山焦汾西中興煤業水力預裂超前切頂護巷技術實現安全高效采煤
針對沿空留巷技術在采煤過程中存在的優勢和劣勢,中興煤業利用水力預裂切頂原理和護巷技術原理,大膽引進和試驗水力預裂技術,為安全高效采煤“撐起保護傘”。
“中興煤業引進並研發的水力切頂和注漿錨索先進技術項目,是在鑽孔壓裂段預製裂縫,從而控製水力壓裂裂紋擴展方向,有效解決頂板懸頂,降低巷旁牆體的壓力,減小巷道變形和返修率,保證沿空巷道率及穩定性,特別在煤與瓦斯突出礦井及煤層埋藏深的礦井能夠解決控製瓦斯或煤層爆炸、地質條件複雜地應力大等問題”該公司總工程師勾金文介紹了水力預裂超前切頂護巷技術對礦井發展的意義。
中興煤業沿空留巷具有減少巷道掘進量、提高資源回收率、降低工作麵上隅角瓦斯濃度等技術優勢,但隨著開采深度和煤層厚度的增加,留巷壓力增大,帶來底鼓和幫部變形,同時由於巷道頂板存在堅硬岩層,沿空巷道懸頂寬度增大,頂板斷裂不理想等。為使水力預裂超前切頂護巷技術在1209綜采工作麵試驗成功,該公司組織召開研討會,成立項目組,利用水力預裂切頂原理和護巷技術原理,其中護巷技術使用注漿錨索,製定了1209運巷超前水力壓裂切頂卸壓設計方案。在新技術開展期間,項目組成員根據多年來在煤礦工作的實踐經驗,多次查看圖紙進行探討,深入現場實
地全程跟班,協調現場施工,記錄當班打鑽情況、壓裂情況,並在出井後的當天將收集到的鑽孔柱狀圖和水力壓裂情況填繪到對應的壓裂鑽孔表內,按照設計要求,監測巷道位移變化量及落山垮落等情況,做到了“日監測、旬03manbetx 、月總結”。
“該技術在1209回采工作麵分三個區段進行實施試驗。第一區段是水力切頂卸壓試驗,在運巷施工水力切頂鑽孔42個;第二區段是注漿錨索試驗,在1209運巷300米處向外施工注漿錨索共計492根;第三區段是兩項技術共同試驗。”中興煤業技術科科長時勇說。
通過對1209工作麵注漿錨索觀測站的觀測及水力壓裂觀測點巷道變形量數據的收集,水力壓裂段牆體壓力較非壓裂段降低約23%。非壓裂段巷道變形量為35%,壓裂段巷道變形量為15%,壓裂及護巷段巷道變形量為3%。水力壓裂技術能使頂板沿預定範圍斷裂,對降低沿空巷道壓力具有較好的效果,配合使用注漿錨索護巷試驗的34m範圍內,工作麵推進以後,巷道成型好, 頂板和兩幫保持整體穩定。