安全·他山之石 | 河南能源永煤公司陈四楼煤矿:改进工艺让巷道成型效果更佳

自2016年起,河南能源永煤公司陈四楼煤矿先后在21701、2601、22003等9个工作面成功应用沿空留巷技术,至今累计留巷7300余米。


陈四楼煤矿通过优化顶板、巷帮支护、改进挡矸支护、灵活调整钻孔深度等技术手段,成功实现快速留巷,有效降低成本,实现了效率与效益双提升。


在沿空留巷技术应用上,该矿初期采用超前支架配合支护棚支护顶板,在滞后支护区建立双排超前支架+π型梁与单体柱的“一梁两柱”支护体系。随着施工的深入,该矿中期建立π型梁配合单体柱的“一梁四柱”支护模式。


“超前支架和架棚支护不仅操作繁重,后期拉底维护和单体柱等设备的投入费用较高。”该矿生产科副科级科员崔天宇说。


针对技术应用痛点,该矿技术团队持续攻关,创新施工工艺,采用补打锚索加强主动支护,使用锚索配合钢绞线,构建更稳固的顶板支护体系。


“优化后,井下支护基本实现无单体化,维护成本降低;施工更加简便高效,职工劳动强度显著降低,巷道稳定性大幅提升。”崔天宇表示。


针对侧帮支护,陈四楼煤矿进行了相应的工艺调整。在多种工艺组合试验的基础上,该矿最终采用“一梁两索”方案。


“平行巷帮采用钢带布置,上排锚索与水平面呈45度向上,下排锚索与水平面呈30度向下,搭配槽钢梁,巷道支护强度显著提升。”该矿综采二队队长梁家豪说。


除了支护工艺创新之外,挡矸系统优化也对提升巷道成型质量发挥了重要作用。据该矿生产科科长张振虎介绍,最初的挡矸支护工艺应用后,工作面出现了巷道鼓帮严重、变形量大等问题,增加了后续施工的工程量。


陈四楼煤矿技术团队在2803工作面、21210工作面等反复试验改进施工工艺,最终确定了“U型钢点柱配合菱形网+金属网+连接板”的挡矸支护方案。


“现在巷道成型效果显著提升,回采变形量大幅减少,能有效保障后续回采断面质量,为安全高效回采创造了有利条件。”张振虎说。


切缝钻孔是沿空留巷工艺的一项关键技术。据该矿生产科副科长高磊介绍,该矿最早在十七采区应用沿空留巷工艺时,采用了间距600米、直径48毫米、每孔深度8.5米的切缝钻孔方案,当时的切缝卸压留巷效果能达标。但该方案应用于八采区时,效果却不尽如人意。


随后,该矿根据现场实际情况进行了调整,将切缝钻孔深度增加到18.5米。调整后,顶板垮落更及时,巷道压力大幅降低,锚杆(索)压脱压断现象减少,支护质量和留巷成巷效果显著提升,后期回采工作量相应减少。


经过9年探索实践,陈四楼煤矿沿空留巷技术系列优化措施成效显著,有效降低了矿井万吨掘进率,缩短了瓦斯、水害等重大灾害治理周期,缓解了矿井采掘接续情况。同时,该矿煤炭回收率和生产效益得到提升,安全保障能力得以增强。


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