近年來,隨著山西焦煤汾西礦業(yè)高陽煤礦采掘工作面不斷開拓延伸,采區(qū)無炭柱、斷層等復雜多變的地質構造,嚴重阻礙礦井安全高效發(fā)展。為了從根本上改進傳統(tǒng)的打眼放炮工藝,2019年5月,高陽煤礦與華北科技學院進行科研合作,開始在31109綜放工作面進行深孔預裂爆破技術試驗。3年間,高陽煤礦相關技術人員累計在6個綜放工作面、3個掘開工作面進行了深孔預裂爆破,累計通過13個陷落柱,2條斷層,成功排除了回采、掘進工作面的沖擊地壓安全風險。
應用初期,面對深孔預裂爆破存在施工難度大、精度要求高、安全要求高等難點,技術人員根據工作面地質構造和條件,不斷優(yōu)化爆破方案設計,爆破孔鉆孔孔間距由原來的1.5米調整為2米,間隔距離控制在4.5米以上,使爆破更加充分。同時,在鉆機上加裝扶正器,解決鉆桿外露鉆機過長時容易造成的鉆孔偏斜、鉆機與煤壁的距離的偏移等難題。現在鉆孔的偏差由原來1—5米縮減至0.5—2米左右,最終成功實現了預期目標,使該工作面生產效率大大提高。
深孔預裂爆破技術的推廣應用,直接將無炭柱內的巖石割碎運走,大量減少傳統(tǒng)打眼數量,進而提高過無炭柱的效率。保證了綜采工作面的正規(guī)循環(huán)(由1個循環(huán)提高到1.5—2個循環(huán)),在提高工作面的推進度時,有效地降低周期來壓對工作面的影響。
在使用深孔預裂爆破技術后,高陽煤礦綜放工作面的采煤機截齒消耗數量減少75%,每循環(huán)可減少截齒消耗6個左右(無炭柱切眼范圍40m內計算),普通打眼數量減少80%以上,每循環(huán)普通打眼數量減少60個左右,每班投工減少2人,每循環(huán)可節(jié)約費用2130元,僅2021年節(jié)約成本100余萬元。
“下一步高陽煤礦將繼續(xù)在采掘開工作面過地質構造、穿層全巖巷道掘進中進行深孔預裂爆破,切實提高單產單進水平,降低職工勞動強度,解決生產過程中過無炭柱、斷層等地質構造的難題,用新工藝、新技術助力企業(yè)高質量發(fā)展”。高陽煤礦總工程師杜忠這樣說道。