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菏澤煤電公司:破解沖擊地壓礦井安全高效開采“密碼”
2019年08月29日 王鳳斌    (點擊: )

 日前,菏澤煤電公司與以中國科學院院士何滿潮爲代表的中礦創新聯盟(CUMI)簽訂戰略合作協議,聯合開展郭屯煤礦厚表土大埋深中厚煤層切頂卸壓無煤柱自成巷關鍵技術研究及應用,從源頭上預防沖擊地壓事故,降低生産成本,解放煤炭資源,實現安全高效生産。

据了解,近年来随着煤矿开采深度的增大,深部巷道围岩大变形问题引起的灾害事故愈加明显,尤其是国内矿井冲击地压事故多发,颠覆了煤炭行业对冲击地压危害的认识,传统长壁开采“121工法”的留煤柱工艺已不适应当前安全生産需要,大力发展及推广无煤柱开采技术是保证矿井安全高效生产的重要方向。

“何滿潮院士提出的切頂卸壓無煤柱自成巷技術,即‘110工法’,是通過頂板定向預裂切縫,切斷工作面頂板的礦山壓力傳遞,利用頂板部分岩體,實現自動成巷和無煤柱開采。”該公司生産技術部主任趙豔鵬介紹。

“110工法”可簡單解釋爲“1個工作面、1條巷道、0個煤柱”,其技術使工作面由“跳采”變爲連續平衡式開采,避免了采空區側煤體受到回采動壓影響,使新形成的巷道處于礦山卸壓區,從根本上避免了災害事故的發生,被業界譽爲“第三次礦業技術革命”。

據何滿潮院士介紹,“110工法”的關鍵在于“拉得住、切得開、下得來、護得住、封得嚴”,即恒阻錨索能拉得住上覆岩層基本頂,聚能爆破裝置預裂頂板時能切得開頂板形成裂縫,采場周期來壓時頂板能沿著預裂頂板時切開的裂縫下來,自動成巷後巷道能護得住,采空區可以得到有效密封。

相比于傳統留煤柱工藝,“110工法”的優勢較爲明顯。其主要工序爲超前施工,可平行作業,不影響回采速度,能夠實現高效回采;工藝簡單,可有效降低勞動強度,能夠做到安全施工;減少了留巷成本,降低了返修率,可實現低成本開采;無煤柱開采,提高了煤炭回收率;切頂卸壓降低了工作面和巷道壓力,從源頭上避免了沖擊地壓事故。

據了解,何滿潮院士“110工法”已在國內多家煤炭企業成功應用,但埋深多在600米以內。郭屯煤礦埋深在800米以上,屬厚表土層沖擊性深井,在此條件下研究及應用“110工法”在國內外尚屬首次,對工作面超前區支承壓力狀態深化規律、雙向張拉聚能爆破預裂切頂關鍵參數、NPR恒阻錨索支護機理、切頂卸壓防沖機制及巷道全壽命周期支護技術等進行深入研究,可取得顯著的安全、技術、經濟和社會效益。

“我們與何滿潮院士在郭屯煤礦厚表土大埋深中厚煤層條件下研究及應用‘110工法’,將填補國內沖擊地壓礦井切頂卸壓無煤柱自成巷技術空白,對于我國沖擊地壓礦井安全高效開采具有深遠的推廣意義。”該公司黨委書記、董事長李存祿表示。

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