趙莊煤業(yè)：技術(shù)攻關(guān)再加碼 加快小煤柱研究步伐
為持續(xù)推進(jìn)煤炭綠色低碳高效開發(fā)利用，趙莊煤業(yè)緊緊圍繞晉煤集團(tuán)“二次轉(zhuǎn)型”發(fā)展要求，堅(jiān)定不移走好“減”“優(yōu)”“綠”之路，積極推廣小煤柱開采技術(shù)，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效保利潤(rùn)目標(biāo)提供保障。
據(jù)了解，趙莊煤業(yè)回采工作面煤柱留設(shè)尺寸為25至45米，雖礦井安全生產(chǎn)有所保障，卻造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，如何科學(xué)合理留設(shè)煤柱尺寸成為了開采的新課題。
為減少煤炭資源損失，提高資源回收利用率，趙莊煤業(yè)相關(guān)技術(shù)部門通過項(xiàng)目可行性研究，對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)留小煤柱掘進(jìn)現(xiàn)有研究和應(yīng)用成果，在1313工作面進(jìn)行小煤柱留設(shè)試驗(yàn)，為企業(yè)進(jìn)一步提高經(jīng)營(yíng)效益進(jìn)行了積極探索。
實(shí)現(xiàn)小煤柱開采，確定小煤柱合理寬度是關(guān)鍵。據(jù)悉，小煤柱的合理寬度確定是全采開采中沿空掘巷圍巖結(jié)構(gòu)的一個(gè)極為重要的部分，它的穩(wěn)定與否直接決定了綜采工作面小煤柱掘巷的穩(wěn)定性。因此，如何通過數(shù)值模擬及試驗(yàn)分析，在滿足安全生產(chǎn)的前提下，最大限度減少煤炭資源損失布置小煤柱，成為了趙莊煤業(yè)當(dāng)前急需解決的一項(xiàng)難題。
“留設(shè)小煤柱的目的是將巷道和采空區(qū)相應(yīng)隔離，以有效防止采空區(qū)的水和有害氣體串入巷道，從而危害礦井安全生產(chǎn)。因此煤柱寬度的留設(shè)對(duì)巷道的維護(hù)狀況起到?jīng)Q定性的作用，如果留設(shè)煤柱過大，那么巷道布置在壓力增高區(qū)內(nèi)，巷道壓力增大，支護(hù)起來困難，同時(shí)也會(huì)造成煤炭資源浪費(fèi)；如果留設(shè)煤柱過小，由于靠采空側(cè)的煤柱受支承壓力的作用表現(xiàn)出明顯的塑形，很容易失穩(wěn)，使得片幫嚴(yán)重。”趙莊煤業(yè)生產(chǎn)技術(shù)部主任工程師郜建民講道。
為確保礦井安全生產(chǎn)，提高煤炭資源回收率，趙莊煤業(yè)按照沿空掘巷充分位于應(yīng)力降低區(qū)、小煤柱內(nèi)部存在一個(gè)穩(wěn)定區(qū)、巷道圍巖的穩(wěn)定性、煤炭采出率高四項(xiàng)原則，通過對(duì)前期試驗(yàn)工作面?zhèn)认蛎后w上方支撐拉力分布規(guī)律進(jìn)行充分分析，結(jié)合趙莊礦深部軟巖綜采工作面的生產(chǎn)地質(zhì)條件和煤層圍巖參數(shù)，通過理論計(jì)算得到沿空巷道小煤柱合理寬度為6至8米。
確定小煤柱合理寬度是前提基礎(chǔ)，如何盡可能減少巷道變形量，維護(hù)巷道圍巖的穩(wěn)定性，趙莊煤業(yè)也在積極探索。
據(jù)了解，受地質(zhì)構(gòu)造多、含水量大、煤層瓦斯含量高且頂?shù)装鍑鷰r松軟等不利因素影響，趙莊煤業(yè)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)礦壓監(jiān)測(cè)和瓦斯、水害等礦井災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果，根據(jù)留設(shè)小煤柱的具體寬度和順槽礦壓顯現(xiàn)規(guī)律分析，設(shè)計(jì)相應(yīng)的小煤柱護(hù)巷支護(hù)參數(shù)，通過改善巷道的支護(hù)強(qiáng)度確保綜采工作面沿空巷道小煤柱變形可控，從而達(dá)到改善其應(yīng)力分布規(guī)律，提高巷道的穩(wěn)定性。
在加強(qiáng)錨桿支護(hù)強(qiáng)度的同時(shí)，趙莊煤業(yè)還積極加強(qiáng)同科研院校合作力度，通過分析國(guó)內(nèi)外沿空留巷技術(shù)，針對(duì)礦井實(shí)際地質(zhì)情況，積極對(duì)沿空留巷在頂板預(yù)裂爆破切頂卸壓進(jìn)行研究，最終形成《1313綜采工作面回風(fēng)順槽小煤柱留巷方案設(shè)計(jì)》，對(duì)小煤柱留巷施工工藝設(shè)計(jì)、沿空巷道頂板預(yù)裂卸壓數(shù)值分析及參數(shù)設(shè)計(jì)、礦壓監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)闡述，為礦井下一步小煤柱積極探索實(shí)驗(yàn)提供了科學(xué)理論依據(jù)。
“深部軟巖復(fù)合頂板區(qū)域的煤炭開采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和圍巖控制技術(shù)是趙莊煤業(yè)和集團(tuán)公司的一大難題，也是今后企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)瓶頸，下一步我們將持續(xù)加大小煤柱開采項(xiàng)目試驗(yàn)攻關(guān)進(jìn)度，力爭(zhēng)新項(xiàng)目盡快落地見效，為企業(yè)新時(shí)代‘二次轉(zhuǎn)型’注入強(qiáng)勁動(dòng)力”趙莊煤業(yè)副總工程師兼生產(chǎn)技術(shù)部部長(zhǎng)王永生講道。
