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孙村矿破解千米深井开采难题

发布时间:2012年01月10日 16:22 | 进入复兴论坛 | 来源:大众日报 | 手机看视频


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  本报新泰讯 山东省国土资源厅矿管处检查组元旦前在山东能源新矿集团孙村煤矿检查工作时,对该矿矸石充填工作给予充分肯定。孙村煤矿创新应用的仰采似膏体充填开采综合技术,继获得中国煤炭工业协会科学技术奖三等奖后,2011年4月份又获得了中国资源综合利用协会科学技术奖一等奖,其中自流充填工艺获得国家发明专利、挡浆装置获得国家实用新型专利。

  矿井进入深部开采后,高温热害突出、冲击地压等一系列自然灾害凸现。2011年5月份,在安徽合肥举行的2011国际煤矿瓦斯治理及安全工程科技论坛上,中国煤炭工业协会会长王显政表示,近年来我国超千米深井已超过20个,深井数量还在逐年增加,安全隐患也随之增加。

  已有的深矿井不断增加采深,一些目前在浅部开采的矿井最终要进入深部开采。创新深井开采技术,保持老矿井的安全持续发展,是我国煤矿进入深部开采以及煤炭工业在长远发展中需要解决的问题。

  孙村煤矿始采于1851年,目前深度已达1400米,是亚洲第一深井。至今已历经六个水平的开采,随着矿井向深部开拓延深,生产条件日益恶化,直接威胁到矿井的安全生产和长远发展。

  没有成熟的开采理论作指导,没有成功的开采经验可借鉴,孙村煤矿成为全国深井开采的“先行者”和“试验田”,在探索创新中开拓延伸。

  进入-800米水平后,孙村煤矿形成下软上硬的复合顶板,顶板破碎、支护困难,边掘边修,传统的下行开采方式严重制约着矿井的生产接续及安全生产。该矿打破常规,优化煤层群开采程序,变下行为上行,使矿井深部高应力得到释放,彻底解决了深井复合顶板支护难题,解放了-800米水平以下2400万吨难以开采的煤层。该技术荣获中国煤炭工业科学技术奖二等奖,经鉴定达到国际领先水平。目前,整个新汶矿区上组煤已全面推广上行卸压开采技术,每年创造直接经济效益达到1.78亿元。

  随着矿井的延伸,孙村煤矿井下工作面温度不断升高,-800米水平的岩石温度高达40摄氏度。为解决高温热害难题,该矿自主研发建成了世界上第一套煤矿冰冷辐射降温系统。“高温矿井冰冷低温辐射降温技术研究与应用”荣获中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖,“局部制冷降温系统研究与应用”被评为中国煤炭工业十大科技成果。

  矿井空调用低温涌水降温装置、井下裸管和喷淋结合降温装置、刮冰刀等5项技术取得了国家新型实用专利,填补了国内空白。目前,这些技术已在全国近30家煤矿推广应用,产值突破了10亿元。

  孙村煤矿开采进入-1100米水平后,地质条件发生了很大变化,断层多,顶板岩性从过去的坚硬砂岩,变成了“漏滴”粉砂岩,给顶板支护带来很大困难。该矿经过多次试验,采用了顶帮全断面锚网带支护、弧形断面支护、顶帮底锚杆一体化承载等复合支护方式,攻克了深井支护难题。

  “埋深1300米松软破碎围岩大断面巷道矿压控制与掘进技术”荣获2009年国家安全生产监督管理总局安全生产科技成果一等奖。

  孙村煤矿还在深井跨采、治理有害气体、矿井余热利用、数字化矿井建设等方面,因地制宜地进行技术创新。

  “试验田”变成了“丰产田”。近年该矿荣获中国煤炭工业协会科学技术奖9项、国家安全生产监督管理总局安全生产科技成果奖2项、山东省政府科学进步成果奖5项,推动了我国采矿理论和技术的发展,为实现安全生产高效型矿井提供了强大的技术支持。

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