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发刊日期:2022年10月18日> > 总第202177期 > C3 > 新闻内容
华阳集团新景矿 绿色开采 “智”向未来
新闻作者:刘振兴  发布时间:2022年10月18日  查看次数:  放大 缩小 默认

 

 

 

 


 

  泵站制浆、输送 

 

 

 

 

  填充前整理好充填袋 

 

 

 

 

  浆液混合后充填 

 

 

 

 

  充填墙体留巷效果图

 

  “沿空留巷保留下来的巷道可以下一个工作面使用,多回收18-35m的区段煤柱,提高了煤炭资源回收率;实现了往复式开采,从根本上消除了孤岛工作面;工作面实现了Y型通风,大大改善了通风环境,提高了工作面日产量……”华阳集团新景矿生产技术部部长郭朝华谈起“沿空留巷”工艺带来的诸多好处时滔滔不绝。

  华阳集团新景公司实施的“柔模混凝土沿空留巷Y型通风技术”少掘巷道,降低了巷道掘进率,从根本上减少了顶板事故;回采工作面实现Y型通风,消除回风上隅角瓦斯积聚,改善了矿井安全生产条件;所留巷道满足生产需求并回收煤柱,提高了煤炭资源回采率,延长了矿井的生产服务年限。“沿空留巷”的技术革新是矿井突破传统工艺、提升安全生产、走绿色开采的有效途径。

  阳泉作为全国无烟煤生产基地,华阳集团在长达多年的煤炭开采中,积累了丰富的经验和开采技术,为阳泉的经济发展起到了重要的作用。然而,随着矿井逐年的不断开采,埋深增大,地质条件日趋复杂,老旧生产工艺已远远不能适应新环境、新时期的需求。新景矿作为集团旗下主力生产矿井,在开采过程中为有效防止生产或准备工作面与相邻采空区通透或漏风引起的采空区自然发火及工作面的压力,一直采用在工作面之间留设25m左右宽度保安煤柱的采煤工艺,缺点是留设的煤柱将无法再开采,造成煤炭资源的极大浪费,蚕食着有限的优质资源、消耗着矿井的可采储量、缩短着矿井的服务年限、以及工作面巷道布置不符合避压布掘规律等因素,造成了采掘接续紧张的不利局面,严重制约着矿井的高产高效和可持续发展。

  面对严峻形势,为彻底解决“掐脖子”难题,华阳集团公司审时度势、科学研判,于2015年多次组织技术人员外出考察“取经”,通过对神华集团神东公司、山西潞安集团、河南神火集团和山西焦煤集团等企业的学习调研,决定在新景矿、新元矿和平舒矿实施由西安科技大学王晓利教授开发的“柔模混凝土沿空留巷Y型通风技术”,把脉问诊、对症下药,从根源上解决制约生产矿井发展的“瓶颈”。

  “沿空留巷”开采是通过铺网-割煤-移机尾过渡支架、挡矸支架-架后落山侧临时支护-架后正式支护-校对中线-支模-泵注混凝土(等8小时墙体凝固达到设计支撑强度)-拉移支撑支架-留巷滞后支护的工艺将上一区段的运输顺槽保留下来作为下区段回风顺槽的一种无煤柱护巷技术。新景矿7211工作面自2015年9月24日开始进行柔模混凝土沿空留巷工业试验,浇筑了第一个柔性模板。2016年11月,7211工作面沿空留巷成功实施完成,共留巷长度1383m。

  7211工作面属于+525水平佛洼3#煤采区,工作面范围内3#煤赋存稳定,结构简单,一般含1层夹石,煤层以镜煤、亮煤为主,内生裂隙发育,煤质较好,属中灰、低硫的优质无烟煤。7211工作面留巷巷道为7211工作面辅助进风巷,巷道断面为矩形,净宽4000mm,净高2600mm,沿煤层顶底板掘进,煤层厚度不足2.6m时,割底掘进,保证巷高2.6m。沿空留巷施工过程中,采用“锚索+槽钢托梁”对中间巷顶板进行永久加强支护、滞后工作面在巷旁顶板进行锚网索支护、确保巷道能够满足无煤柱回采时的二次复用;采用陕西开拓建筑科技有限公司研发制造的柔模混凝土制备输送机组专用设备,利用地面现有干混料制备站制备水泥、砂、石和外加剂干混料,通过井下建立混凝土制备输送站、加水搅拌浇筑混凝土,浇筑一个3m长的柔性模板用时约为1小时,可满足最大生产能力下检修班6小时浇筑6m的要求,平底、挂模、支单体柱、穿锚栓时间共计耗时40分钟左右,柔模混凝土抗压强度最终可达35MPa左右,高于设计强度,实现无煤柱开采。通过对滞后工作面的临时加强、支撑架、挡矸架上部增加、顶板上部网的优化以及顺巷棚改为进度棚、混凝土管道铺设、干料堆放等各环节的进一步优化,在改善巷道维护条件基础上,更加利于邻近煤层卸压开采,更有效改善回采工作面作业环境,大大提高了工作效率。

  据郭朝华介绍:“采用沿空留巷技术,我们每个回采工作面可以少掘1条顺槽,回采巷道掘进率降低30%以上,极大缓解了矿井采掘衔接紧张的局面;回采工作面实现了两进一回Y型通风,消除了回风隅角瓦斯集聚,保证了矿井的安全生产;取消了“跳采”,实现了连续开采,回收18~35m优质煤柱资源,提高区段采出率10%以上,延长了矿井服务年限等一系列的显著成效,不仅极大地提升了矿井的高产高效,更为矿井持续高效发展提供了强有力的保障!”

  “沿空留巷”开采技术的实施,极大地提高了煤炭回采率,将煤炭资源“吃干榨尽”,进而延长了矿井服务年限,不仅填补了“无煤柱”开采的空白,更为新景矿走绿色开采之路迈出坚实步伐。据了解:不计因消除回风隅角瓦斯积聚带来的矿井安全高产高效效益以及缓解采掘接续带来的经济效益,仅7211工作面共留巷长度1383m,回收煤柱创造经济效益4609.6万元,沿空留巷工程费用1429.6万元、整巷费用1521.3万元,可创造利税1658.7万元。目前该工艺已在新景公司3#煤层回采工作面推广使用。

  新景公司董事长崔贵波表示:“沿空留巷开采工艺的实施为我们矿绿色发展开辟了先河,实实在在的‘红利’让我们尝到了绿色开采的‘甜头’,今后我们将在矸石返井、充填开采、无煤柱开采、煤与瓦斯共采等方面优化工艺、提升技术,用科技为碳排放‘减负’,用智能化开辟绿色‘新天地’,全面推动企业高效、持续、绿色高质量发展!”

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