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渭北高原,泾河之畔。在大佛寺矿千尺井下,与矿井自然灾害的无声较量每天都在上演。
8月22日,402采区南翼区域预抽巷内,定向钻机的轰鸣声在巷道深处回荡。钻头旋转着,一米一米向煤层深处挺进。操作台前,技术人员紧盯屏幕上跳动的数据——钻孔深度正在逼近1000米。

“一孔千尺”治瓦斯
大佛寺矿是高瓦斯矿井,瓦斯如猛虎,虎患不除、矿无宁日。
传统的瓦斯抽采钻孔,受地层倾角变化、排渣不畅等因素制约,钻孔深度和层位精准度难以保证。尤其在师家店向斜等煤层倾角变化大的区域,施工难度更是成倍增加。
该矿利用定向钻机可造斜开分支的特点,在一个钻孔内多次开分支探测煤层顶部位置。通俗地说,就像在地下一根主血管里分出无数毛细血管,让瓦斯抽采的“触手”延伸到每一个角落。
为了解决长距离钻进中的堵渣与信号缺失难题,技术人员摸索出了“压风除锈+间隔加装过滤钻杆”工艺。面对钻孔施工过程中瓦斯涌出量大、浓度高等风险,在孔口加装安全装置,在钻杆尾部加装封闭式抽采装置。
截至目前,402采区南翼区域预抽巷已施工长距离区域预抽钻孔76个,抽采影响区覆盖2平方公里,抽排瓦斯量突破4200万立方米,4煤瓦斯含量从4.5立方米每吨下降至3.1立方米每吨。单孔最深达1086米,实现了对钻孔施工层位的精准控制。

“立体防治”锁水患
瓦斯之外,水害是另一只“猛虎”。
40216工作面是该矿402采区南翼布置的第一个4煤与4上煤联合开采工作面,上覆含隔水层受采动影响,导水裂隙发育,水文地质条件复杂。水害治理难度之大,可想而知。
该矿给出的答案是——“井上下立体防治”。
地面,沿40216工作面及相邻工作面地表设计施工5个地面抽排孔,钻孔终孔位置均位于宜君组底界以下50米。目前CP40216-1和CP40216-2孔已持续抽排水,每小时合计抽水量达300立方米以上,累计抽排水量20余万方。通过持续抽排实现井下瞬时最大涌水量的“削峰”作用。
井下,依托物探成果精准布孔,在两巷超前100至150米施工高低位探查钻孔5000米以上,累计疏放顶板水3万余方。全年预计完成各类探放水钻孔107个,进尺1.3万米,疏放采空区及顶板水50万立方米。
“探得准、放得透、控得住”——这套“组合拳”打下来,40216工作面未发生涌水异常风险。水害这只“猛虎”,被牢牢锁进了技术的笼子里。

“掘钻一体”除地压
冲击地压,是困扰大佛寺矿的第三只“猛虎”。
按照防冲卸压管理规定,所有掘进工作面必须施工超前卸压钻孔。过去,每个掘进工作面都需要配备一台独立的ZDY4000L型履带钻机,设备投入大、现场工况繁杂、交叉作业影响大,严重制约了巷道掘进循环效率。
痛点就是创新的起点。
该矿技术人员大胆设想,能不能让掘进机自己“长出”钻孔的本事?他们在悬臂式掘进机机身闲置空间焊接定位基座,匹配机身尺寸加装小型液压钻机,配套布设液压控制阀组,利用掘进机自有液压泵站作为动力源。
改造后的掘进机,同步具备截割掘进和超前卸压钻孔双重功能。在40205回顺工作面的全流程试验中,各项施工参数、安全性能全部达标。与传统独立钻机相比,机载钻机操作灵活、动力稳定,无需单独转运、架设钻机,实现了掘进工序与卸压钻孔施工的无缝衔接。
这不仅仅是设备的升级,更是效率的革命。1-8月份完成卸压工程量11.1万米,迎头卸压钻孔施工时间缩短60%。
三只“猛虎”,一一降服。数据的背后,是大佛寺矿从“治理”到“智理”的深刻转型。从被动应对到主动预防,从单一治理到协同防控,从人工操作到智能管控——每一步跨越,都写满了技术的突破和责任的担当。
大佛寺矿的灾害治理故事,还在继续书写。而每一个钻孔进尺的数据,都是这个故事里最坚实的注脚。(田文龙)
编辑:达文娟


