2024年,宁夏煤业清水营矿复产后,原煤产量首次突破300万吨,创历史新高,软岩综合治理技术突破在行业内受到广泛好评。目前,《弱胶结软岩围岩综合控制技术团体标准草案》已通过煤炭行业专家评审,该标准具备较高的技术水平和推广价值,有望被采纳为国家标准,进一步扩大其适用范围和影响力。两项企业标准的草案正在按计划修改完善。
清水营矿是宁东能源化工基地的配套供煤矿井,可采储量7.59亿吨,服务年限可达百年有余。但因矿井岩体含有大量膨胀软弱类矿物,岩石遇风成沙、遇水成泥的软岩特性,导致井下巷道开挖后,出现锚杆拔断、锚索切断、喷层开裂、顶板下沉、帮鼓和底鼓变形严重等复杂情况。这期间,该矿经历了投产、停产缓建、复产等诸多艰难历程。
面对软岩治理这道“卡脖子”难题,清水营矿历届领导班子带领广大员工不断探索、不断实验,先后摸索形成了关于软岩巷道支护优化方案,虽取得了一些成效,但系统性难题依然未能得到彻底根治。2022年4月,清水营矿联合中煤科工全力攻坚,针对矿井“一水三弱”围岩特征,确定“强帮、固顶、治底”的全封闭承压环软岩治理系统方案,提出了“全断面高强预应力锚索基本支护+锚索桁架加强支护+喷浆封闭+注浆全锚+反底拱治理底鼓”的全新支护方式并全面应用,对长期困扰的回采巷道变形问题,逐步向“锚注+反底拱技术”方向优化改进,对反底拱施工过程中存在的底鼓问题,采取差异化的精准应对措施。
通过一系列综合治理,该矿实现建矿以来井下无轨胶轮车辅助运输、“一井两面”生产格局等9个“第一次”,累计治理巷道18000余米,首创国内软岩矿井应用沿空留巷先例,实现了矿井“一井两面”历史性突破。软岩治理领导小组围绕治理成果,完成申报相关专利28件,取得授权专利证书6件。其软岩综合治理技术在行业内软岩治理领域,具有重大推广借鉴意义,吸引了区内外多家有同类地质状况的单位前来取经学习。
“矿软岩巷道反底拱综合治理技术推广应用”案例入选中国煤炭工业协会2024年煤炭行业标杆案例,宁夏煤业公司安全管理有效做法100例。先后在《能源与环保》《能源科技》《煤炭技术》等刊物上发表科技论文7篇,其中软岩治理论文《复杂软岩综采工作面风机巷一体化超前支护技术研究》获得2024年总工程师论坛二等奖。
在软岩治理过程中,自主研发的可升降连续运输皮带系统,较好解决了迎头软岩巷道掘进施工和后巷反底拱施工的工序衔接问题,保证了巷道施工一次成型,该系统已在110208机巷使用,效果明显。自主研发的全锚抗剪装置,目前已在全矿各施工地点推广使用,对软岩治理起到了有效的保障作用。