多措并舉 綜合施策 奮力攻克“323”短板
——煤頂下“降鉆注錨平”一體化工藝在淮北礦區(qū)取得成功
淮北礦業(yè)集團(tuán)成功應(yīng)用“降鉆注錨平”掘進(jìn)支護(hù)一體化工藝，破解了淮北礦區(qū)60年來煤頂下掘進(jìn)難題，是掘進(jìn)工藝改革的重大顛覆性突破，標(biāo)志著淮北礦區(qū)煤頂下掘進(jìn)技術(shù)攻關(guān)取得了關(guān)鍵性勝利。
煤頂下傳統(tǒng)掘進(jìn)工藝為巷道跟底逮煤頂施工，架設(shè)半圓拱36U型鋼棚支護(hù)，并輔以鎖腿錨桿加固，一直制約著礦井的安全高效生產(chǎn)，存在諸多不足：一是全煤掘進(jìn)，頂、幫防護(hù)難度大，施工安全風(fēng)險高；二是采用密集撞楔超前管理煤頂，風(fēng)鎬挖掘、隨挖隨撞，工作量大、占用工時長；三是架棚為被動支護(hù)，無法利用圍巖自穩(wěn)性提高支護(hù)性能；四是施工效率低，平均單進(jìn)不足80m/月，如遇到地質(zhì)構(gòu)造影響，掘進(jìn)單進(jìn)僅為30～50m/月，無法保證礦井生產(chǎn)正常接替，生產(chǎn)波動性較大；五是回采期間，半圓拱形斷面使用超前支架必須配合大量木料接頂，兩巷維護(hù)工作量大，材料投入多，工作面推進(jìn)緩慢，單產(chǎn)水平低。
在松、散、軟煤頂下掘進(jìn)，是淮北礦業(yè)集團(tuán)“323”短板最難攻克的難題，公司上下一直不斷探索，付出了艱辛的努力。近兩年來，蘆嶺礦、渦北礦、青東煤業(yè)創(chuàng)新煤頂下支護(hù)工藝，應(yīng)用“降鉆注錨平”掘進(jìn)支護(hù)一體化工藝施工，實(shí)現(xiàn)對巷道的主動支護(hù)，為安全高效回采奠定了基礎(chǔ)。這項(xiàng)工藝取得成功，其重大意義在于：實(shí)現(xiàn)煤頂下巷道主動支護(hù)，為淮北礦區(qū)全面取消被動支護(hù)補(bǔ)齊了最后一塊短板；實(shí)現(xiàn)煤頂下快速掘進(jìn)，大大提高了綜掘施工效率；有效改善巷道圍巖受力狀況，明顯提升了支護(hù)效果；平頂棚的使用和巷道狀況的改善為回采期間快速推進(jìn)創(chuàng)造了條件，有效保障了綜采放頂煤工作面產(chǎn)能的提升。淮北礦區(qū)綜采放頂煤開采從無到有、從小眾到占據(jù)半壁江山，逐步發(fā)展成為淮北礦業(yè)集團(tuán)的主導(dǎo)開采工藝，特別是“降鉆注錨平”一體化工藝成功后，綜采放頂煤工作面日產(chǎn)萬噸煤炭將成為現(xiàn)實(shí)。目前，蘆嶺礦Ⅲ811工作面日產(chǎn)近7000噸、已具備日產(chǎn)萬噸煤的能力。
煤頂下“降鉆注錨平”一體化掘進(jìn)工藝是指：在掘進(jìn)施工中，降底板施工增加幫部強(qiáng)度，秉承“治頂先治幫”的理念，根據(jù)實(shí)際煤層傾角，控制下幫肩窩向下留1m左右煤頂施工，巷道兩幫生根在巖石中，提高巷幫的穩(wěn)定性。在頂板煤層中超前打設(shè)注漿錨桿，作為金屬骨架并在其掩護(hù)下進(jìn)行綜掘施工；在巷道中頂及幫部打設(shè)注漿錨索，對棚梁加固實(shí)現(xiàn)主動支護(hù)和被動支護(hù)的有效結(jié)合，同時把半圓拱棚調(diào)整為平頂棚，為采煤工作面標(biāo)配落實(shí)到現(xiàn)場創(chuàng)造了條件。
煤頂下“降鉆注錨平”一體化掘進(jìn)工藝，通過在蘆嶺礦、渦北礦、青東煤業(yè)實(shí)際應(yīng)用并取得了可喜成果。一是施工難度顯著降低。通過降頂、利用超前注漿錨桿注漿，頂板管控效果較好，有效避免了巷道抽冒，有利于頂板、端面防護(hù)和瓦斯管理，施工安全系數(shù)大幅提高，基本解決了煤頂下掘進(jìn)頂板管控這一難題。二是工作效率大幅提升。摒棄了拖底留大根施工的弊端，綜掘機(jī)直接截割掃底到迎頭端面，充分發(fā)揮綜掘機(jī)機(jī)械化作用，減少人工破巖（煤）及出貨工作量。三是支護(hù)強(qiáng)度明顯提高。對頂板及幫部注漿后，巷道整體穩(wěn)定性提高；利用錨索對棚梁加固，實(shí)現(xiàn)了主動支護(hù)與被動支護(hù)的有效結(jié)合，巷道支護(hù)強(qiáng)度大大提高，頂板下沉得到有效控制。四是實(shí)施效果全面體現(xiàn)。巷道底板為巖石，有效控制棚腿鉆底及巷道底臌；后期回采期間，可降低工作面兩巷落差，提高采煤支架穩(wěn)定性；平頂棚支護(hù)斷面適應(yīng)先進(jìn)綜采超前支護(hù)裝備的應(yīng)用，為綜采裝備升級和高產(chǎn)高效提供了有力支撐，減少后期兩巷超前管理難度，同時可減少材料投入，簡化生產(chǎn)工序，加快工作面推進(jìn)速度，降低安全風(fēng)險。
“變盆景為風(fēng)景”。當(dāng)前，礦區(qū)上下正積極踐行新發(fā)展理念，按照高質(zhì)量發(fā)展總要求，堅(jiān)持解放思想、勇于創(chuàng)新，科學(xué)管理、綜合施策，不斷推進(jìn)“四化三減”，全力攻克“323”難題。
（責(zé)編 梁尚文）