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潞安化工司马煤业 革新沿空留巷技术“留”出安全高效

2024年02月02日

是什么样的技术,可以在两年多的时间里为潞安化工司马煤业公司多回收煤炭资源43.9万吨,直接创造经济价值3亿多元?它就是沿空留巷,那什么又是沿空留巷技术呢?由于井下采区保护煤柱禁止开采,故而工作面后方采空区边缘设置支撑体,保留本工作面巷道,服务于下一工作面回采的技术,这便是沿空留巷。

在司马煤业公司1306工作面,上巷两壁成了一道独具特色的风景。在灯光的照射下,一眼望去,棚头上的反光标志牌更是与众不同,笔直、亮眼。这里是该公司首条成功复用的沿空留巷巷道。沿空留巷是司马煤业公司主动超前布局、应对优质资源减少而实施的重点工程,可以减少巷道掘进量、实现无煤柱开采、提高资源回收率。

根据资源赋存条件,司马煤业公司沿空留巷工作面布置采用了“三巷制”,即上一工作面留巷直接作为下一工作面主要顺槽使用,在实施过程中通过采取优化留巷断面、超前切顶、留巷快速修复等措施,有效保证留巷复用效果,达到复用断面既满足回采需求,又减少接替工作面巷道掘进量的良好效果。

二采区1218工作面是司马煤业首个实施沿空留巷工艺的工作面,该公司在充分吸取该工作面建设经验的基础上,结合1306工作面地质条件,提出了使用综掘方式代替人工风镐刷扩工艺,通过优化劳动组织、优化支护参数、制作巷道刷扩专用挡煤板设施等措施,全方位提高修巷效率,仅用3个月就完成了750m巷道修复工作,保证了工作面接替有序。

针对以往沿空留巷浇筑区顶板存在的问题,司马煤业公司对工艺进行优化,提高了工作面生产效率,每班能多推进2—3次。同时将混凝土墙体完全浇筑在巷道内,减少了架前支护工序,节约了循环作业时间,每班节余出1个小时的采煤时间,并且节约了锚索支护材料,按照回采推进100m计算,相比1218工作面节约材料费37000元。

顶板管理是实施沿空留巷工艺的安全管理重点,司马煤业公司针对留巷巷道大胆引进切顶卸压护巷技术,超前对回采工作面上方顶板亚关键层进行切顶卸压爆破。该项技术有着多项优势。

一是不会对留巷顶板造成破坏,二是不会对巷道顶板锚索的端锚位置岩体结构造成破坏,导致锚索失效,三是爆破后只在顶板间形成一道明显的裂缝,不破坏巷道顶板的岩层结构,四是回采面采空区直接顶上部的亚关键层垮落缓慢下沉,不存在顶板压力集中显现的情况出现,大大减轻了留巷巷道顶板压力。

司马煤业还针对留巷段巷道顶板矿压显现监测,每隔20m建立一组矿压监测站,由技术人员每周统计一次数据并做分析,监测顶板及巷道两帮变形情况;在固定周期内进行滑模浇筑材料取样并做强度检测,保证浇注料合格有效;安排队组每日进行巷道巡查维护,形成了一套切实可行的矿压监测管理模式。

通过三年的技术研究,司马煤业公司优化了端头架前、架后维护方式,采取了沿空留巷快速修复、复用巷道矿压观测等措施,沿空留巷相关作业效率不断提高。目前,沿空留巷技术已在公司二三采区全面推广,可多回收资源约102万吨,节省施工巷道工程费用1.98亿元,有效延长矿井服务年限,为公司高质量发展增加了新动能、创造了更多增量。

(苏玉)

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