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彬长矿业:在陕西煤炭系统率先应用注浆锚杆(索)复合支护技术
发布时间:2019-08-22     作者:弯桂清 杨雪琴 白杨   点击量:1423   分享到:

近日,彬长矿业公司孟村矿创新理念,积极与科研院所合作,在陕西煤炭系统率先应用“注浆锚杆(索)加固复合型顶板支护技术”,在矿井中央带式输送机大巷冲击区域加固巷道。目前,该区域已累计施工注浆锚杆、锚索100余套,取得了较好的支护效果。从普通实体锚杆(索)到中空注浆锚杆(索)不是单纯型材种类的变化,而是煤矿支护方式的一次变革。



理念创新  “他山之石”化动力

采用注浆短管和注浆器注浆加固围岩已为国内外许多矿山普遍采用,这种注浆方式只能注浆,起不到锚固作用。为使锚杆(索)支护与注浆技术融为一体,煤炭科研院校研发了注浆锚杆(索),注浆锚杆(索)的杆体采用中空设计,杆体中孔作为钻进高压风水通道和注浆通道,与传统的实心杆体相比,注浆锚杆(索)杆的中空杆体对节理、裂隙发育的不稳定地层注浆改变围岩的松散结构,提高粘结力、内摩擦角和围岩的整体性;注浆后可使岩体强度显著增加,也使围岩为锚杆提供了可靠的着力基础,使锚杆对松散破碎岩层的锚固作用得以发挥。

近期,陕煤股份公司明确提出学习借鉴山东能源集团等企业先进经验,在陕煤系统推广应用注浆锚杆(索),改革支护工艺,提升生产效率和安全保障能力的要求。71819日,陕煤股份公司组织下属各矿业公司赴山东能源新矿集团和枣矿集团对标学习,注浆锚杆(索)新工艺就是其中一项主要学习内容。

2018年11月,山东能源枣矿集团滨湖煤矿针对12层煤复合顶板比较破碎的特点,在12219工作面运输巷实施“注浆锚索预加固复合型顶板超前支护技术”,用注浆锚索配合16#槽钢梁,对推采超前100米顶板进行注浆预加固,使复合顶板形成一体顶板,工作面初次来压后,在保持支护强度和顶板安全不变的前提下,全部取消单体支护,打造了第一个无单体工作面。2018年,山东能源新矿集团长城一矿大力推广应用注浆锚索,深化支护改革,上半年以来,该矿先后在井下投入使用注浆锚索1530棵,巷道变形量减少近50%,实现了巷道一次成型不返修,降低了锚索、锚索桁架梁投入,并成功应用“110工法”注浆锚索沿空留巷180米。山东能源枣矿集团蒋庄煤矿在大跨度切眼、工作面两巷施工时,用注浆锚索代替单体支柱进行超前支护,减少了生产人员,降低了职工的劳动强度,取得了良好效果。这些显在的成效,增添了陕煤各矿业公司应用注浆锚杆(索)的信心和决心。

实践检验  支护变革开新路

对标学习,转化落地是关键。近日,彬长矿业公司主要领导在月度总经理办公会、安办会上明确要求,结合矿井实际,规范技术要求、业务培训、组织实施、监督检查等内容,积极引进应用注浆锚杆(索),着力攻克冲击地压等复杂地质条件下支护难题。

彬长矿区地质条件复杂,水、火、瓦斯、煤尘、顶板等各种灾害威胁严重。2013年以来,受地域环境、煤体性能、采掘活动等多方因素影响,冲击地压灾害在胡家河矿、孟村等矿井显现。冲击地压是煤矿最严重的灾害之一,到目前为止,国际岩石力学界和采矿工程界的专家学者都给予广泛的关注和投入,进行了大量研究工作,但冲击地压的防治依然是世界性难题。为了有效减少冲击地压的发生,目前常用的治理方法有大直径钻孔卸压、煤体卸压爆破、顶板卸压爆破、煤层注水卸压等防冲措施。但是在工程实践中发现,这些卸压措施的实施,会不同程度影响煤壁的完整性,破坏了煤体的自撑能力,从而加剧了支护的难度。

由于受401101工作面采动及冲击地压灾害影响,孟村矿中央五条大巷过断层区域均不同程度出现顶板下沉、两帮位移、底鼓等巷道形变现象,若继续采用锚网索架棚支护,不仅巷道维修量大,且后续仍有再次翻修维护的可能。为建立健全矿井防冲支护体系,彻底解决“前巷掘进,后巷维修”的问题,该矿早抓快动,坚持“企院合作、创新驱动”的治灾理念,积极与高等院校合作,采用注浆粘合加固理论,积极探索实施“注浆锚杆(索)加固复合型顶板支护技术”,率先在中央带式输送机大巷冲击区域试用了注浆锚杆(索)加固巷道,取得良好效果。下一步,该矿计划在401101工作面运、回两巷推广实施注浆锚索进行补强支护。

“注浆锚杆(索)是通过对破碎顶板岩层中离层空隙和裂隙注浆加固,实现全长锚固,不仅提高了围岩的承载能力,还实现了比普通锚杆(索)支护更深更大范围的挤压加固拱,可有效解决特殊地点的顶板支护问题。”彬长矿业公司副总工程师付田田介绍通过在孟村矿试用,坚定了公司下一步全面推广实施注浆锚杆(索)支护方式的信心和决心。

为科学合理的推进注浆锚杆(索)在更多领域发挥效能,近日,孟村矿积极与国家煤炭行业巷道围岩控制及深部开采冲击矿压灾害防治专家、中国矿业大学高明仕教授合作,着手开展“深井断层构造带强冲击区域煤层巷道群支护研究”,进一步完善矿井防冲支护体系,确保矿井安全生产。

为进一步普及注浆锚杆(索)知识,813日,孟村矿又邀请陕煤技术研究院耿耀强博士到矿区开设“复杂地质条件下高分子注浆加固及锚注支护技术”专题讲座,为孟村煤矿全面落地落实注浆锚杆(索)支护工艺,带来了新思路、新方案,开辟了新方向。(弯桂清  杨雪琴  白杨)


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