——中煤新集口孜东矿探索安全发展特色路

中煤新集口孜东矿为深部矿井典型代表,受深井高地应力、强采动等复杂条件影响,导致巷道变形大、围岩难以控制,矿压显现极为明显。

为破解这一长期制约矿井发展的瓶颈和难题,该矿通过完善治理体系、项目研发攻关、构筑综合防治网等“矿压防治”措施,承“压”奋进,探索开辟出一条安全发展特色路。

求木之长者,必固其根本

“要想从根本上做好深井矿压治理工作,首先要摸清矿压变化规律,掌握巷道变形机理,才能做到找出病根、开出药方、限期治愈。”该矿负责人说。

经过长期积极摸索实践,该矿通过对大量巷道观测数据和离层变形规律总结分析,揭示掌握了深井软岩巷道强时效、非对称、强流变大变形机理,总结出强时效、非对称及围岩流变效应突出特征,为矿压防治攻坚工作打下了坚实的基础。

近年来,随着矿井开采范围和深度的不断增加,矿井针对矿压变形机理,将“超前预控、过程监管、精准治理”作为解码“秘钥”,形成了“合理设计、科学治理、注重防护”三位一体的矿压治理长效机制。

如何落实“长效机制”?该矿始终将矿压防治作为贯穿年度重要工作任务来抓,持续优化生产布局、合理采掘布局及巷道设计,推行优化设计、排查评估、预防处理“三个超前”,全力下好先手棋、打好主动仗。

在此基础上,该矿利用先进的矿井信息化、自动化控制技术,强化监测、卸压、支护、防护“四项”防治措施,推动矿压防治工作实现由“管理措施型”向“技术工程型”的全面转变。

工欲善其事,必先利其器

“矿压防治是一项世界性的难题,也是一项长期摸索实践的过程,必须在创新上寻找突破口,工欲善其事,必先利其器。”该矿总工程师介绍。

近年来,该矿通过自主创新、与外部研发机构合作等多种形式,探索开发出适应矿井的支护技术并推广使用,均取得了较好的效果。

针对深井软岩巷道大变形特点,该矿推行高强度锚杆索+U型钢支架+架后充填“三位一体”复合支护技术。可在巷道围岩内部及表面形成高阻可缩承载结构,充分发挥锚杆索主动支护、U型钢支架高阻可缩、充填体传递应力等作用,实现载荷传递、变形控制的耦合、互补与协同。该项目2018年获煤炭协会科学技术奖一等奖,安徽省科学技术奖三等奖。

依托“十三五”国家重点研发计划“千米深井围岩控制及智能开采技术工程示范”项目,采用“支护-改性-卸压”三位一体协同控制技术,巷道围岩变形量降低50%以上;采用高压锚注-喷支护方案,巷道顶板离层控制在15毫米以内,两帮变形控制在60毫米以内,有效控制了千米深井软岩巷道围岩大变形。

基于矿井在煤巷及岩巷支护长期探索的成功经验,该矿自主研发“锚网索喷+锚索吊梁+间隔循环注浆”联合支护,通过采用多次间隔循环注浆,强化围岩强度,以抵抗工作面采动影响及巷道扩容变形,矿压防治之路越走越宽。

不谋全局者,不足以谋一域

“深井地压防治是一项系统性工程,牵一发而动全身,必须构筑全时段、多角度、全方位的防护网,为矿井安全高效发展夯基垒石。”该矿总工办负责人说。

为提高全员思想站位,绷紧矿压防治“弦”,近年来,该矿每年定期开展专业技术人员培训,集中学习相关矿压防治知识、先进技术和经验,增强全员的风险识别和防护能力。

为确保矿压防治工作落细落实落地,该矿针对沿空掘巷、托顶煤掘进、大跨度巷道、过地质构造异常带等工程,建立矿井在籍巷道失修台账,落实动态管控,更好推动矿压防治与矿井发展同谋划、同部署、同推进。

着力“四化融合”。近年来,该矿持续加大智能矿井建设投入,加快引进应用掘锚护一体机、远距离喷浆机、多功能巷道修护机等新设备,推广一次性采全高,确保大断面施工一次性成巷,打造精品工程,构筑安全生产“铜墙铁壁”。

着力构建矿井“一通三防”大动脉安全保障体系。该矿积极做好通风降阻超前预防和应急治理工作,按照通风技术要求、规程设计标准,持续加大对巷道监测、维护及封闭工程等管理力度,畅通矿井安全发展“高速通道”。(通讯员 计金忠 记者 鲁松)