是靠着过硬决心,创新支护技术破解“三软”难题,利用班组建设筑牢“安全堤”,用内部市场化打好“金算盘”,使“软”煤矿练就了“硬”实力。
创新支护技术破解“三软”难题
“打根锚杆就像在面粉里插根筷子”,嵩山煤矿“三软”煤层的特质成了让人难以言说的痛楚。
具有“三软”特征的煤矿构造复杂,一旦处理不好就可能出现巷道变形、岩石断裂,甚至导致坍塌。因此,在井下作业遇到“三软”煤层时,要么是避之不及,要么就得投入高成本用于井下支护。
作为永煤公司首家驻外百万吨矿井,嵩山煤矿曾一度寄托着干部职工的美好期盼。但由于巷道缺少关键层承载压力,井下提高机械化便无从谈起,掘进、支护、运输作业环节全部依靠人工完成,也抽不出人员进行新区域的开拓,产能一直跟不上,连年的亏损更是导致工程技术人员频繁“换血”,支护难题严重阻碍矿井发展。
“职工等不起,矿井耗不起,创新技术是唯一选择。”该矿常务副矿长、总工程师张继远说。
百米井下,一场场与“三软”难题的“硬”较量就此展开。
嵩山煤矿集合最优力量组成技术攻关小组,不断探索,百余次进行自主试验,寻出路、找办法,先后采用11号工字型钢、U29型钢棚、U36型钢棚+U型钢中柱支护……在投入大量成本后,巷道变形却未有改观。
没有气馁、没有懈怠,该矿继续尝试其他办法。例如,在2200工作面下顺槽4号段采用“U36+锚索梁”支护,巷道变形问题得到基本解决,但底鼓问题仍然存在。怎么办?不认输的该矿技术人员又在2108工作面上下顺槽采用“U36型钢棚+中柱+锚索+大托盘+双层网复合支护”“架棚+锚索+注浆锚索支护”,但这些办法又无法保证长距离煤巷断面安全,产量难以提升。
“多年来,我们只能采取特殊的采掘布置形式。”张继远介绍说,“即每个回采工作面均布置2条底板岩石集中巷,经石门分段150米至180米短距离煤巷掘进,实施工作面分段回采。”
但即便如此,短距离煤巷支架实际承载力仍不能有效控制巷道变形,必须及时维修。
咬紧牙关,爬坡过坎,峰回路转。
2020年以来,嵩山煤矿采取“走出去,请进来”的方式,组织人员到淮北芦岭煤矿、甘肃平凉新安煤矿、郑煤赵家寨矿等典型软岩矿井实地取经,并邀请多个国内知名支护团队到矿调研、提方案。通过技术攻关、多方论证、不断优化、反复实践,最终形成了以锚杆索支护理论为依据、主动支护为主线、锚网索+钢棚复合支护工艺。
“论证阶段,我们不分昼夜地工作,一个方案的设计图纸就多达数千张,摞起来有一人高。”提及设计过程中的艰辛,该矿生产科副科长郝怀玉至今难以忘怀。
胜利不会向我们走来,我们必须自己走向胜利。
经过上百次联合试验和现场测量调整参数,技术人员对锚杆、锚索等使用方法及施工工艺不断改进,锚索在全煤中的锚固力终于取得突破,首次达到100千牛,有效解决了地质裂隙破碎的问题。
采用新的支护方式后,嵩山煤矿2112上顺槽一次成巷837米,刷新偃龙煤田单条煤巷施工长度历史纪录。新的复合支护方式让矿井延续近10年的单一架棚煤巷支护方式彻底退出历史舞台。
“原来一支队伍在前面施工,后面要跟三四支队伍进行维修,而且在巷道变形的狭小空间工作极不安全。”郝怀玉介绍说,“现在使用了新的支护方式,现场施工作业变得省力、安全多了。”
一招落子满盘活。随着“三软”煤层煤巷支护技术的逐渐成熟,嵩山煤矿又将目光放到了更为长远的目标上。
2022年9月,该矿核定生产能力由120万吨/年增至180万吨/年。