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老矿井·新技术,他们用绿色充填开采填补国内空白
发布时间:2021-08-09 浏览次数:

准备就绪,开始充填!”近日,在山东能源龙矿集团梁家煤矿地面充填站,随着集控室操作员“一键”启动,供料、搅拌、泵送及充填管路等各大充填系统支干,就像人体内一根根血管“大动脉”一样,在“智慧大脑”远程协调和大数据隔空遥控下,集成一体化“顺溜”启动。



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投料正常、运行正常、压力值正常……从地面仓储到井下1000多米管路,从进料口、保障阀到充填端口,用不到抽支烟的功夫,配充填骨料、胶结材料构成的膏体“血液”,已源源不断输送到2112充填工作面1-1段。


“等星星盼月亮,终于等到这激动人心时刻。”负责充填开采井下施工任务的综掘队队长王世长说,充填开采让矿井可持续、稳定发展又多了个“饭碗”,截止目前他带领两个队组已完成2112充填工作面准备和回采巷道近200米。“安全、优质、高效施工,每米的正规组织推进,让他和工友们越发干劲越大,离希望越近”,王世长说。


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矿总工程师周景奎介绍,目前国家煤矿绿色充填开采,已是一套成熟技术,并已列入到煤矿安全生产先进适用技术装备推广目录。但目前大部分应用在硬岩特性矿井,而梁家煤矿处于典型的“三软”地层,在这样的“三软”岩层下推进绿色充填开采,在国内尚属首家。


“虽然我们地质条件特殊,但只要掌握‘三软’的脾气和秉性,并采取相应的技术方案及应对措施,‘硬骨头’总可以啃得掉。”周景奎说,目前国内已有成熟的建下充填开采经验,梁家煤矿又有成功的软岩支护“名片”,“强强联合”搞三软岩层下“核心”技术自主研究,功在当代,利在千秋,全矿上下目前信心满满、志在必得。


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梁家煤矿是目前龙矿集团本部3个矿井唯一仅存在产矿井,有近30年开采历史。随着村庄压煤和城市建设速度加快,造成煤炭可采储量逐年锐减,资源枯竭倒逼煤矿转型升级“迫在眉睫”。如何顺应“绿色、稳定、可持续”企业发展目标,从早几年开始,该矿在山东能源和集团公司大力支持下,就对国内多家充填标杆煤矿和科研机构进行调研,对矿井充填开采课题进行立项优化,获得了充填开采技术、工艺和方案优化等诸多“秘决”。


“充填开采是我们的‘救命’工程,效益工程,只能成功,不能失败。”年初,矿长牟月波带领班子成员向集团公司主动立下“军令状”,破题“三软”岩层绿色充填开采工艺,为老矿井涅槃重生,承担起一代“煤亮子”的历史责任和担当。


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“经过反复论证,目前我们实施短壁联采密实充填工艺,它既能为像我们这样资源枯竭型矿井,带来稳定持续的生存发展空间,更能打造出国内品牌,‘擦’亮当前绿色能源开采新愿景。”负责矿井充填技术主管邹玉龙说,目前矿井采用的充填“秘方”主体,是利用本部电厂的粉灰、炉渣等废弃物和胶结材料进行科学合理配比;成功后还可对城市垃圾和工业废弃物,进行充填处理,适应国家提出的“绿色环保”战略要求。


邹玉龙说,任何一项科研攻关和破题都不是一帆风顺的。通过他们在施工过程中反复试验、分项攻关和逐项破解,终于成功解码出“对冲”“三软”岩层充填有效“办法”,即如何让软岩巷道支护,安全确保、质量更优、稳定有效和效益最佳。


“矩型支护和拱形支护,2-1-2锚索交错支护……”施工过程中,他们配合测点、锚杆测力计、顶板离层仪等监测方法和工具,收集了大量的原始数据,并根据相关数据对巷道压力显现明显的部位进行了针对性加固,例如补打锚索、施打点柱等方式,规避了顶板下沉、帮部片落的风险,在确保安全施工同时,最大限度的降低支护成本投入。


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“只有安全稳定,质效双提,持续发展,才能达到我们课题立项的初衷。”面对井下充填首采面1-1段实现顺利充填,矿长牟月波说,目前1-1段充填50米巷道,充填膏体760立方,已成功解放煤炭资源1000余吨。


牟月波说,如果梁家煤矿绿色充填开采获得完全成功,对矿井和龙矿而言可实现“多赢”。


赢在打造国内品牌。结合梁家煤矿井下地质攻关天然优势,通过反复试验能熟悉自主掌握“三软”岩层绿色充填开采核心技术,打造行业内软岩充填开采技术“新高地”,和环保绿色充填开采技术“新名片”。赢在催生老矿“发新芽”。在充填项目规划方面,目前该矿仅井田范围内-600米以上二层煤压煤资源,共计规划储量1205万吨,可大大延长矿井服务年限。赢在再造“新龙矿”。如果该项技术成功辐射推广,公司内部矿井可实现不迁村实施建下开采,可解放建下压煤资源亿吨以上,还能有效缓解冲击地压及地方环保治理等制约瓶颈,对集团公司整体发展,具有“里程碑式”深远发展意义。