【編者按】上(shang)海廟(miao)礦(kuang)(kuang)(kuang)業公司(si)(si)由臨礦(kuang)(kuang)(kuang)集團(tuan)和中國(guo)煙草雙(shuang)維投(tou)資有限公司(si)(si)于2008年(nian)各出資50%成(cheng)立，公司(si)(si)自成(cheng)立以(yi)來得到了雙(shuang)方(fang)股東在(zai)政策、資金、人(ren)才等各方(fang)面的(de)大力支(zhi)持。在(zai)經過艱(jian)苦(ku)的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)建設、辛(xin)酸的(de)停產放假和火熱的(de)復(fu)工復(fu)產3個階段后(hou)，2020年(nian)，上(shang)海廟(miao)礦(kuang)(kuang)(kuang)區實(shi)現(xian)了扭虧為盈。步(bu)入新時代，上(shang)海廟(miao)礦(kuang)(kuang)(kuang)業公司(si)(si)逐漸成(cheng)為集團(tuan)公司(si)(si)省外創業的(de)主戰場，也將成(cheng)為臨礦(kuang)(kuang)(kuang)人(ren)的(de)第(di)二故鄉(xiang)。
本(ben)期(qi)，我們為您推出《解(jie)碼上海(hai)廟(miao)之五：軟巖治理》，為大家(jia)全方位解(jie)讀上海(hai)廟(miao)礦區的(de)發展變化。
第五集：軟巖治理
軟(ruan)(ruan)巖巷道支(zhi)護問題(ti)，一直是(shi)困擾世界(jie)煤礦生產建設(she)的主要難題(ti)之一。軟(ruan)(ruan)化泥化引起綜采支(zhi)架陷底(di)、快速底(di)鼓使刮板機(ji)上抬、反復人工起底(di)等諸多問題(ti)，嚴重(zhong)制約生產效率。
何為軟巖？軟巖一般指松(song)散、軟弱、自(zi)身強度很(hen)低(di)的巖石，是相對于硬巖所指。軟巖通(tong)常具有(you)軟弱、破碎、松(song)散的結構特(te)征，在力學(xue)方面具有(you)低(di)強度、強流變、易(yi)膨脹、高風化等(deng)特(te)點，工(gong)程上表現出長期流變、礦(kuang)壓顯現迅(xun)速等(deng)特(te)征，造成支護困難。
軟(ruan)巖是(shi)難(nan)題(ti)，水害是(shi)難(nan)題(ti)，軟(ruan)巖遇到(dao)水是(shi)個大難(nan)題(ti)。
軟(ruan)巖(yan)盡管強(qiang)度低(di)，但(dan)在不受水(shui)和風化(hua)等影(ying)(ying)響時自穩定性(xing)較好，支護難度還是(shi)可控(kong)的(de)(de)，但(dan)其水(shui)敏性(xing)強(qiang)、遇水(shui)軟(ruan)化(hua)、泥化(hua)，吸(xi)水(shui)膨脹，甚(shen)至(zhi)溶(rong)解、崩解成流沙狀，表現出(chu)“出(chu)水(shui)即(ji)出(chu)沙，越出(chu)孔越大”的(de)(de)特(te)征。由此(ci)，上海廟礦業公司針對這些特(te)點提出(chu)一(yi)個學術(shu)概(gai)念(nian)——富水(shui)軟(ruan)巖(yan)，其特(te)有的(de)(de)弱膠結、強(qiang)膨脹性(xing)、富水(shui)性(xing)共同對工(gong)程穩定和安全生(sheng)產(chan)產(chan)生(sheng)生(sheng)影(ying)(ying)響，由其引起的(de)(de)工(gong)程問題不限(xian)于井巷工(gong)程，也包括采煤工(gong)作(zuo)面(mian)底鼓、泥化(hua)、支架(jia)陷底、產(chan)生(sheng)泥煤等。
該公司經過(guo)多(duo)年(nian)不斷深入研究，提出(chu)了軟(ruan)巖(yan)(yan)工程劣化(hua)效(xiao)應的概(gai)念，不斷在(zai)支(zhi)護工藝、支(zhi)護材料、支(zhi)護技(ji)(ji)術(shu)等方(fang)面持續探索，通過(guo)10多(duo)年(nian)的摸(mo)索實踐，初步形(xing)成了一套針對西北地區侏羅系(xi)煤田富水(shui)軟(ruan)巖(yan)(yan)治理的成套技(ji)(ji)術(shu)體系(xi)。該體系(xi)主要由防治水(shui)技(ji)(ji)術(shu)和軟(ruan)巖(yan)(yan)支(zhi)護技(ji)(ji)術(shu)兩部分構成。
軟巖水害防治技術體系
按照“治(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)先治(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)、治(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)必治(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)”的(de)(de)(de)治(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)思路，形(xing)成了(le)(le)“大水(shui)(shui)(shui)防控、小水(shui)(shui)(shui)管理”為(wei)(wei)(wei)治(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)理念，以“雙圖評(ping)(ping)價(jia)法(fa)(fa)(fa)”“四(si)(si)雙工作(zuo)(zuo)(zuo)法(fa)(fa)(fa)”為(wei)(wei)(wei)技(ji)術(shu)支(zhi)撐，構建了(le)(le)針(zhen)對礦區地質特性的(de)(de)(de)“新四(si)(si)帶模型(xing)”。以“雙層雙向扇形(xing)布孔法(fa)(fa)(fa)”“離(li)層水(shui)(shui)(shui)害(hai)解圍(wei)(wei)技(ji)術(shu)”“疏干開采(cai)法(fa)(fa)(fa)”等為(wei)(wei)(wei)技(ji)術(shu)路徑，阻斷了(le)(le)水(shui)(shui)(shui)和(he)軟(ruan)(ruan)(ruan)巖(yan)的(de)(de)(de)交互式影響，優化了(le)(le)采(cai)掘(jue)作(zuo)(zuo)(zuo)業環(huan)境。施(shi)(shi)行(xing)(xing)“技(ji)術(shu)”和(he)“管理”雙線并行(xing)(xing)制度(du)，探放水(shui)(shui)(shui)計劃和(he)生產(chan)作(zuo)(zuo)(zuo)業計劃同(tong)時下(xia)達(da)、同(tong)時施(shi)(shi)工、同(tong)時考核(he)，將(jiang)“掘(jue)疏同(tong)步”落到實(shi)處，實(shi)現了(le)(le)真正意(yi)義上(shang)的(de)(de)(de)“無水(shui)(shui)(shui)開采(cai)”，奠定了(le)(le)礦井安全(quan)生產(chan)、高(gao)效采(cai)煤、快(kuai)速掘(jue)進(jin)的(de)(de)(de)基礎(chu)。 所謂“大水(shui)(shui)(shui)防控”，就是(shi)運用頂板(ban)突（涌(yong)）水(shui)(shui)(shui)危險(xian)性“雙圖”評(ping)(ping)價(jia)技(ji)術(shu)進(jin)行(xing)(xing)預評(ping)(ping)價(jia)，運用覆巖(yan)“新上(shang)四(si)(si)帶”理論科學設計、導(dao)流解危，消除突水(shui)(shui)(shui)潰沙的(de)(de)(de)隱患，最(zui)終實(shi)現無水(shui)(shui)(shui)狀態開采(cai)。“小水(shui)(shui)(shui)管理”直(zhi)接(jie)服務于軟(ruan)(ruan)(ruan)巖(yan)治(zhi)(zhi)理，具體措施(shi)(shi)是(shi)“廣布雨棚、深挖水(shui)(shui)(shui)窩(wo)、軟(ruan)(ruan)(ruan)管導(dao)水(shui)(shui)(shui)、集中(zhong)排放”，將(jiang)水(shui)(shui)(shui)與圍(wei)(wei)巖(yan)隔離(li)，最(zui)大限度(du)減少(shao)水(shui)(shui)(shui)與圍(wei)(wei)巖(yan)接(jie)觸(chu)的(de)(de)(de)機會。通過實(shi)踐證明，做好“小水(shui)(shui)(shui)管理”是(shi)治(zhi)(zhi)理軟(ruan)(ruan)(ruan)巖(yan)最(zui)直(zhi)接(jie)、最(zui)有效、最(zui)經濟的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)路徑，“治(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)先治(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)”已成為(wei)(wei)(wei)軟(ruan)(ruan)(ruan)巖(yan)治(zhi)(zhi)理的(de)(de)(de)最(zui)基本理念。
軟巖治理(li)的相關成果3次在國家級地質學會上作(zuo)為重點項目推廣，獲得學界及業界高度認可及好評。
軟巖差異化支護技術體系
根(gen)據巖(yan)(yan)石變化特性(xing)(xing)(xing)及底(di)(di)鼓變形規律，采用準備(bei)、開拓、回采巷道差異性(xing)(xing)(xing)支(zhi)(zhi)護(hu)方式為(wei)高效回采創造條件(jian)，實(shi)施(shi)“兩中(zhong)心+八原(yuan)則(ze)(ze)(ze)(ze)(ze)”的富水(shui)軟巖(yan)(yan)治(zhi)(zhi)理體(ti)(ti)系，即以“防(fang)治(zhi)(zhi)水(shui)和底(di)(di)板(ban)治(zhi)(zhi)理”為(wei)中(zhong)心，秉持(chi)“防(fang)治(zhi)(zhi)水(shui)與(yu)安全生產同步性(xing)(xing)(xing)原(yuan)則(ze)(ze)(ze)(ze)(ze)、底(di)(di)板(ban)治(zhi)(zhi)理時效性(xing)(xing)(xing)原(yuan)則(ze)(ze)(ze)(ze)(ze)、頂幫底(di)(di)支(zhi)(zhi)護(hu)結構耦(ou)合性(xing)(xing)(xing)原(yuan)則(ze)(ze)(ze)(ze)(ze)、弧(hu)形斷面原(yuan)則(ze)(ze)(ze)(ze)(ze)、支(zhi)(zhi)護(hu)形式差異化原(yuan)則(ze)(ze)(ze)(ze)(ze)、弧(hu)殼錨注治(zhi)(zhi)底(di)(di)原(yuan)則(ze)(ze)(ze)(ze)(ze)、無動壓原(yuan)則(ze)(ze)(ze)(ze)(ze)、高強(qiang)度抗(kang)壓原(yuan)則(ze)(ze)(ze)(ze)(ze)”，逐漸探索出了適應上海(hai)廟(miao)礦區特殊軟巖(yan)(yan)地質條件(jian)下的巷道支(zhi)(zhi)護(hu)體(ti)(ti)系。
根據(ju)10余年的巷(xiang)(xiang)道表面變(bian)形觀測數據(ju)分析，巷(xiang)(xiang)道在(zai)未受采動壓力影(ying)響下，表面收斂變(bian)形量可控制在(zai)0.3m左右，在(zai)不影(ying)響回采工作面正(zheng)常生產的同(tong)時(shi)，能夠實(shi)現巷(xiang)(xiang)修率下降200%左右。
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