軟巖巷道支護破解世界性難題

“9月以來,我們礦井每天的掘進速度達到了15米,是有效解決‘軟巖巷道支護’這一世界性難題前的15倍”,今天,山東能源臨礦集團上海廟礦業公司榆樹井煤礦副礦長翁洪洲一邊拍著巷道兩邊的墻體,一邊興奮地告訴記者,“目前,我們集團創造的‘軟巖巷道支護法’正在申請國家專利。”

軟巖被稱為煤炭開采中的“攔路虎”,軟巖巷道支護一向是困擾世界煤礦開采的一大難題。位于內蒙古鄂爾多斯市上海廟礦區的榆樹井煤礦,地下軟巖地質構造獨特,被稱為軟巖中的軟巖,巖石遇水成泥,遇風風化。該礦井自2006年10月開工建設以來,井下巷道頂、底板普遍含水,造成巷道泥濘、積水多,加之軟巖遇水便泥化膨脹,導致巷道底鼓變形嚴重,巷道維修費用巨大,每月開掘僅能達到30米。

臨礦集團副總經理、上海廟礦業公司總經理陳家忠向記者介紹,面對“軟巖巷道支護”這一世界性難題,在沂蒙精神熏陶下成長起來的臨礦人沒有退縮,而是迎難而上,依靠科技,打出了一套漂亮的軟巖巷道支護“組合拳”。

他們成立了攻關小組,抽調一個工區專門協助攻關,隨時記錄巷道、軟巖物理變化情況。同時,聯合中國礦業大學、山東科技大學等院校及全國各地軟巖支護專家集中攻關,本著治軟先治水、治水先治底的原則全力“合圍”。

他們以改善圍巖自身支撐能力為主,借鑒“太極拳”的功法,實施剛柔并濟、抗讓結合的支護法,想方設法不使水接觸泥巖,以減少巷道底鼓變形量。制定出礦區軟巖巷道、硐室支護方案,利用高強度錨桿施加高預緊力,以控制巷道圍巖變形,實施注漿以提高圍巖自身承載能力。

然而,支護后的巷道依然出現噴體開裂、變形、失修率高等問題,錨噴支護遇到了新的挑戰。經過20多名專家教授的反復論證、100多名施工人員的無數次試驗,他們最后選擇采用復合支護技術保持巷道穩定。歷時5年多,到今年5月底,基本降服了軟巖這一“攔路虎”。

國際巖石力學專家、中國科學院院士宋振騏教授對此給予高度評價:臨礦集團上海廟礦業公司在軟巖支護方面取得了全國及至世界性的階段性成果。

9月18日,記者在井下現場看到,該礦采取的巷道支護方式基本能夠抑制巷道變形引起的巷道噴層開裂變形與失修破壞,保證了巷道的穩定。

榆樹井煤礦礦長、黨委書記吳濤告訴記者,“我們正在積極地優化支護參數,力爭使巷道每米消耗成本降至最低,直到取得軟巖支護的最終成果。”

來源：大眾日報