陇山东麓,泾河上游,崇山峻岭蜿蜒向前,位于甘肃省崇信县的苏能股份新安煤业公司便坐落在这山谷之中。
与静谧的谷地不同,百米井下,是苏能人与软岩地质的一场场“硬较量”——修护巷道,坚守卧底,伴随智能化采煤装备的轰鸣声,莽莽乌金出深山,为大山深处带来光明与发展。
软岩巷道大变形支护问题一直以来都是煤矿生产建设中的难题。而该公司所在地为深部中生代侏罗纪软岩煤系地层,具有岩石巷道开挖后很快风化、遇水极易膨胀、变形剧烈的地质特点,开采难度系数至少是井深400米矿井的2至3倍,其相应投入成本和劳动量也在3倍以上。长期饱受软岩巷道大变形灾害的困扰,巷道有严重的底臌、顶板下沉、巷帮鼓出等现象,对矿井的安全生产构成极大威胁,同时使得矿井的生产成本急剧增加。
国内唯一,世界罕见!这是中国科学院院士何满潮对该矿最突出特征——软岩地质进行两次考察调研后得出的论断。
“井下艰苦的环境确实‘劝退’过许多人。”回想起当年场景,该公司生产技术部副部长何震至今记忆犹新。面对“世界罕见”的地质情况,“退缩”是本能,但特别能吃苦、特别能战斗的苏能人却选择了坚守,他们在“软岩”下挺起“硬脊梁”,向着软岩治理吹响了冲锋号。
格栅、网壳、扎双层钢筋网、反底拱、钢管混凝土支架支护、预应力锚注修护技术等巷道支护……摸着石头过河,一步一个脚印尝试。该公司积极发挥现有人才、平台、技术优势,深化“企企、校企、研企”平台运用,与中国矿业大学、中国科学院武汉岩土力学研究所等高校院所合作,开展软岩巷道顶板灾害治理技术。
随着越来越多修护技术在现场相继应用,公司迎来了一次次革故鼎新的突破。巷道修护成本进一步降低,多项技术获得国家和省市科技进步奖,其中《深部煤巷弱胶结顶板精准锚注一体化技术》获得中国煤炭工业协会科技进步二等奖、《侏罗纪软岩巷道变形破坏规律及其控制技术研究》获得中煤协会科技进步三等奖,在行业内树起了软岩治理的苏能标杆;并于2019年顺利通过甘肃省应急管理厅二级安全生产标准化矿井验收,2020年煤矿生产能力由90万吨/年核增至150万吨/年,成为甘肃省内第一家实现产能核增的矿井,标志着该公司进入国家大型生产矿井序列,能源资源安全保障能力进一步增强。
在这场与软岩地质的“鏖战”中,该公司坚持在实践中有效应用国内外最新发展的支护理论、方法和技术,构建基于大数据智能分析的软岩巷道支护设计与辅助决策系统,将软岩支护从传统的“被动防御”到“主动防控”的转变,扭转现有的巷道大幅翻修、成本高昂的局面。今年以来,该公司按照“先急后缓”“一巷道一方案”原则,制定“修护攻坚年”实施方案,根据扩刷和锚注修护两个阶段排定任务,采用新型高强灌浆料和装配式缓冲吸能器等新材料,创新打造泡沫混凝土管与U型可伸缩钢架的新型联合支护体系,截至目前,已完成巷道全断面修护174米,为矿井安全生产提供坚强支撑。