【編者按(an)】上海廟礦業公司由臨礦集團和中國煙草雙維投資有限公司于2008年各出資50%成立，公司自成立以來得到了雙方股東在政策、資金、人才等各方面的大力支持。在經過艱苦的礦井建設、辛酸的停產放假和火熱的復工復產3個階段后，2020年，上海廟礦區實現了扭虧為盈。步入新時代，上海廟礦業公司逐漸成為集團公司省外創業的主戰場，也將成為臨礦人的第二故鄉。
本期，我們為您推出《解(jie)碼上海廟之(zhi)五：軟巖治理》，為大(da)家全(quan)方位(wei)解(jie)讀上海廟礦(kuang)區的發展(zhan)變化。
第五集：軟巖治理
軟巖巷道(dao)支(zhi)護(hu)問題(ti)，一直是(shi)困(kun)擾世界(jie)煤礦生(sheng)產建設的主要難題(ti)之(zhi)一。軟化泥化引起綜采支(zhi)架陷底、快速底鼓使刮(gua)板機(ji)上抬(tai)、反(fan)復人(ren)工(gong)起底等諸(zhu)多問題(ti)，嚴重制約生(sheng)產效率。
何為軟(ruan)巖(yan)(yan)(yan)？軟(ruan)巖(yan)(yan)(yan)一般指松(song)散、軟(ruan)弱、自身強(qiang)(qiang)度很低的巖(yan)(yan)(yan)石(shi)，是(shi)相對于硬巖(yan)(yan)(yan)所指。軟(ruan)巖(yan)(yan)(yan)通常具有軟(ruan)弱、破碎、松(song)散的結構特(te)(te)征(zheng)，在力學方面具有低強(qiang)(qiang)度、強(qiang)(qiang)流(liu)變、易膨脹、高風(feng)化等特(te)(te)點(dian)，工(gong)程上表現(xian)出(chu)長期流(liu)變、礦壓(ya)顯現(xian)迅(xun)速等特(te)(te)征(zheng)，造成支護困(kun)難(nan)。
軟巖是(shi)難題，水害是(shi)難題，軟巖遇(yu)到水是(shi)個大難題。
軟(ruan)巖盡管強(qiang)(qiang)度(du)低，但(dan)(dan)在不受水(shui)和風(feng)化等影響(xiang)時自穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)較好(hao)，支(zhi)護難度(du)還是可控的(de)，但(dan)(dan)其(qi)水(shui)敏性(xing)(xing)強(qiang)(qiang)、遇水(shui)軟(ruan)化、泥(ni)化，吸水(shui)膨脹，甚至溶解(jie)、崩解(jie)成流(liu)沙狀，表現出(chu)(chu)“出(chu)(chu)水(shui)即出(chu)(chu)沙，越(yue)出(chu)(chu)孔越(yue)大”的(de)特征(zheng)。由(you)此，上海廟礦業公(gong)司針對(dui)這(zhe)些(xie)特點(dian)提出(chu)(chu)一個學術概念——富水(shui)軟(ruan)巖，其(qi)特有的(de)弱膠結、強(qiang)(qiang)膨脹性(xing)(xing)、富水(shui)性(xing)(xing)共同(tong)對(dui)工(gong)程穩定(ding)(ding)和安全生產產生生影響(xiang)，由(you)其(qi)引起的(de)工(gong)程問題(ti)不限于井巷(xiang)工(gong)程，也包括采煤(mei)工(gong)作面底鼓、泥(ni)化、支(zhi)架陷底、產生泥(ni)煤(mei)等。
該(gai)公司經過多(duo)年(nian)不斷深入(ru)研究，提(ti)出了軟(ruan)巖(yan)工程劣(lie)化(hua)效應的概念，不斷在支(zhi)護(hu)(hu)工藝(yi)、支(zhi)護(hu)(hu)材料(liao)、支(zhi)護(hu)(hu)技術(shu)(shu)等(deng)方面持(chi)續探(tan)索(suo)，通過10多(duo)年(nian)的摸(mo)索(suo)實踐，初(chu)步形(xing)成了一(yi)套針對西北地區侏(zhu)羅系煤田富水(shui)軟(ruan)巖(yan)治理的成套技術(shu)(shu)體系。該(gai)體系主要由防治水(shui)技術(shu)(shu)和軟(ruan)巖(yan)支(zhi)護(hu)(hu)技術(shu)(shu)兩部(bu)分(fen)構(gou)成。
軟巖水害防治技術體系
按(an)照“治(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)先治(zhi)(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)、治(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)必治(zhi)(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)”的(de)(de)治(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)思路(lu)，形成了(le)(le)“大(da)(da)水(shui)(shui)(shui)(shui)防(fang)控、小水(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)理(li)(li)”為治(zhi)(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)理(li)(li)念，以“雙(shuang)(shuang)圖評(ping)(ping)價法(fa)(fa)”“四(si)雙(shuang)(shuang)工(gong)作法(fa)(fa)”為技(ji)術支(zhi)撐，構建了(le)(le)針對礦區地(di)質(zhi)特(te)性(xing)的(de)(de)“新(xin)四(si)帶模(mo)型”。以“雙(shuang)(shuang)層雙(shuang)(shuang)向扇形布(bu)孔法(fa)(fa)”“離層水(shui)(shui)(shui)(shui)害解圍(wei)技(ji)術”“疏干(gan)開采(cai)(cai)法(fa)(fa)”等為技(ji)術路(lu)徑(jing)，阻斷了(le)(le)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)(he)軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)巖的(de)(de)交互式(shi)影(ying)響，優化了(le)(le)采(cai)(cai)掘(jue)作業環(huan)境。施行(xing)“技(ji)術”和(he)(he)“管(guan)理(li)(li)”雙(shuang)(shuang)線并行(xing)制度(du)，探放(fang)水(shui)(shui)(shui)(shui)計(ji)(ji)劃和(he)(he)生產作業計(ji)(ji)劃同(tong)時下達(da)、同(tong)時施工(gong)、同(tong)時考核，將(jiang)“掘(jue)疏同(tong)步”落(luo)到實(shi)(shi)處，實(shi)(shi)現了(le)(le)真正意(yi)義上的(de)(de)“無水(shui)(shui)(shui)(shui)開采(cai)(cai)”，奠定了(le)(le)礦井安全生產、高效(xiao)(xiao)采(cai)(cai)煤、快速掘(jue)進(jin)的(de)(de)基礎。 所謂“大(da)(da)水(shui)(shui)(shui)(shui)防(fang)控”，就是(shi)運用(yong)頂板突（涌）水(shui)(shui)(shui)(shui)危險性(xing)“雙(shuang)(shuang)圖”評(ping)(ping)價技(ji)術進(jin)行(xing)預評(ping)(ping)價，運用(yong)覆巖“新(xin)上四(si)帶”理(li)(li)論科學設計(ji)(ji)、導(dao)流解危，消(xiao)除突水(shui)(shui)(shui)(shui)潰沙的(de)(de)隱患，最終實(shi)(shi)現無水(shui)(shui)(shui)(shui)狀(zhuang)態(tai)開采(cai)(cai)。“小水(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)理(li)(li)”直接服務于軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)巖治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)，具體措施是(shi)“廣布(bu)雨(yu)棚(peng)、深(shen)挖水(shui)(shui)(shui)(shui)窩、軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)管(guan)導(dao)水(shui)(shui)(shui)(shui)、集中(zhong)排放(fang)”，將(jiang)水(shui)(shui)(shui)(shui)與圍(wei)巖隔離，最大(da)(da)限度(du)減少水(shui)(shui)(shui)(shui)與圍(wei)巖接觸的(de)(de)機會。通過實(shi)(shi)踐(jian)證明，做好“小水(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)理(li)(li)”是(shi)治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)巖最直接、最有(you)效(xiao)(xiao)、最經濟的(de)(de)技(ji)術路(lu)徑(jing)，“治(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)先治(zhi)(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)”已(yi)成為軟(ruan)(ruan)(ruan)(ruan)巖治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)的(de)(de)最基本理(li)(li)念。
軟(ruan)巖治理(li)的相關成(cheng)果3次在國家級(ji)地質學會上作為重點(dian)項目推廣，獲得(de)學界及(ji)業界高度認可及(ji)好評(ping)。
軟巖差異化支護技術體系
根據巖(yan)石(shi)變化特(te)性及底鼓變形(xing)規律，采用準備(bei)、開拓、回(hui)(hui)采巷(xiang)道差異性支(zhi)護方(fang)式(shi)為高效(xiao)回(hui)(hui)采創(chuang)造條件，實施“兩中心+八原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)”的(de)富(fu)水軟巖(yan)治(zhi)理(li)(li)體系，即以“防治(zhi)水和底板治(zhi)理(li)(li)”為中心，秉持“防治(zhi)水與安全(quan)生產同步性原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)、底板治(zhi)理(li)(li)時效(xiao)性原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)、頂幫底支(zhi)護結構耦合性原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)、弧形(xing)斷(duan)面原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)、支(zhi)護形(xing)式(shi)差異化原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)、弧殼錨(mao)注(zhu)治(zhi)底原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)、無動壓原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)、高強度抗壓原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)”，逐漸探索出了適應上(shang)海(hai)廟(miao)礦區特(te)殊軟巖(yan)地質條件下(xia)的(de)巷(xiang)道支(zhi)護體系。
根據10余年的(de)巷(xiang)道表面變(bian)形觀(guan)測數據分析，巷(xiang)道在(zai)未(wei)受采(cai)動壓力影響下，表面收斂變(bian)形量可控制在(zai)0.3m左右，在(zai)不(bu)影響回(hui)采(cai)工作面正常(chang)生產的(de)同時，能夠實現巷(xiang)修率下降200%左右。
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