近日,永胜煤业在4104综放工作面回撤施工中实现关键技术创新。针对该工作面松软氧化煤、破碎顶板、高矿压等复杂恶劣的地质条件,技术团队深耕现场、精准破局,通过优化撤架通道断面、革新控顶施工工艺,成功打造一套安全、高效、低成本的成套回撤技术体系,有效攻克了破碎顶板工作面设备回撤的行业施工难题,为矿井安全稳产和行业同类工程施工积累了优质创新经验。
01直面瓶颈,传统工艺遇现场难题
永胜煤业4104综放工作面受煤层风氧化作用影响,煤体结构松散、整体性极差,顶板岩层破碎脆弱、承载能力不足,工作面回撤期间矿压动态显现剧烈,围岩应力高度集中,极易诱发顶板异动、围岩失稳等问题,整体施工环境复杂、安全风险极高。一直以来,矿井此类工作面设备回撤多沿用传统大断面撤架通道施工工艺,该工艺仅适配地质条件完好、矿压稳定的常规工作面,完全无法适配本次破碎顶板、高应力的特殊施工工况。传统方案因通道断面大、控顶范围广,导致顶板悬空面积大幅增加,施工中频繁出现顶板下沉、围岩片帮、漏顶掉矸等隐患。为防范安全风险,现场需投入大量锚杆、锚索、工字钢等支护材料,同时增加人工支护、巡检、整改工作量,不仅造成物资、人力成本大幅攀升,还导致施工工序繁琐、进度拖沓,工序衔接断层滞后,严重制约工作面回撤安全与施工效率,成为影响矿井采掘正常接续的突出技术瓶颈。
02靶向攻坚,小断面优化破解大难题
为彻底破解施工难题,该矿坚持问题导向,组织生产技术科、一线施工队组开展现场联合办公,反复踏勘施工现场、研判地质条件、复盘施工流程,结合液压支架外形参数、设备回撤工艺流程,精准制定撤架通道断面优化专项方案,创新形成“动态控顶、缩面施工、精准作业”的核心施工工艺。该工艺核心创新点在于动态调整支架前梁状态、精准缩减有效控顶面积。施工过程中,在液压支架牵出作业前,拔出支架前梁千斤顶前部D型销,使支架前梁自然落下,最大限度缩小撤架通道临时控顶范围;待支架顺利牵出、在通道内精准摆正就位后,再及时恢复支架前梁正常支撑状态。此项创新优化,在完全满足设备回撤、人员作业安全空间的前提下,从源头大幅缩减了撤架通道控顶面积,有效规避了大断面施工引发的围岩失稳、顶板漏冒、片帮坍塌等安全风险,以工艺微创新破解了复杂地质施工大难题,实现了施工工艺与现场条件的精准适配。
03提质增效,安全成本效率多维丰收
目前,该优化技术方案已在4104综放工作面回撤工程中全面落地应用,成效显著,实现了安全、效率、成本三重提升。安全防线更加牢固。通过缩小控顶面积,有效疏导、释放了顶板集中应力,大幅提升了破碎围岩整体稳定性。同时搭配顶板动态监测、全过程跟班值守、标准化规范作业等管控举措,构建起“技术防控+现场管控”双重安全体系,圆满实现工作面回撤全过程零隐患、零事故,筑牢了矿井安全生产防线。降本增效成果显著。通道断面优化后,大幅减少了巷道掘进、支护施工工程量,有效节约了支护材料、机械能耗及人工成本,精简了施工工序,规避了传统工艺反复支护、整改的额外消耗,大幅降低了工作面回撤综合施工成本,经济效益提升明显。生产接续高效顺畅。精简后的施工流程衔接紧密、高效有序,彻底解决了传统工艺施工滞后、工序卡顿等问题,大幅缩短了工作面回撤周期,为矿井后续采掘衔接、产能稳定释放抢占了宝贵时间,有力保障了矿井稳产高效运营。
04赋能行业,成套技术具备推广价值
本次专项技术攻坚,永胜煤业依托4104综放工作面复杂现场工况,经过反复试验、优化迭代与落地验证,成功凝练形成“断面优化+精简支护+精准管控+高效施工”的综放工作面设备回撤成套技术体系,彻底解决了松软氧化煤、破碎顶板、高矿压复杂地质条件下的设备回撤难题。该成套技术体系核心优势突出,摒弃了传统大断面、重支护、高投入的施工模式,以动态控顶、缩面施工为核心创新点,兼具安全性、经济性与实用性,有效弥补了传统施工工艺的诸多短板。整套技术工艺操作简便、落地门槛低,无需加装大型机械设备、无需改造现有施工配套,适配绝大多数松软破碎顶板、风氧化煤层、高应力矿压的综采、综放工作面回撤场景,通用性与可复制性极强。对优化矿井采掘接续、降低安全生产风险、提升矿山智能化高效施工水平具有重要的推广应用价值与行业参考意义。
来源:兰花集团

