無煤柱開采能有效提高煤炭資源回收率、延長礦井服務(wù)年限以及緩解礦井接續(xù)緊張、減少巷道掘進(jìn)量及掘進(jìn)費用、減少采空區(qū)火災(zāi)及消除集中礦壓帶來安全隱患等諸多益處。沿空留巷技術(shù)就是實現(xiàn)礦井無煤柱開采的主要途徑。
2020年5月，神東錦界煤礦首次在31115工作面回采期間對31115運順進(jìn)行沿空留巷;2021年7月，31116綜采面開始回采，回收31115運順與31116回順煤柱，同時31116運順繼續(xù)進(jìn)行沿空留巷。經(jīng)過一年多的摸索總結(jié)，形成了一套比較完整成熟的沿空留巷技術(shù)，有效提高了安全效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
成巷速度快?？焖俪上?，安全高效協(xié)同。錦界煤礦沿空留巷工藝采用柔模混凝土快速成巷技術(shù)，即在工作面端頭架后利用“一梁四柱”、錨索和擋矸支架對頂板進(jìn)行聯(lián)合臨時支護(hù)，在采空區(qū)與巷道間利用混凝土填充柔模留設(shè)一道1米寬砼墻，使巷道得到完整保留，做為下個工作面的順槽重復(fù)使用。該技術(shù)具有成巷速度快優(yōu)點，滿足礦井高產(chǎn)高效需求，綜采回采速度較傳統(tǒng)留巷工藝有較大提高，日均至少可留巷13米，最大留巷達(dá)18米。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高。工藝成熟，現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)提升。嚴(yán)格工程質(zhì)量管理，強(qiáng)化過程管控，單體支設(shè)、砼墻施工全部根據(jù)激光線及吊掛工程線施工，誤差可控制在厘米范圍之內(nèi)，確保留巷質(zhì)量優(yōu)良。施工現(xiàn)場、材料碼放推行6S高標(biāo)準(zhǔn)管理，做到工完料盡、場地整潔。經(jīng)過一年多實踐，針對初始柔模固定困難、注模時容易前鼓后翹，甚至爆模造成破損以及柔模墻體不直、采空區(qū)漏風(fēng)等影響留巷成效問題，不斷優(yōu)化掛模工藝，在成巷側(cè)利用四根單體和多次試驗確定φ14鋼筋網(wǎng)(每片長1.5米，高2米)固定柔模，既能減少施工吊掛錨桿，又能有效提升柔模砼墻成型的工程質(zhì)量。針對采空區(qū)側(cè)墻體易鼓包問題和因?qū)^桿托盤多次掛破柔模造成漏包問題，經(jīng)數(shù)次試驗改進(jìn)，最終確定使用廢舊皮帶加工U型保護(hù)皮(300*300mm)保護(hù)錨桿托盤，此舉不但保證了柔模不再因錨桿托盤造成漏包，同時實現(xiàn)了廢舊物品重復(fù)利用，增加了經(jīng)濟(jì)效益。為減少采空區(qū)漏風(fēng)，先對柔模砼墻縫隙進(jìn)行抹縫堵漏，再對整個墻體及砼墻處頂板進(jìn)行噴漿，有效降低因漏風(fēng)帶來的安全隱患。
支護(hù)方式優(yōu)。支護(hù)革新，減員增效明顯。根據(jù)現(xiàn)場頂板管理實際，借鑒機(jī)尾超前支護(hù)單元支架取代單體支護(hù)方式，在保證安全生產(chǎn)的前提下，使用12臺單元式支架試驗代替?zhèn)鹘y(tǒng)“一梁四柱”支護(hù)工藝，極大減少了員工頻繁登高作業(yè)存在的安全隱患，同時也減輕了員工勞動強(qiáng)度，提高留巷工效，支護(hù)工由4人減少至2人。通過礦壓觀測、總結(jié)與分析，已支護(hù)區(qū)域頂板正常、壓力穩(wěn)定、效果良好。目前，計劃再增加21臺單元支架，徹底取締剩余52架“一梁四柱”的支護(hù)工藝。
經(jīng)濟(jì)效益好。節(jié)約資源，創(chuàng)效增收顯著。錦界煤礦一盤區(qū)每條順槽煤柱長5000余米，寬13米，每米煤量54噸，一條煤柱可多回收煤量約27余萬噸，預(yù)計可增加收入1.1億元，凈利潤4500余萬元。后期采用單巷布置時，每個工作面可減少掘進(jìn)一條巷道，每米成本約3700元，可節(jié)約掘進(jìn)費用1920萬元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
技術(shù)創(chuàng)新永無止境。礦長李永勤說，錦界煤礦依靠技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新以及設(shè)備升級等手段，沿空留巷技術(shù)日趨成熟。今后計劃在建立沿空留巷標(biāo)準(zhǔn)及示范工程方面狠下功夫，力求盡快出標(biāo)準(zhǔn)、出成果，盡早形成可復(fù)制的沿空留巷成套技術(shù)，助力企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
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