小断面破解大难题——兰花集团永胜煤业破碎顶板工作面设备回撤技术创新纪略
近日,记者走进兰花集团永胜煤业4104综放工作面回撤现场,巷道深处,液压支架正缓缓牵出。与以往不同的是,支架前梁并未像传统工艺那样大范围展开控顶,而是精准收束、动态调整,在狭小空间内完成了一次次安全高效的撤架作业。
这一幕背后,是一场历时数月的技术攻坚。
直面瓶颈 复杂地质遇传统工艺之困
永胜煤业4104综放工作面,地质条件之复杂堪称“教科书级”——煤层受风氧化作用影响,煤体结构松散、整体性极差;顶板岩层破碎脆弱,承载能力严重不足;回撤期间矿压动态显现剧烈,围岩应力高度集中。稍有不慎,顶板异动、围岩失稳等隐患便可能接踵而至。
一直以来,矿井此类工作面设备回撤多沿用传统大断面撤架通道施工工艺。然而,这套仅适配地质条件完好、矿压稳定常规工作面的老办法,在4104工作面“水土不服”。通道断面大、控顶范围广,顶板悬空面积大幅增加,施工中顶板下沉、围岩片帮、漏顶掉矸等隐患频频出现。为防范风险,现场需投入大量锚杆、锚索、型钢等支护材料,人力成本大幅攀升,施工工序繁琐拖沓,工序衔接断层滞后。传统工艺,成了制约矿井采掘正常接续的突出技术瓶颈。
靶向攻坚 小断面优化破解大难题
问题出在哪里?突破口又在哪里?
永胜煤业坚持问题导向,组织生产技术科、一线施工队组开展现场联合办公。技术人员反复踏勘施工现场、研判地质条件、复盘施工流程,结合液压支架外形参数和设备回撤工艺流程,最终精准制定出撤架通道断面优化专项方案,创新形成“动态控顶、缩面施工、精准作业”的核心施工工艺。
这项工艺的核心创新点,在于一个“巧”字——动态调整支架前梁状态,精准缩减有效控顶面积。施工过程中,在液压支架牵出作业前,拔出支架前梁千斤顶前部D型销,使支架前梁自然落下,最大限度缩小撤架通道临时控顶范围;待支架顺利牵出、在通道内精准摆正就位后,再及时恢复支架前梁正常支撑状态。
看似简单的一个动作调整,却从源头大幅缩减了撤架通道控顶面积,有效规避了大断面施工引发的围岩失稳、顶板漏冒、片帮坍塌等安全风险。以工艺微创新,破解复杂地质大难题——这正是永胜煤业技术团队给出的答案。
提质增效 安全成本效率三重丰收
目前,这套优化技术方案已在4104综放工作面回撤工程中全面落地应用。
安全防线更加牢固。通过缩小控顶面积,有效疏导、释放了顶板集中应力,破碎围岩整体稳定性大幅提升。搭配顶板动态监测、全过程跟班值守、标准化规范作业等管控举措,矿井构建起“技术防控+现场管控”双重安全体系,圆满实现工作面回撤全过程零隐患、零事故。
降本增效成果显著。通道断面优化后,巷道掘进、支护施工工程量大幅减少,支护材料、机械能耗及人工成本有效节约,施工工序得以精简,传统工艺反复支护、整改的额外消耗彻底规避,工作面回撤综合施工成本大幅降低。
生产接续高效顺畅。精简后的施工流程衔接紧密、高效有序,彻底解决了传统工艺施工滞后、工序卡顿等问题,工作面回撤周期大幅缩短,为矿井后续采掘衔接、产能稳定释放抢占了宝贵时间。
赋能行业 成套技术具备推广价值
依托4104综放工作面复杂现场工况,经过反复试验、优化迭代与落地验证,永胜煤业成功凝练形成“断面优化+精简支护+精准管控+高效施工”的综放工作面设备回撤成套技术体系。
这套技术体系核心优势突出——摒弃了传统大断面、重支护、高投入的施工模式,以动态控顶、缩面施工为核心创新点,兼具安全性、经济性与实用性。整套技术工艺操作简便、落地门槛低,无需加装大型机械设备、无需改造现有施工配套,适配绝大多数松软破碎顶板、风氧化煤层、高应力矿压的综采、综放工作面回撤场景。
从一座矿井的突围,到整个行业的借鉴。永胜煤业这套“小断面”里的“大智慧”,正在为优化矿井采掘接续、降低安全生产风险、提升矿山智能化高效施工水平,书写一份来自一线的生动注脚。
科学导报记者 马骏 通讯员 刘国宪
