| 冀中能源冀中股份邢东矿“大地压支护”撑起千米深井 | |||
| 煤炭资讯网 | 2011-5-10 13:59:49 经验交流 | ||
|
“邢东矿是华北地区采深最大的矿井之一,资源主要集中在-600米到-1300米的采深中,其中包括大量低灰、低硫的优质气肥煤。资源就在脚下,就看你有没有能耐深井采煤。”冀中股份公司副总工程师、邢东矿矿长苏建国告诉记者。
众所周知,当前国内千米井深的矿井,巷道支护技术的欠缺是制约企业发展的重要因素之一。“群策群力,探索大地压条件下支护技术我们义不容辞!”邢东矿总工程师谢国强目光坚定的说。 支撑深井生产的基础技术就是巷道支护,有了稳定的巷道支护才能保证掘进、运输、出煤等各项作业。一段时间以来,邢东矿一直采用传统的岩巷锚喷支护技术,即向巷道的底板顶板和两帮围岩内密集的锚入锚杆和锚索,将巷道围岩束缚在一起,再对巷道围岩两次喷涂水泥浆体加固。但是,随着开采深度的延伸,支护乏力成为首当其冲的技术难题,在更强的大地压压迫下,传统的支护体无法承受。 鉴于此,邢东矿着力改进巷道支护强度,对锚杆与锚索都进行了加粗加长,顶帮锚杆均改为φ22×3000mm螺纹钢锚杆,两帮采用φ21.8×6500mm钢绞线锚索加强支护。据测验,此种支护方式虽然能够适应-1200米巷道使用,但前提是地质条件较好,而应用在邢东矿巷道后,效果并不乐观。苏建国介绍,由于该矿地质情况复杂、采动影响大,巷道围岩膨胀破碎变形频繁,致使巷道锚杆快速衰减,局部屡屡断裂,6个月后巷道便破烂不堪。据统计,仅2007年至2009年该矿先后六次在-980米水平面进行巷道整修,其间卧底、刷帮等小修不计其数,三年下来维修费用超过900万元。 没有过硬的支护技术,千米之下的采掘举步维艰。但邢东矿一班人仍然充满信心,“巷道变形是地质条件自然形成,但这并非无法治理的顽症,只是我们还没掌握规律。” 2008年,邢东矿携手专业技术公司淮北市平远软岩支护工程公司,引进千米深井软岩巷道锚喷注浆联合加固技术。该矿技术部门实施了进一步改进,通过多层次锚杆、注浆锚杆、注浆胶结和合理置换,构建了均质、连续和同性的强支护体。与传统锚喷支护技术中喷砼层的作用原理相比,浆液的注入能够明显改善围岩的物理力学性质。从而形成“网络”效应,使锚杆受力传递的可靠性和连续性得以充分保障。并与地下水、空气间的联系全部中断,彻底阻止了锈蚀反应,保证了支护体系的长期稳定性。与此同时,该矿技术攻坚人员还研发、改良出全封闭U型钢可缩性环形支架支护,即在常规的一次支护后用U型钢环形支架进行二次支护。这种支架独特的优点是当围岩作用于支架上的压力达到一定值时,支架便产生屈服缩动,使围岩作用于支架上的压力下降,从而避免了支架的损坏。 从2009年6月份起,该矿陆续对-980米主巷道交叉点处采取软岩巷道锚喷注浆联合加固技术进行整修,而后在整个主巷道采用了436架全封闭环形支架,整修巷道349米,并对多处细节进行了持续技改。目前,该矿巷道围岩平均变形速度由之前的2.9mm/天变为0.6mm/天。两年的生产下来,巷道支护依然坚固完好,保守估计,新型支护能保持3年一整修的运行周期。 2009年,邢东矿支护技术荣获中国煤炭工业协会、中国煤炭学会科技二等奖。近日,从该矿再次传来喜讯,他们的“深井煤巷急剧变形失稳的多维主动控制研究”再次获得中国煤炭工业协会、中国煤炭学会科技二等奖。邢东矿党委书记达乙更告诉记者,“如果把巷道比做人的肌体,巷道锚喷注浆联合加固技术就是强劲肌肉,U型钢支架则是坚韧筋骨,有了这样的保护,内脏各个器官才能顺畅运行。”有关专家对此也高度评价,“通过这一组大地深支护技术,有效解放了地质复杂区域的深层煤炭资源,对进军深层煤开采无疑具有战略意义。”
| |||