【編(bian)者按】上海(hai)廟礦(kuang)業(ye)(ye)(ye)公(gong)(gong)司由臨礦(kuang)集(ji)團和中國煙草雙(shuang)維投資有限公(gong)(gong)司于2008年(nian)各出資50%成立，公(gong)(gong)司自成立以來得(de)到了雙(shuang)方(fang)股東在政策、資金、人(ren)才(cai)等各方(fang)面的(de)大力支持。在經(jing)過(guo)艱苦的(de)礦(kuang)井(jing)建設、辛(xin)酸的(de)停(ting)產放假和火(huo)熱的(de)復工復產3個階段(duan)后(hou)，2020年(nian)，上海(hai)廟礦(kuang)區實(shi)現了扭虧為盈。步入(ru)新(xin)時代，上海(hai)廟礦(kuang)業(ye)(ye)(ye)公(gong)(gong)司逐(zhu)漸成為集(ji)團公(gong)(gong)司省(sheng)外(wai)創業(ye)(ye)(ye)的(de)主戰(zhan)場，也將成為臨礦(kuang)人(ren)的(de)第二故(gu)鄉(xiang)。
本期，我們為(wei)您推出《解碼上海廟之五：軟巖治(zhi)理》，為(wei)大家全方(fang)位解讀上海廟礦區的發展變化。
第五集：軟巖治理
軟(ruan)(ruan)巖(yan)巷道支護問(wen)題(ti)(ti)，一(yi)直是困(kun)擾世界煤礦生產建設(she)的主要難題(ti)(ti)之一(yi)。軟(ruan)(ruan)化泥化引起綜采支架陷底、快速底鼓使刮板(ban)機上抬、反復人工起底等諸多問(wen)題(ti)(ti)，嚴重制約生產效率。
何為軟巖？軟巖一般(ban)指(zhi)松散、軟弱、自身強度(du)很低的巖石，是相(xiang)對于硬(ying)巖所指(zhi)。軟巖通常具(ju)有軟弱、破碎(sui)、松散的結構特征，在力學方(fang)面(mian)具(ju)有低強度(du)、強流變、易膨脹、高風(feng)化等特點，工程上表現出(chu)長(chang)期流變、礦壓顯現迅(xun)速(su)等特征，造成(cheng)支護(hu)困(kun)難。
軟巖是(shi)難題(ti)(ti)，水害是(shi)難題(ti)(ti)，軟巖遇到水是(shi)個(ge)大(da)難題(ti)(ti)。
軟(ruan)(ruan)巖盡管(guan)強度低，但在不受水(shui)和風化(hua)(hua)等影響(xiang)時自穩定性較好，支護難度還是可控的，但其水(shui)敏性強、遇(yu)水(shui)軟(ruan)(ruan)化(hua)(hua)、泥化(hua)(hua)，吸水(shui)膨脹(zhang)，甚(shen)至(zhi)溶解(jie)(jie)、崩解(jie)(jie)成流沙狀(zhuang)，表現出(chu)“出(chu)水(shui)即出(chu)沙，越出(chu)孔越大”的特征。由此，上海廟礦業(ye)公(gong)司針對這些特點提(ti)出(chu)一(yi)個學術概念(nian)——富水(shui)軟(ruan)(ruan)巖，其特有的弱(ruo)膠結、強膨脹(zhang)性、富水(shui)性共同對工(gong)程穩定和安全生產(chan)產(chan)生生影響(xiang)，由其引起的工(gong)程問題不限(xian)于井巷(xiang)工(gong)程，也(ye)包括采(cai)煤(mei)工(gong)作面底鼓、泥化(hua)(hua)、支架陷(xian)底、產(chan)生泥煤(mei)等。
該(gai)(gai)公司經過多(duo)年不斷深入研究，提出了(le)軟巖工(gong)程劣(lie)化(hua)效應的(de)概念，不斷在支(zhi)(zhi)護工(gong)藝、支(zhi)(zhi)護材料、支(zhi)(zhi)護技(ji)(ji)術(shu)等方面持續探(tan)索，通過10多(duo)年的(de)摸索實踐(jian)，初步形成了(le)一套針對西(xi)北地(di)區侏羅系煤田(tian)富(fu)水軟巖治(zhi)理的(de)成套技(ji)(ji)術(shu)體系。該(gai)(gai)體系主要由防治(zhi)水技(ji)(ji)術(shu)和軟巖支(zhi)(zhi)護技(ji)(ji)術(shu)兩部分(fen)構成。
軟巖水害防治技術體系
按照(zhao)“治(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)先治(zhi)(zhi)(zhi)水(shui)(shui)、治(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)必治(zhi)(zhi)(zhi)水(shui)(shui)”的(de)治(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)思(si)路(lu)，形(xing)成了(le)(le)“大(da)水(shui)(shui)防(fang)控、小(xiao)水(shui)(shui)管(guan)理(li)(li)(li)”為治(zhi)(zhi)(zhi)水(shui)(shui)理(li)(li)(li)念(nian)，以“雙(shuang)圖評價法(fa)”“四雙(shuang)工作(zuo)(zuo)法(fa)”為技(ji)術支撐，構建(jian)了(le)(le)針對礦區地質特性的(de)“新(xin)(xin)四帶模(mo)型(xing)”。以“雙(shuang)層(ceng)雙(shuang)向扇形(xing)布孔法(fa)”“離(li)層(ceng)水(shui)(shui)害解圍(wei)技(ji)術”“疏(shu)(shu)干開(kai)(kai)采(cai)法(fa)”等為技(ji)術路(lu)徑(jing)，阻斷了(le)(le)水(shui)(shui)和軟(ruan)(ruan)(ruan)巖(yan)的(de)交互式影(ying)響，優化(hua)了(le)(le)采(cai)掘(jue)作(zuo)(zuo)業環境(jing)。施(shi)(shi)行“技(ji)術”和“管(guan)理(li)(li)(li)”雙(shuang)線并行制(zhi)度，探放水(shui)(shui)計劃和生產作(zuo)(zuo)業計劃同時下達(da)、同時施(shi)(shi)工、同時考核，將“掘(jue)疏(shu)(shu)同步(bu)”落到實處，實現了(le)(le)真正意義(yi)上的(de)“無水(shui)(shui)開(kai)(kai)采(cai)”，奠定(ding)了(le)(le)礦井安(an)全(quan)生產、高效(xiao)采(cai)煤、快速掘(jue)進的(de)基(ji)礎(chu)。 所謂(wei)“大(da)水(shui)(shui)防(fang)控”，就(jiu)是運用頂板突（涌）水(shui)(shui)危(wei)險性“雙(shuang)圖”評價技(ji)術進行預評價，運用覆巖(yan)“新(xin)(xin)上四帶”理(li)(li)(li)論科(ke)學設計、導(dao)流解危(wei)，消除突水(shui)(shui)潰沙的(de)隱患，最(zui)(zui)終實現無水(shui)(shui)狀態開(kai)(kai)采(cai)。“小(xiao)水(shui)(shui)管(guan)理(li)(li)(li)”直接服務于軟(ruan)(ruan)(ruan)巖(yan)治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)(li)，具體措施(shi)(shi)是“廣布雨棚、深挖水(shui)(shui)窩、軟(ruan)(ruan)(ruan)管(guan)導(dao)水(shui)(shui)、集(ji)中(zhong)排(pai)放”，將水(shui)(shui)與圍(wei)巖(yan)隔離(li)，最(zui)(zui)大(da)限度減少水(shui)(shui)與圍(wei)巖(yan)接觸的(de)機會。通過實踐(jian)證明(ming)，做好“小(xiao)水(shui)(shui)管(guan)理(li)(li)(li)”是治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)(li)軟(ruan)(ruan)(ruan)巖(yan)最(zui)(zui)直接、最(zui)(zui)有效(xiao)、最(zui)(zui)經濟的(de)技(ji)術路(lu)徑(jing)，“治(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)(ruan)先治(zhi)(zhi)(zhi)水(shui)(shui)”已(yi)成為軟(ruan)(ruan)(ruan)巖(yan)治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)(li)(li)的(de)最(zui)(zui)基(ji)本(ben)理(li)(li)(li)念(nian)。
軟巖(yan)治理的(de)相關成果(guo)3次在國家級地(di)質學會上作為重點項目推廣(guang)，獲得學界及業(ye)界高度(du)認可及好評。
軟巖差異化支護技術體系
根據(ju)巖(yan)石變化特性及底(di)鼓變形(xing)規(gui)律，采(cai)用準備、開(kai)拓、回采(cai)巷道(dao)差異(yi)性支(zhi)護(hu)方式為高效回采(cai)創造條件，實施“兩中(zhong)心+八原(yuan)則”的富水軟巖(yan)治(zhi)理(li)體系，即以“防(fang)治(zhi)水和底(di)板治(zhi)理(li)”為中(zhong)心，秉(bing)持(chi)“防(fang)治(zhi)水與(yu)安全生(sheng)產同步(bu)性原(yuan)則、底(di)板治(zhi)理(li)時效性原(yuan)則、頂幫底(di)支(zhi)護(hu)結構耦合(he)性原(yuan)則、弧形(xing)斷面原(yuan)則、支(zhi)護(hu)形(xing)式差異(yi)化原(yuan)則、弧殼錨注治(zhi)底(di)原(yuan)則、無動壓原(yuan)則、高強度(du)抗壓原(yuan)則”，逐漸(jian)探(tan)索出(chu)了適應上海廟礦(kuang)區特殊軟巖(yan)地質(zhi)條件下(xia)的巷道(dao)支(zhi)護(hu)體系。
根據10余(yu)年的(de)巷道表(biao)面變形(xing)觀測數據分析，巷道在未受采動壓(ya)力(li)影響下(xia)，表(biao)面收斂變形(xing)量(liang)可控制(zhi)在0.3m左右，在不影響回采工(gong)作面正常(chang)生產的(de)同時，能夠實現巷修率下(xia)降200%左右。
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