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彬長礦業:在陜西煤炭系統率先應用注漿錨桿(索)復合支護技術
發布時間:2019-08-22     作者:彎桂清 楊雪琴 白楊   點擊量:2753   分享到:

近日,彬長礦業公司孟村礦創新理念,積極與科研院所合作,在陜西煤炭系統率先應用“注漿錨桿(索)加固復合型頂板支護技術”,在礦井中央帶式輸送機大巷沖擊區域加固巷道。目前,該區域已累計施工注漿錨桿、錨索100余套,取得了較好的支護效果。從普通實體錨桿(索)到中空注漿錨桿(索)不是單純型材種類的變化,而是煤礦支護方式的一次變革。



理念創新  “他山之石”化動力

采用注漿短管和注漿器注漿加固圍巖已為國內外許多礦山普遍采用,這種注漿方式只能注漿,起不到錨固作用。為使錨桿(索)支護與注漿技術融為一體,煤炭科研院校研發了注漿錨桿(索),注漿錨桿(索)的桿體采用中空設計,桿體中孔作為鉆進高壓風水通道和注漿通道,與傳統的實心桿體相比,注漿錨桿(索)桿的中空桿體對節理、裂隙發育的不穩定地層注漿改變圍巖的松散結構,提高粘結力、內摩擦角和圍巖的整體性;注漿后可使巖體強度顯著增加,也使圍巖為錨桿提供了可靠的著力基礎,使錨桿對松散破碎巖層的錨固作用得以發揮。

近期,陜煤股份公司明確提出學習借鑒山東能源集團等企業先進經驗,在陜煤系統推廣應用注漿錨桿(索),改革支護工藝,提升生產效率和安全保障能力的要求。71819日,陜煤股份公司組織下屬各礦業公司赴山東能源新礦集團和棗礦集團對標學習,注漿錨桿(索)新工藝就是其中一項主要學習內容。

2018年11月,山東能源棗礦集團濱湖煤礦針對12層煤復合頂板比較破碎的特點,在12219工作面運輸巷實施“注漿錨索預加固復合型頂板超前支護技術”,用注漿錨索配合16#槽鋼梁,對推采超前100米頂板進行注漿預加固,使復合頂板形成一體頂板,工作面初次來壓后,在保持支護強度和頂板安全不變的前提下,全部取消單體支護,打造了第一個無單體工作面。2018年,山東能源新礦集團長城一礦大力推廣應用注漿錨索,深化支護改革,上半年以來,該礦先后在井下投入使用注漿錨索1530棵,巷道變形量減少近50%,實現了巷道一次成型不返修,降低了錨索、錨索桁架梁投入,并成功應用“110工法”注漿錨索沿空留巷180米。山東能源棗礦集團蔣莊煤礦在大跨度切眼、工作面兩巷施工時,用注漿錨索代替單體支柱進行超前支護,減少了生產人員,降低了職工的勞動強度,取得了良好效果。這些顯在的成效,增添了陜煤各礦業公司應用注漿錨桿(索)的信心和決心。

實踐檢驗  支護變革開新路

對標學習,轉化落地是關鍵。近日,彬長礦業公司主要領導在月度總經理辦公會、安辦會上明確要求,結合礦井實際,規范技術要求、業務培訓、組織實施、監督檢查等內容,積極引進應用注漿錨桿(索),著力攻克沖擊地壓等復雜地質條件下支護難題。

彬長礦區地質條件復雜,水、火、瓦斯、煤塵、頂板等各種災害威脅嚴重。2013年以來,受地域環境、煤體性能、采掘活動等多方因素影響,沖擊地壓災害在胡家河礦、孟村等礦井顯現。沖擊地壓是煤礦最嚴重的災害之一,到目前為止,國際巖石力學界和采礦工程界的專家學者都給予廣泛的關注和投入,進行了大量研究工作,但沖擊地壓的防治依然是世界性難題。為了有效減少沖擊地壓的發生,目前常用的治理方法有大直徑鉆孔卸壓、煤體卸壓爆破、頂板卸壓爆破、煤層注水卸壓等防沖措施。但是在工程實踐中發現,這些卸壓措施的實施,會不同程度影響煤壁的完整性,破壞了煤體的自撐能力,從而加劇了支護的難度。

由于受401101工作面采動及沖擊地壓災害影響,孟村礦中央五條大巷過斷層區域均不同程度出現頂板下沉、兩幫位移、底鼓等巷道形變現象,若繼續采用錨網索架棚支護,不僅巷道維修量大,且后續仍有再次翻修維護的可能。為建立健全礦井防沖支護體系,徹底解決“前巷掘進,后巷維修”的問題,該礦早抓快動,堅持“企院合作、創新驅動”的治災理念,積極與高等院校合作,采用注漿粘合加固理論,積極探索實施“注漿錨桿(索)加固復合型頂板支護技術”,率先在中央帶式輸送機大巷沖擊區域試用了注漿錨桿(索)加固巷道,取得良好效果。下一步,該礦計劃在401101工作面運、回兩巷推廣實施注漿錨索進行補強支護。

“注漿錨桿(索)是通過對破碎頂板巖層中離層空隙和裂隙注漿加固,實現全長錨固,不僅提高了圍巖的承載能力,還實現了比普通錨桿(索)支護更深更大范圍的擠壓加固拱,可有效解決特殊地點的頂板支護問題。”彬長礦業公司副總工程師付田田介紹通過在孟村礦試用,堅定了公司下一步全面推廣實施注漿錨桿(索)支護方式的信心和決心。

為科學合理的推進注漿錨桿(索)在更多領域發揮效能,近日,孟村礦積極與國家煤炭行業巷道圍巖控制及深部開采沖擊礦壓災害防治專家、中國礦業大學高明仕教授合作,著手開展“深井斷層構造帶強沖擊區域煤層巷道群支護研究”,進一步完善礦井防沖支護體系,確保礦井安全生產。

為進一步普及注漿錨桿(索)知識,813日,孟村礦又邀請陜煤技術研究院耿耀強博士到礦區開設“復雜地質條件下高分子注漿加固及錨注支護技術”專題講座,為孟村煤礦全面落地落實注漿錨桿(索)支護工藝,帶來了新思路、新方案,開辟了新方向。(彎桂清  楊雪琴  白楊)


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