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【精准治灾看彬长】“1155”新模式 彰显冲击地压防治“彬长担当”
发布时间:2022-08-22 14:27:54     作者:高永刚   浏览量:312   分享到:

“陕煤彬长矿业创新治灾思路,积极探索超前治理和区域治理、立体监测和立体卸压,率先实践了‘井下灾害、地面治理’的新路径。”在8月11日全国煤矿瓦斯和冲击地压重大灾害防治现场会召开期间,国家矿山安全监察局、陕西省、省应急厅、国家矿山安全监察局陕西局、咸阳市等各省区与会代表,高度赞赏彬长矿业在冲击地压防治方面所作的努力,尤其开创了彬长矿区“井下灾害、地面治理”的先河,为冲击地压灾害治理探索出了一条新路径,彰显了冲击地压防治“彬长担当”。

冲击地压防治是采矿工程和岩石力学领域面临的一项世界性难题,迄今为止致灾机理尚未完全研究清楚,成为困扰国内外众多煤炭企业的顽疾。彬长矿业5对矿井中,强冲击矿井2对,中等冲击矿井2对,弱冲击矿井1对。近年来,彬长矿业积极探索与实践,构建形成井上下立体防治冲击地压“1155”新模式。如今,彬长矿业已经最大限度地把冲击地压这个“地老虎”关进“笼子”,让“猛虎”变成实现煤岩“零冲击”的“金牛”。

彬长矿业始终围绕煤岩“零冲击”1个目标,坚持冲击地压“可预、可防、可控”1个理念,立足立体联合监测5种方法,夯实立体协同卸压5项技术,在遵守“区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治”原则之下,构建了“主动预防、培训教育、预测预报、措施解危、效果检验、安全防护”“六位一体”综合防治体系,遵循“弱冲矿井提级管、强冲矿井强化管”管理原则,形成了“三区联动”开采模式,积极探索和应用冲击地压防治新技术、新工艺、新装备,2021年,彬长矿业率先将地面水平井分段压裂技术用于煤矿冲击地压防治领域,探索形成了以“地面区域压裂为主、井下局部治理为辅”的井上下立体防治冲击地压“1155”模式,致力于解决冲击地压耦合灾害防治难题。

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井上下立体联合监测5种方法

立足立体联合监测5种方法,做好监测预警

井上下立体联合监测,一是安装地面ARP微震监测系统,对高位岩层破断产生的微震事件进行实时监测;二是安装井下微震监测系统,与地面微震监测系统有机融合,形成立体微震监测台网,对煤岩体破裂产生的微震事件进行实时监测;三是安装地音监测系统,对采掘工作面地音事件进行实时监测;四是安装应力在线监测系统,对采掘工作面近场围岩集中静载荷及变化进行实时监测;五是安装矿压、顶板离层等监测系统,对液压支架工作阻力、顶板离层量等进行实时监测。 

以井上下立体联合监测为基础,形成了以全天时、全覆盖、全频段、全要素为特点的立体监测网络,实现了由点、局部、单参量监测至区域多场多参量综合预警转变,有效提高了冲击地压监测预警精度。

夯实立体协同卸压5项技术,做好主动防御

地面水平井分段压裂技术,在煤层高位厚硬岩层人造裂缝,强度和完整性都大幅降低,定向长钻孔水力压裂技术,将煤层上覆中位厚硬岩层改造为多层多段的软弱层,避免了煤层上覆岩层大面积悬顶,以上两项技术的应用,完成了井上下立体防治冲击地压最后一块拼图。

磨砂射流轴向精准切顶技术、水射流旋切技术等的引进,对现有顶板预裂爆破、大直径钻孔、煤层爆破等进行了补充,卸压手段多元化。

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井上下立体协同卸压5项技术

井上下立体协同卸压技术,对煤层上覆硬厚顶板岩层结构进行改造,降低顶板破断诱发的动载,对煤层进行卸压,释放煤体积聚的弹性变形能,实现高应力区向深部转移,降低冲击危险性。

实践立体防冲,现场成果显著

彬长矿业孟村矿401102工作面实施地面水平井分段压裂后,目前工作面已顺利推采1008m,安全平稳推过“双面”见方影响区域。工作面微震、地音、煤体应力、围岩变形、支架压力等各项监测数据平稳,周期来压强度和超前支承压力较相邻的401101工作面大幅降低,井上下立体防治冲击地压效果显著。

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401101与401102工作面现场对比图

彬长矿业孟村矿实施井上下立体防治冲击地压模式后,目前在采的401102工作面,一是探测结果显示整体为弱冲击危险,高应力区域明显减少,应力集中程度大幅降低;二是无104J及以上微震事件,103J以上微震事件频次降低88%,102J及以下微震事件频次上升43%,呈现出高能事件大幅降低,低能事件明显上升的特征;三是本工作面未压裂区与压裂区相比,压裂区周期来压歩距降幅15%,来压持续时间降幅45%,来压强度明显下降。

井上下立体防治冲击地压“1155”模式实施以来,彬长矿业所属矿井杜绝了冲击地压动力事件,有效降低了采掘工作面冲击危险程度,保证了矿井安全生产,实现了煤岩“零冲击”目标。(防冲管理部  高永刚)

编辑:徐超


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