記者觀察網(wǎng)山西6月11日電(記者 明文 通訊員 牛東方 韓孔睿)五月的長(zhǎng)平,,活力奔涌,。從頂板防控到瓦斯治理,從“結(jié)構(gòu)復(fù)雜巷道頂板災(zāi)害層次防控機(jī)理及技術(shù)”被評(píng)為國(guó)際先進(jìn)水平,,到無(wú)機(jī)柔性封孔高濃度瓦斯高效抽采入選國(guó)家首批煤礦瓦斯高效抽采利用,、煤層氣勘探開(kāi)發(fā)示范項(xiàng)目,技術(shù)破局的生動(dòng)實(shí)踐,,成為晉能控股裝備制造集團(tuán)長(zhǎng)平公司以發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力推動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的閃亮名片,。
據(jù)了解,長(zhǎng)平公司高應(yīng)力復(fù)雜變化的復(fù)合頂板巖層條件給巷道支護(hù)帶來(lái)了很大困難,,巷道極易出現(xiàn)片幫,、底鼓等現(xiàn)象,需要后期進(jìn)行大范圍起底,、擴(kuò)幫,,巷道后期維修量和維修成本大幅增加,同時(shí)還可能引發(fā)局部巷道頂板冒落,,給安全也帶來(lái)嚴(yán)重影響,。
“由于深部構(gòu)造應(yīng)力、采動(dòng)壓力,、頂板賦存等因素差別較大,,國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的主動(dòng)支護(hù)聯(lián)合控制技術(shù)體系難以適應(yīng)該公司復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境,不能有效解決高應(yīng)力復(fù)雜變化的復(fù)合頂板巖層支護(hù)難題,。”長(zhǎng)平公司生產(chǎn)管理部主任工程師楊竹軍說(shuō),。
沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,長(zhǎng)平公司便組織技術(shù)人員組成科技攻關(guān)小組闖出一條“新”路,。他們先從理論層面展開(kāi)論證,,充分分析巷道圍巖應(yīng)力的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合微震監(jiān)測(cè)技術(shù)手段,,了解高應(yīng)力復(fù)雜多變巷道頂板礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及活動(dòng)特征,,再根據(jù)所掌握的巷道圍巖分層破壞演化規(guī)律,,全力探討高應(yīng)力復(fù)雜多變巷道頂板支護(hù)體的失效及冒頂致災(zāi)機(jī)制,從而推導(dǎo)出不同支護(hù)條件下圓形巷道位移特征曲線計(jì)算公式,,建立起了層次防控力學(xué)模型,。
理論成熟后,結(jié)合長(zhǎng)平公司的實(shí)際條件,,他們提出巷道圍巖“深卸+長(zhǎng)錨+薄噴”層次防控工藝,,并圍繞該工藝研發(fā)出圍巖薄層快速噴涂封閉技術(shù)及工藝、高延伸率錨索材料和高壓水力壓裂卸壓裝備,,推動(dòng)理論成果切實(shí)落地,。
巷道圍巖“深卸+長(zhǎng)錨+薄噴”層次防控工藝在三盤區(qū)、五盤區(qū)和六盤區(qū)的大巷,、順槽,、底抽巷進(jìn)行過(guò)多次試驗(yàn),通過(guò)持續(xù)的礦壓觀測(cè)和效果評(píng)判發(fā)現(xiàn),,巷道支護(hù)狀況良好,,基本控制了巷道變形,局部原巖高應(yīng)力復(fù)雜多變巷道頂板冒落的風(fēng)險(xiǎn)極大減小,,巷修維修工程量和維修費(fèi)用明顯收窄,。尤其在巷道斷面大、支護(hù)難度大,、變形嚴(yán)重的巷道,,經(jīng)濟(jì)效益更為突出,巷道維修支護(hù)成本每米平均可節(jié)約六千余元,,“新”路變坦途,。
向“新”而行,以“質(zhì)”致遠(yuǎn),,長(zhǎng)平公司的創(chuàng)新之路,,不僅在于有效管控頂板,還在于突破瓦斯治理難題,。
該公司受制于復(fù)雜地質(zhì)條件的天然桎梏,,瓦斯抽采不可避免地存在煤體碎、封孔短,、帶壓小,、衰減快、效率低等難題,。面對(duì)瓦斯“氣”虎,,技術(shù)攻關(guān)仍然是長(zhǎng)平公司重要的利器和法寶。
該公司成立攻關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì),,圍繞鉆孔封孔高效抽采技術(shù)開(kāi)展圍巖應(yīng)力影響鉆孔封孔段煤體穩(wěn)定性,、不同類型鉆孔的封孔工藝,、常壓封孔工藝與帶壓封孔工藝對(duì)比分析、不同煤體無(wú)機(jī)柔性封孔材料,、最佳有效封孔壓力,、深度、擴(kuò)散半徑等封孔參數(shù),、自動(dòng)補(bǔ)漿裝置研發(fā)等內(nèi)容開(kāi)展理論研究,,大膽采用具有保水性強(qiáng)、不凝固,、不收縮等優(yōu)點(diǎn)的無(wú)機(jī)納米材料開(kāi)展封孔試驗(yàn),,同時(shí),積極優(yōu)化升級(jí)封孔工藝,,在300個(gè)鉆孔中科學(xué)組織開(kāi)展直徑160毫米護(hù)孔管“高低壓耦合”帶壓封孔工藝試驗(yàn),。新工藝、新技術(shù)使封孔深度由原來(lái)的8米增加至兩倍,,鉆孔有效抽采時(shí)間從2到3個(gè)月延長(zhǎng)至4到6個(gè)月,,鉆孔初抽濃度平均達(dá)到55%,有效解決了瓦斯抽采耗時(shí),、費(fèi)力,、效果差等難題。
該工藝在長(zhǎng)平五盤區(qū)本煤層鉆孔中全面推廣使用后,,又在晉城范圍內(nèi)10座煤礦開(kāi)展了相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)工程應(yīng)用,累計(jì)施工鉆孔超1200個(gè),。不論是在埋深不同的中硬煤層,、松軟破碎煤層,還是使用順層,、穿層,、定向等不同鉆孔,采用新工藝后的鉆孔抽采濃度,、抽采量和抽采時(shí)間均有明顯提升,。這意味著,無(wú)機(jī)柔性封孔高濃度瓦斯高效抽采技術(shù)在提高長(zhǎng)平公司瓦斯抽采效率,、極大緩解礦井生產(chǎn)銜接緊張的同時(shí),,還能夠輻射山西其他礦區(qū)及河南、貴州等地煤礦的瓦斯治理,,真正成為推動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“新”引擎,。