司马煤业：技术迭代升级 充填开采提效

重点工程是司马煤业公司促进企业稳健发展的“压舱石”，是引领企业高质量发展的“强引擎”。今年以来，司马煤业公司通过技术革新切入，以创新为主导培育壮大新质生产力，突破制约生产的关键技术，加速技术迭代升级，支撑其成为推动重点工程提速提效的重要着力点，保障项目建设顺利进行。

充填开采是司马煤业公司缓解矿井采掘接替紧张局面的重点工程之一，取得成效的同时，巷道围岩变形严重且控制难成为亟需解决的难题。尤其是CT1101北运巷巷道位置特殊，北侧为煤柱间隔仅为10m的原1101工作面采空区，南侧为条带巷采动施工，受两侧扰动影响，围岩发生变形，呈现出顶板局部下沉、煤柱帮严重帮缩、底鼓等现象，制约着安全高效开采。

为解决这一难题，司马煤业公司组织技术骨干现场调研，进行理论分析与数值计算，深入剖析了CT1101北运巷围岩变形破坏的特征，制定出从时间、空间双角度一体化治理巷道围岩变形的控制体系，解决了巷道围岩控制的难题。

这一治理体系以“水力压裂切顶卸压技术+煤柱帮锚索补强支护+单体液压支柱支护+顶板在线监测系统”为核心。在时间协同方面，该公司及时主动采取多项即时性的支护加强措施，对巷道围岩变形情况进行控制。在CT1101北运巷矿压显现初期，该公司便对煤柱帮侧顶板进行补打锚索，并根据变化准确调整支护方式，如帮部支护由双向式拉伸塑料网调整为金属菱形网，由“锚杆配合钢筋托梁”变更为“锚杆配合W钢护板”等，同时，针对条带巷开口、贯通等特殊环节，增加了单体柱棚被动支护，进一步控制了巷道变形，确保顶板管理安全。

在空间协同方面，司马煤业公司围绕控制和监测围岩应力，引入水力压裂切顶卸压技术。通过实施水力压裂切顶卸压技术，改变了采空区覆岩载荷的转移比例，降低了巷道上方的顶板应力集中程度，实现煤柱帮变形量降低20%左右，顶板下沉量降低30%左右，顶帮锚杆索最大受力降低10%～20%。与此同时，该公司在巷道内安装KJ24顶板在线监测系统，通过围岩移动传感器、激光测距仪、锚杆锚索测力计实现巷道矿压数据连续监测，并将数据实时传输到地面电脑终端，强化了动态监管，提升了矿压管理的精准度与及时性，为后续的支护调整与优化提供了数据支持。

目前，CT1101北运巷等关键巷道的矿压显现问题得到有效控制，为充填开采顺利进行奠定基础。

为适应充填开采由两帮煤体条带开采过渡到紧临膏体条带开采，司马煤业公司探索优化支护方式，在满足支护安全、高效开采的基础上，实现每米节约材料费用257.6元。

历经一年多的开采实践，截至今年8月底，司马煤业公司充填开采累计开采煤量33.17万吨，充填方量19.48万m³，利用煤矸石26.3万吨，取得了阶段性成效。同时，在开采过程中，针对两帮为煤体的条带开采，司马煤业公司积累了很高的熟练度和技术经验。现阶段，充填开采已由传统的两帮煤体条带开采逐渐过渡到紧临膏体条带开采，这对膏体侧巷帮支护带来了一定的挑战。

由于充填膏体的性质与煤体不同，自身存在“硬度”属性，按照原支护参数进行支护就显得冗余，如何使支护参数从“画蛇添足”变为“画龙点睛”，在确保膏体侧支护强度的同时，实现最大限度的降本增效，这成为亟需解决的问题。

为了攻克参数调整难题，确保后续条带开采的顺利推进，司马煤业公司对已充填膏体进行分析，确认充填膏体已展现出良好的稳定性。基于这一结果，结合现场调研情况，分别对锚杆数量及间排距进行了调整，将膏体侧支护由原打设7根螺纹钢锚杆优化至打设3根单体锚杆，同时配合W钢护板，并减少钢筋托梁的使用；将锚杆间距调整至1.5m，排距调整至1m。调整支护参数后，形成了一套稳定可靠的临膏体条带支护形式，现已成功开采14个临膏体条带。这一支护形式不仅能够有效支撑膏体侧，防止其坍塌和变形，确保开采过程的安全性和高效性，还能实现减少材料费用257.6元/米。

这一支护形式的成功应用，为后续条带开采工作面由单侧临膏体向两帮膏体条带开采的过渡提供了可靠的经验借鉴，标志着充填开采项目进入了一个新的发展阶段。司马煤业公司将继续深化研究，不断升级技术手段，努力使开采效率、安全性以及成本控制方面取得更大的突破。

来源：潞安化工