| 黄陵矿业瑞能煤业切顶卸压自成巷技术创新应用纪实 | |||
| 2026/11/11 10:39:57 矿业新闻 | |||
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矿井煤炭回采率提高8%、累计多回收煤炭资源52.7万吨、综合经济效益超过4亿元……从“留煤柱”到“零煤柱”,从“掘巷备采”到“采完成巷”,瑞能煤业以工艺之变,行空间之减,赢效益之增,数字无声,却见证着一场从理念到实践的深层之变,也标注着切顶卸压自成巷技术在瑞能煤业落地生根、开花结果的坚实足迹。 黄陵矿业党委书记、董事长王鹏飞多次强调,要全面推进“110工法”等先进生产工艺创新升级,从总量上压减巷道、缓解采掘接续矛盾,一手抓减人提效,一手抓装备升级,激活高质量发展内生动力,为矿井长远稳健发展筑牢坚实保障。 方向既定,落子何处?答案,写在一座矿井的探索里。
算清一笔“旧账” 传统采煤方式下,每采一个工作面,都要在相邻区段之间留设保护煤柱,再为接续开采掘出新的巷道。煤柱抗压、巷道掘进,天经地义,却也代价沉重。 许多老矿工对此记忆犹新:“采煤先留柱,接续再掘巷,在工作面正常回采的同时,下一个工作面也需要及时掘进两条顺槽,工序繁、进度慢、投入大,生产节奏也跟着受影响。” 煤柱采不出,资源白白沉睡;巷道掘不过来,成本节节攀升。 能不能让煤柱“变现”、让巷道“复用”? 正当思路困顿之际,一项技术进入视野:以“一个工作面、一条巷道、零煤柱”著称的切顶卸压自成巷技术被业界誉为“第三次矿业技术变革”——这正是中国科学院院士何满潮提出的“110工法”。敏锐的瑞能人,将目光投向这里,毅然迈出了探索的第一步。 薄煤层、多断层、采掘接续常年吃紧,矿井条件复杂、开采困难。但也恰恰是这样的“硬骨头”,才能检验一项新技术的真正成色。 结果,比预想的更好。钻机推进、顶板逐层垮落、巷道断面齐整成型、矿压数据持续稳定,原本最让人担心“水土不服”的新技术,在这块硬骨头上反而扎下了根。 眼见这项工法落地见效,瑞能煤业没有止步于简单复制,而是在黄陵矿业的统筹推动下,立足自身煤层条件再做革新:用密集钻孔切顶成巷取代传统爆破,通过切缝预裂让顶板“自成巷道”。这一步,完成了从“用好技术”到“用好自己的技术”的关键跨越。 一条既增资源、又省投入的新路子,就此铺开。
让岩层“听话” 井下百米深处,采面回采正酣。切缝钻机沿采空区一侧顶板每间隔200mm距离打设一个密集钻孔,切孔切缝、顶板预裂,一条贯穿的切割线悄然成形。工作面推过,顶板不再胡乱垮落,而是沿切缝自行断裂、压实;预设钻孔与单体支柱、钢棚协同受力,在巷旁筑起一条钢铁走廊——巷道,就此自动成型。 “技术看着不难,落地却见真章。”90后综采队队长田超超把三个细节掰开揉碎。 “顶板支护强度得高。”顶板管不住,垮落就失控,成巷更是无从谈起。117工作面引入恒阻大变形锚索支护系统,将支护强度做足做到位,先稳住成巷的第一道关口。 “切缝孔打设打到位。”切缝孔是整条切割线的“地基”,孔位、间距、深度需丝毫不差。针对火工品管制下无法爆破切顶的现实,瑞能煤业把目光转向密集钻孔切缝。通过33种数值模拟工况的系统对比,最终锁定切缝倾角15°、孔深8米、孔间距200毫米。孔孔到位、预裂充分,顶板方能沿着切缝有序垮落、齐齐压实。 “巷中及巷旁支护强度高且间距合理。”巷道立住了,还得经得起采动。经过现场实践,采用单体+钢架的支护模式,并在切顶处使用U形棚和钢筋网进行拦矸,让成型后的巷道既稳得住顶板,又扛得住采动影响。 三个关键缺一不可。正是这份精细,让巷道稳稳形成。117工作面,1081米巷道高质量留巷,顶板最大下沉量控制在300毫米以内,资源回收率提高8%;203工作面,顶底板最大移近量控制在262毫米以内,留巷围岩在采动影响200米后趋于稳定。 岩层“听话”,靠细节;巷道“自长”,凭参数。所谓“驯服顶板”,驯服的不只是岩层,更是从“被动承受”到“主动掌控”的思维之变。
精算一笔新账 这项工艺带来的变化,不只停留在图纸和方案里,而是实实在在落到了产量、成本和安全的每一项指标上。 先看经济账。自2017年实施切顶卸压自成巷工艺以来,瑞能煤业累计完成留巷8130米,节约巷道掘进费用8530万元,多回收的煤炭资源增加经济效益3.6亿元,综合经济效益超过4亿元。过去,掘进一米巷道,成本约需1.8万元;实施切顶卸压自成巷技术后,每米巷道可节约1.4万元。一增一减之间,相当于每个工作面少掘进一条巷道——越算越划算。 再看安全账。经矿压监测,留巷段顶板下沉量控制在20毫米以内,两帮几乎无收敛,矿压显现程度低,巷道成型质量达到优良标准。工艺取消了传统爆破工序,施工风险明显降低,瓦斯及灾害防控水平大幅提升,单巷切顶材料成本降低35%以上,安全与效益,在这里不再是“二选一”。 不仅如此,还有一笔行业账。瑞能煤业依托此项工艺主导完成的《断层临近区薄及中厚煤层密集钻孔沿空切顶成巷技术研究与应用》成果,荣获中国煤炭工业协会2025年科学技术奖二等奖、陕西省“三新三小”二等奖等荣誉。从百米井下到行业领奖台,这项始于煤层深处的探索,正收获越来越响亮的回音。 “把煤柱采出来,把巷道留下来。”如今,这句话已成为矿工们经常挂在嘴边的一句话。 从一条巷道出发,抵达的是一片更广阔的天地,这条路,正在瑞能煤业矿井下不断延伸。一项技术从“一矿之解”跃升为“发展之钥”,它回应的不只是“如何多采煤、少掘巷”的现实之问,而是“煤炭工业如何向绿色、安全、高效转型”的时代命题。(高月圆 高婷婷 秦天瑞)
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