打造煤礦最強支護——古漢山礦支護改革紀實

了解煤礦生產(chǎn)工藝的人都知道，支護在煤礦生產(chǎn)中有著舉足輕重的作用。從安全的角度看，支護能為巷道和采掘工作面提供可靠支撐，保障生產(chǎn)人員及設備安全；從效益的角度看，高強度支護不僅有利于提高生產(chǎn)效率，而且能大幅減少投入，是高產(chǎn)高效的前提。因此，打造煤礦最強支護，成為了眾多煤炭企業(yè)追求的目標。

作為焦煤集團唯一的“三高”礦井，古漢山礦的支護投入成本巨大，巖巷每米需投入一萬余元，煤巷僅材料費每米就需3000余元，如果再加上巷道返修的投入，支護成本令人咂舌。因此，該礦自投產(chǎn)以來，在支護改革方面經(jīng)歷了漫長的探索實踐。從最初的工鋼棚支護，到曾經(jīng)名噪一時的工鋼圓對棚支護，再到后來的單體液壓柱、錨桿加錨網(wǎng)等支護形式，可以說，古漢山礦在支護改革方面付出了艱辛的努力，也取得了一定的成效，但最終的結果并不盡如人意，巷道的返修率依然居高不下，在古漢山礦工作了多年的掘一隊隊長黃鵬超對此記憶猶新。他告訴記者，在礦上工作這么多年，巷道前掘后修的現(xiàn)象就沒有斷過，2017年，掘一隊在16041回風巷掘進期間，由于巷道壓力大，支護強度小，導致后巷不斷下沉，地鼓嚴重，嚴重時后巷從2.8米高降到1.6米，不僅安全標準化不達標，而且經(jīng)常是前面掘進，后巷投入人員進行補打錨桿、挖底、落道、修理，生產(chǎn)任務經(jīng)常完不成。后期，工作面安裝支架前還要對整條巷道進行修理，重復施工現(xiàn)象非常嚴重，造成了大量的浪費。

2018年以來，古漢山礦再次把支護改革作為重要的技術攻關項目，著力破解這一制約煤礦安全生產(chǎn)的重大難題。為了解決回采巷道現(xiàn)有超前支護形式存在的單體支柱人工移架效率低、施工人員勞動強度大、人工安裝難度大、穩(wěn)定性差、安全性低等問題，該礦發(fā)明了全斷面帶壓自移式超前支護液壓支架，不但適應各種巷道的地質(zhì)條件，而且大幅提高了超前支護的安全性和穩(wěn)定性，操作簡便，節(jié)省了大量的人力物力，這一支護改革成果也吸引了眾多的煤炭企業(yè)前來參觀。

為徹底解決巷道前掘后修的問題，助力企業(yè)扭虧增盈，在去年6月份的科技創(chuàng)新動員會上，該礦礦長鄭立軍擲地有聲地說：“在支護創(chuàng)新上，我們要加大投入力度，全力以赴攻堅克難，創(chuàng)出成果來，為改變井下生產(chǎn)環(huán)境，確保企業(yè)高效發(fā)展、扭虧增盈作出新貢獻。”隨后，該礦成立了以黨政一把手為組長的科技攻關領導小組，礦長鄭立軍親自坐陣指揮，把“全錨索代替超前支護”作為主要科技攻關項目去抓。為實現(xiàn)這一奮斗目標，科技攻關小組全體人員加班加點研究制定創(chuàng)新方案和技術措施，反復進行論證，一場支護創(chuàng)新攻關在緊張有序中進行……

每一項創(chuàng)新成果的背后，都經(jīng)歷過數(shù)不清的失敗與挫折，也凝聚著技術人員付出的心血和汗水。用錨索代替超前支護看似是簡單的替代關系，但能否替代成功以及替代的效果如何，都需要大量的實驗和論證。攻關小組人員先是嘗試用注漿錨索提高支護強度，這其中就涉及到注漿錨索的打設位置、注漿料比例、封孔方法等，每一項工藝都需要進行實驗論證，其繁瑣程度令人難以想象。為了節(jié)約投入，攻關小組人員又把注漿錨索線改為普通錨索線，通過預埋注漿管解決普通錨索線無法注漿的難題。經(jīng)過多次實驗，攻關小組人員發(fā)現(xiàn)注漿錨索的注漿量有限，而且注漿點難以封堵，這項研究最終以失敗告終。

攻關小組人員毫不氣餒，根據(jù)1604綜放工作面現(xiàn)場實際情況，采用普通的錨索支護工藝，適當加大錨索密度，提高錨索預緊力，控頂效果顯著。經(jīng)過60個日日夜夜的反復實驗，終于摸索出了一套錨索支護新工藝，保證了頂板支護強度，成為焦煤集團首家用普通錨索支護代替采煤工作面超前段單體柱或液壓支架支護的礦井。

“1606運輸巷目前已掘進了670米，使用全錨索支護，支護強度大幅提高，實現(xiàn)了零返修，巷道也達到了高、寬、平、直、凈的標準，安全生產(chǎn)標準化水平明顯提高?！惫リP小組成員、該礦總工程師李艷飛如是說。

該礦生產(chǎn)副礦長付玉軍說：“采煤工作面上下運輸巷使用錨索支護，每年可節(jié)省單體柱租賃費、配件費、修理費、人工費等費用約240多萬元?！?/span>

記者在采訪中了解到，該礦在進行“全錨索代替超前支護”攻關的基礎上，還對巖巷、底抽巷的支護工藝進行創(chuàng)新，取得了良好的效果。

該礦負責掘進的副礦長于春生說：“在巖巷掘進方面，我們用強力錨網(wǎng)加全斷面壁后注漿代替了原來的工鋼棚支護，每米巷道僅材料費就可以節(jié)約4000余元。同時，支護強度也大幅提高，在19回風下山水閘門施工中，我們施工了寬10.7米、高9.8米、長34米的大斷面巷道，實現(xiàn)了巷道的不變形，保證了水閘門一次施工到位?！?/span>

在底抽巷支護工藝改革方面，該礦采用強力錨網(wǎng)加注漿支護，實現(xiàn)了后巷的零返修，為區(qū)域瓦斯治理和防治水工作的順利開展奠定了基礎。

該礦攻關小組還對底分層巷道掘進支護進行創(chuàng)新，解決巷道成型差、返工量大的難題。該礦以前對底分層工作面支護采用的是工鋼棚+叉子棚+幫部錨索支護形式，巷道掘進使用綜掘機時，叉子棚無法打設，局部礦壓大造成工鋼變形，最快24小時工鋼梁變形明顯。攻關小組根據(jù)實際，將底分層工作面的支護形式優(yōu)化為工鋼棚+頂板錨索+幫部錨索支護，巷道取消叉子棚。今年4月份以來，該礦15072運輸巷使用新的巷道支護形式后，工鋼棚未發(fā)生變形，既加快了掘進速度，又減少了返修的投入。

不斷進行的支護工藝改革，讓古漢山礦的支護材料費和巷道修理費逐年下降。2018年該礦支護材料費較2017年下降7.17%；2019年支護材料費較2018年下降15.18%。礦井2018年巷道修理投入較2017年下降41.30%；2019年較2018年下降38.53%，降本增效成效顯著。

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