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雞西礦業公司 “黃金組合”技術 構筑“鋼鐵長城” 推動科技成果轉化 解決生產難題

來源:黑龍江龍煤礦業控股集團
發布時間:2025-09-20
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日前,雞西礦業公司科技戰線傳來捷報,困擾榮華一礦多年的軟巖支護難題得到有效解決。在該公司主導下,榮華一礦采用納米材料與高壓注漿的“黃金組合”方式,在井下筑起了一道支護的“鋼鐵長城”。這項被業內譽為“軟巖克星”的技術,不僅破解了困擾煤礦的支護難題,更開啟了礦井安全高效開采的新紀元。

榮華一礦的巷道圍巖堪稱地質教科書上的“反面典型”,泥巖與粉砂巖交替出現,膠結程度極低,遇水后迅速泥化,形成流動狀的“魚籽狀”巖體。隨著采深增加,上覆巖層自重應力呈線性增長,水平構造應力遠超普通礦井。在這種“高圍壓+軟巖”的雙重壓迫下,傳統支護體系遭遇極大挑戰。

在該公司的統籌推進下,聯合安徽理工大學開展技術攻關,創新性地提出“超高壓錨注+納米材料改性”協同控制技術,構建了“錨索主動支護——納米材料密封——分層高壓注漿”的三級防控體系。通過高壓注漿泵注入粒徑小于0.1微米的納米級復合漿料,將圍巖改性成為形成高強度“分子級膠結層”,將松散巖體轉化為“連續固結圍巖”,顯著提升了圍巖的內摩擦角和單軸抗壓強度,針對極松散巖體單軸抗壓強度可以提升200%以上。更神奇的是,納米材料遇水后會發生膨脹固化反應,徹底封堵導水通道,從源頭上消除水軟化圍巖的隱患。采用“淺部帷幕+深部滲透”的遞進式注漿工藝,先噴射70mm普通砂漿+30mm納米涂層,形成抗高壓密封殼層,防止漿液外溢,再通過錨索中空通道實施10—15MPa高壓注漿,納米漿料在密封約束下定向滲透至深部5~8米,形成“注漿結石體+錨固結構”的復合承載圈。這種分層注漿技術使有效注漿率從傳統工藝的30%提升至80%以上。

這項技術在該礦的多個關鍵工程中展現出良好效果,其中,在上山掘進的斜井風硐改造巷施工至22米時,遭遇構造破碎帶,頂板冒落并伴隨涌水。技術團隊采用“短注短掘”策略,在迎頭施工3米深注漿孔,注入納米漿料形成止水帷幕,12小時內完全封堵流水;采用∮22×7300mm注漿錨索,配合速凝涂層,4小時內完成支護,這一操作避免了泥石流災害的發生,保障了后續巷道的安全掘進。同時,針對斷面34平方米的西主運巷,傳統U型棚支護單循環需8人6小時,而注漿錨桿工藝僅需4人3小時,且80%工序由自動化設備完成。機械化比例提升60%后,巷道單進水平從每月30米躍升至80米,支護成本降低50%。更重要的是,注漿后圍巖完整性顯著提升,服務期內無需返修,徹底改變了“邊掘邊修”的被動局面。此工藝不僅提升了安全系數還創造了經濟價值,注漿錨桿錨索工藝減少鐵棚支護量50%,每年節約支護成本超千萬元。深部巷道返修率從30%降至5%以下,直接經濟效益顯著。

榮華一礦用科技的力量革新了軟巖治理技術,不僅守護著職工的生命安全,更讓深部煤炭資源的高效開發成為可能。