近年来,随着山西焦煤汾西矿业高阳煤矿采掘工作面不断开拓延伸,采区无炭柱、断层等复杂多变的地质构造,严重阻碍矿井安全高效发展。为了从根本上改进传统的打眼放炮工艺,2019年5月,高阳煤矿与华北科技学院进行科研合作,开始在31109综放工作面进行深孔预裂爆破技术试验。3年间,高阳煤矿相关技术人员累计在6个综放工作面、3个掘开工作面进行了深孔预裂爆破,累计通过13个陷落柱,2条断层,成功排除了回采、掘进工作面的冲击地压安全风险。
应用初期,面对深孔预裂爆破存在施工难度大、精度要求高、安全要求高等难点,技术人员根据工作面地质构造和条件,不断优化爆破方案设计,爆破孔钻孔孔间距由原来的1.5米调整为2米,间隔距离控制在4.5米以上,使爆破更加充分。同时,在钻机上加装扶正器,解决钻杆外露钻机过长时容易造成的钻孔偏斜、钻机与煤壁的距离的偏移等难题。现在钻孔的偏差由原来1—5米缩减至0.5—2米左右,最终成功实现了预期目标,使该工作面生产效率大大提高。
深孔预裂爆破技术的推广应用,直接将无炭柱内的岩石割碎运走,大量减少传统打眼数量,进而提高过无炭柱的效率。保证了综采工作面的正规循环(由1个循环提高到1.5—2个循环),在提高工作面的推进度时,有效地降低周期来压对工作面的影响。
在使用深孔预裂爆破技术后,高阳煤矿综放工作面的采煤机截齿消耗数量减少75%,每循环可减少截齿消耗6个左右(无炭柱切眼范围40m内计算),普通打眼数量减少80%以上,每循环普通打眼数量减少60个左右,每班投工减少2人,每循环可节约费用2130元,仅2021年节约成本100余万元。
“下一步高阳煤矿将继续在采掘开工作面过地质构造、穿层全岩巷道掘进中进行深孔预裂爆破,切实提高单产单进水平,降低职工劳动强度,解决生产过程中过无炭柱、断层等地质构造的难题,用新工艺、新技术助力企业高质量发展”。高阳煤矿总工程师杜忠这样说道。