峰峰集團“覆巖隔離注漿充填”技術取得顯著成效

發布時間:2023-09-11 15:56:43 冀中能源

峰峰集團“覆巖隔離注漿充填”技術取得顯著成效

冀中能源峰峰集團“覆巖隔離注漿充填”技術在大社礦成功應用,保證了礦井生產的正常銜接和煤炭產量的完成,取得了顯著成效。

采煤難題亟待破解

建筑物下采煤一直是困擾我國煤礦企業的重大問題。由于礦區資源的逐漸枯竭,建筑物下采煤逐漸受到關注。因此,建筑物下壓煤的成功開采,對提高煤炭資源利用率,緩解礦井資源緊張局面具有重大意義。

該集團大社礦自1959年投產至今,已開采60余年,隨著可采儲量日趨減少,“三下”開采煤量所占比重越來越高,礦井穩產面臨極其嚴峻的挑戰。因此,解放煤柱下壓煤,是該礦井持續發展的一項重要舉措。

該集團經過反復實踐,研究探索出了條帶開采法、協調全采法和膏體充填法等,并成功應用于生產實踐。不過雖然“充填”是源頭減損開采技術,但考慮到在大社礦的采煤效率、投入、技術等問題,始終限制著其進一步推廣。

攻堅克難突破瓶頸

為了解決“三下”采煤遇到的難題,該集團聯合中國礦業大學根據大社礦開采區的地質和巖層條件,開展了覆巖離層注漿充填技術研究并進行應用,既滿足了對村莊民房的保護又實現了村莊不搬遷條件下壓覆煤炭資源的安全開采。

該集團先后在大社礦921102、921203工作面開展覆巖離層注漿充填工作,即通過地面鉆孔,向其下方封閉的離層腔體內高壓灌注粉煤灰,產生“壓下托上”作用,將關鍵層下方碎脹巖體壓實形成支撐體,阻止關鍵層破斷,控制地表沉陷,減小和消除工作面回采對地表建筑物的破壞,對其實現有效保護,釋放村莊壓覆的煤炭資源,不僅避免了資源浪費,還保證了生產的正常接替。不但讓村莊壓煤的“老大難”不再難,而且有效緩解了礦井生產接續壓力,破解了制約企業發展的瓶頸。

該集團在大社礦應用“覆巖離層注漿充填”技術后,921102、921203、921105等多個工作面采出壓覆煤炭資源近百萬噸。突破了峰峰礦區“三下”壓煤開采技術難題,促進了高效率低成本充填采煤技術的重大進步。同時,有效保護了工作面的地面村莊,解放壓煤資源,減少耕地損失,解決了采用其他“三下”開采方法不能解決的“三下”壓煤開采問題,沉降控制效果良好,緩解了礦井的采掘接續緊張局面。實現資源開采和地方經濟的協調發展,取得了巨大的社會效益。

持續發力勇于創新

今年以來,該集團大社礦921103工作面地面民房密集程度高,以往的垂直注漿鉆孔已無法滿足工作面正常注漿充填,在結合分支水平鉆孔技術的基礎上,提出了鉆孔偏斜距離達到100m的創新思路,根據偏斜鉆孔受工作面回采期間的變形壓力破壞形式,反向施工大偏斜鉆孔,成功填補了地面無施工鉆孔條件的空缺,成功利用偏斜距110m的注漿鉆孔對離層區進行了充填,控制了地面下沉值,保證了礦井正常生產銜接。

下一步,該集團“覆巖隔離注漿充填”技術將在羊東礦的村莊煤柱、孫莊采礦有限公司的村莊煤柱以及九龍礦1505工作面陸續實施。同時奮力攻關200m超寬不規則工作面無煤柱注漿充填,該技術創新技術研究成功后,會為煤礦建筑物下壓煤儲量提供新的技術服務。

為了解放埋深較淺、回采煤層較厚村莊建筑物下壓煤資源,峰峰集團擬采用連采連充(膏體)和短壁工作面矸石充填方法,這項技術現在已在內蒙和山東試驗成功,不但可以解放傳統方法無法開采的煤炭資源,還可以消耗大量矸石,實現矸石不升井,保護生態環境。

(峰峰集團    楊莎莎  韓小慶)