【工作巡礼】科技创新 我们在行动——中兴煤业“爆破切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术

　　【工作巡礼】科技创新 我们在行动——中兴煤业“爆破切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术”科技项目创新工作巡礼

　　2017年6月，汾西矿业中兴煤业科技项目“爆破切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术研究及应用”获得了山西焦煤集团公司科学技术特等，成为山西焦煤唯一获此殊荣的单位。

　　沿空留巷技术是无煤柱开采的重要组成部分，也是中兴煤业回采工作面近年来一直采用的技术之一。沿空留巷是把上一个工作面开采后的顺槽沿采空区边缘留巷供下一个工作面回采时使用，故沿空留巷受本工作面充填体外侧顶板破断及下个回采工作面移动支承压力、侧向支承压力影响，巷道周边应力集中，围岩变形大，巷道极难。

　　中兴煤业沿空留巷采用柔模高水充填材料留巷时，一直存在成本高、留巷变形严重、留墙应力集中等可能引起安全灾害的问题。为解决这一困难和问题，该矿生产技术科穷则思变，在详细查找资料、仔细揣摸研究后，认为可借鉴何满潮院士提出的“110工法”对中兴煤业开采新技术进行研究，随之，确定实施“切顶卸压沿空留巷技术”是目前解决此问题最好方法，该想法得到了集团公司领导的大力支持。

　　在两级集团公司认真贯彻中央关于创新驱动的指导下，中兴煤业积极行动，在全员中营造出人人创新、尊重科技、鼓励创新的良好氛围，完善创新机制，为科技项目创造各方面条件。

　　2015年11月，在两级集团公司的高度重视下，召开了中兴煤业1200工作面试行切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术项目研究推进会，经过山西焦煤、集团公司和国家深部岩石力学重点实验室人员详细的实地考查后，与会人员一致同意在1200工作面进行切顶卸压高效低成本沿空留巷无煤柱开采技术研究工作。中兴煤业生产技术科迅速成立相关科技创新项目组，将矿顶板岩性的论证和项目所需的相关设备以最快速度完善。同时，项目组和国家深部岩石力学重点实验室、中国矿业大学在技术理论方面进行相互学习、协作和配合，以1200工作面的正常衔接。

　　“企业是技术创新的主体。所以我们有责任将想法付诸行动，有责任将想法变为。”该科技项目第一负责人贺相乾说道，2015年11月底，正式启动了“爆破切顶卸压技术”科技创新项目的研究及应用工作。

　　中兴煤业总工程师勾金文介绍:“切顶卸压成巷采用超前定向爆破技术，在沿空留巷道和采场顶板形成弱面，切断直接顶和基本顶的联系，使沿空巷道围岩的应力集中向顶板及帮侧深部转移，改善了沿空留巷的围岩应力，从根本上改变了沿空留巷道条件，为同类型条件无煤柱开采提供了有益的借鉴。”

　　“110工法”带来的是煤炭开采观念的转变，它的关键在于“拉得住、切得开、下得来、护得住”。爆破切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术，正是借鉴“110工法”提出的，该项技术的研究，最需要解决的是两个关键性技术的攻关，一个是双向聚能拉伸爆破顶板预裂切缝技术，另一个是恒阻大变形锚（杆）索支护技术。

　　“人勤春来早，实干正当时。”在技术攻关的过程中，常常会遇到各种疑难杂症或不确定性问题，中兴煤业生产科项目组的们根据多年来煤矿工作的实践经验，自觉地加班学习、与兄弟单位进行交流，同时结合工作面的实际要求，大家多次查看图纸进行探讨，深入现场考察，在与国家深部岩石力学重点实验室进行反复实验后，最终在支护方面和顶板预裂切缝及爆破设计方面有了突破性的。

　　在技术的设计和实验中，项目组技术人员还发现，爆破切顶自动成巷采空区侧存在漏风现象，这极易造成煤层自燃灾害的发生，因此防漏风措施的设计就尤为重要。在多次实验后，中兴煤业技术人员在施工中采取了“因区制宜”的方法，即在动压影响区（工作面0－100米范围内），在支架后迅速在采空区侧覆盖风筒布以减少漏风量；在动压稳定区（工作面100米后）可采取喷浆封闭的方式。

　　2016年9月底，“爆破切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术”在中兴煤业1200（s）回采工作面进行现场试验，应用后产生的效果非常明显，共成巷169米。

　　爆破切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术的应用，在中兴煤业井下工作面矿压、裂隙带瓦斯治理、生产效率和经济效益等方面都有着显著的成效。据了解，该项技术的应用造价5735.9元/米，相比之前使用的高水速凝充填工艺造价7880.35元/米，可节省费用2144.45元/米，在1200（s）工作面169米的成巷中，共为中兴煤业节约费用362412元。

　　爆破切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术的应用，不仅可以避免煤柱巷影响采空区自燃事故的发生，而且还可在下覆煤层开采时，避免以往工艺带来的煤柱或留墙集中应力的影响，最主要的是，该项技术的应用可减少事故发生率，实现煤矿安全、绿色开采。中兴煤业科技项目组将进一步研究该技术的深化与应用，将切顶爆破技术运用到薄煤层僵硬顶板放顶，上隅角及时垮落，提高裂隙带瓦斯治理效果。

　　2017年6月，“爆破切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术研究及应用”这项被山西焦煤集团公司授予“山西焦煤科学技术特等”。与此同时，山西焦煤集团公司将负责挑选合适的矿井，将该项技术进行更大范围的推广与应用。（蒋 颖）