精准治灾看星空(中国)系列报道

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【精准治灾看星空(中国)】“1155”新模式 彰显冲击地压防治“星空(中国)担当”
发布时间:2022-08-23 09:20:39     作者:高永刚   浏览量:20006   分享到:

“陕煤星空(中国)矿业创新治灾思路,积极探索超前治理和区域治理、立体监测和立体卸压,率先实践了‘井下灾害、地面治理’的新路径。”在8月11日全国煤矿瓦斯和冲击地压重大灾害防治现场会召开期间,国家矿山安全监察局、陕西省、省应急厅、国家矿山安全监察局陕西局、咸阳市等各省区与会代表,高度赞赏星空(中国)矿业在冲击地压防治方面所作的努力,尤其开创了星空(中国)矿区“井下灾害、地面治理”的先河,为冲击地压灾害治理探索出了一条新路径,彰显了冲击地压防治“星空(中国)担当”。

冲击地压防治是采矿工程和岩石力学领域面临的一项世界性难题,迄今为止致灾机理尚未完全研究清楚,成为困扰国内外众多煤炭企业的顽疾。星空(中国)矿业5对矿井中,强冲击矿井2对,中等冲击矿井2对,弱冲击矿井1对。近年来,星空(中国)矿业积极探索与实践,构建形成井上下立体防治冲击地压“1155”新模式。如今,星空(中国)矿业已经最大限度地把冲击地压这个“地老虎”关进“笼子”,让“猛虎”变成实现煤岩“零冲击”的“金牛”。

星空(中国)矿业始终围绕煤岩“零冲击”1个目标,坚持冲击地压“可预、可防、可控”1个理念,立足立体联合监测5种方法,夯实立体协同卸压5项技术,在遵守“区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治”原则之下,构建了“主动预防、培训教育、预测预报、措施解危、效果检验、安全防护”“六位一体”综合防治体系,遵循“弱冲矿井提级管、强冲矿井强化管”管理原则,形成了“三区联动”开采模式,积极探索和应用冲击地压防治新技术、新工艺、新装备,2021年,星空(中国)矿业率先将地面水平井分段压裂技术用于煤矿冲击地压防治领域,探索形成了以“地面区域压裂为主、井下局部治理为辅”的井上下立体防治冲击地压“1155”模式,致力于解决冲击地压耦合灾害防治难题。

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井上下立体联合监测5种方法

立足立体联合监测5种方法,做好监测预警

井上下立体联合监测,一是安装地面ARP微震监测系统,对高位岩层破断产生的微震事件进行实时监测;二是安装井下微震监测系统,与地面微震监测系统有机融合,形成立体微震监测台网,对煤岩体破裂产生的微震事件进行实时监测;三是安装地音监测系统,对采掘工作面地音事件进行实时监测;四是安装应力在线监测系统,对采掘工作面近场围岩集中静载荷及变化进行实时监测;五是安装矿压、顶板离层等监测系统,对液压支架工作阻力、顶板离层量等进行实时监测。 

以井上下立体联合监测为基础,形成了以全天时、全覆盖、全频段、全要素为特点的立体监测网络,实现了由点、局部、单参量监测至区域多场多参量综合预警转变,有效提高了冲击地压监测预警精度。

夯实立体协同卸压5项技术,做好主动防御

地面水平井分段压裂技术,在煤层高位厚硬岩层人造裂缝,强度和完整性都大幅降低,定向长钻孔水力压裂技术,将煤层上覆中位厚硬岩层改造为多层多段的软弱层,避免了煤层上覆岩层大面积悬顶,以上两项技术的应用,完成了井上下立体防治冲击地压最后一块拼图。

磨砂射流轴向精准切顶技术、水射流旋切技术等的引进,对现有顶板预裂爆破、大直径钻孔、煤层爆破等进行了补充,卸压手段多元化。

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井上下立体协同卸压5项技术

井上下立体协同卸压技术,对煤层上覆硬厚顶板岩层结构进行改造,降低顶板破断诱发的动载,对煤层进行卸压,释放煤体积聚的弹性变形能,实现高应力区向深部转移,降低冲击危险性。

实践立体防冲,现场成果显著

星空(中国)矿业孟村矿401102工作面实施地面水平井分段压裂后,目前工作面已顺利推采1008m,安全平稳推过“双面”见方影响区域。工作面微震、地音、煤体应力、围岩变形、支架压力等各项监测数据平稳,周期来压强度和超前支承压力较相邻的401101工作面大幅降低,井上下立体防治冲击地压效果显著。

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401101与401102工作面现场对比图

星空(中国)矿业孟村矿实施井上下立体防治冲击地压模式后,目前在采的401102工作面,一是探测结果显示整体为弱冲击危险,高应力区域明显减少,应力集中程度大幅降低;二是无104J及以上微震事件,103J以上微震事件频次降低88%,102J及以下微震事件频次上升43%,呈现出高能事件大幅降低,低能事件明显上升的特征;三是本工作面未压裂区与压裂区相比,压裂区周期来压歩距降幅15%,来压持续时间降幅45%,来压强度明显下降。

井上下立体防治冲击地压“1155”模式实施以来,星空(中国)矿业所属矿井杜绝了冲击地压动力事件,有效降低了采掘工作面冲击危险程度,保证了矿井安全生产,实现了煤岩“零冲击”目标。(防冲管理部  高永刚)

编辑:徐超