日前，公司科技戰(zhàn)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(yè)內(nèi)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(zhì)教科書上的“反面典型”，泥巖與粉砂巖交替出現(xiàn)，膠結(jié)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(gòu)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(tǒng)支護體系遭遇極大挑戰(zhàn)。
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在公司的統(tǒng)籌推進下，這個礦聯(lián)合安徽理工大學開展技術攻關，創(chuàng)新性地提出“超高壓錨注+納米材料改性”協(xié)同控制技術，構(gòu)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(jié)層”，將松散巖體轉(zhuǎn)化為“連續(xù)固結(jié)圍巖”，顯著提升了圍巖的內(nèi)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(fā)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?jié){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(jié)石體+錨固結(jié)構(gòu)”的復合承載圈。這種分層注漿技術使有效注漿率從傳統(tǒng)工藝的30%提升至80%以上。
這項技術在這個礦的多個關鍵工程中展現(xiàn)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(gòu)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(nèi)完全封堵流水；采用∮22×7300mm注漿錨索，配合速凝涂層，4小時內(nèi)完成支護，這一操作避免了泥石流災害的發(fā)生，保障了后續(xù)巷道的安全掘進。同時，針對斷面34平方米的西主運巷，傳統(tǒng)U型棚支護單循環(huán)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(nèi)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(shù)還創(chuàng)造了經(jīng)濟價值，注漿錨桿錨索工藝減少鐵棚支護量50%，每年節(jié)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(jīng)濟效益顯著。
榮華一礦用科技的力量革新了軟巖治理技術，該技術不僅守護著礦工的生命安全，更讓深部煤炭資源的高效開發(fā)成為可能。
目前，這項技術又被推廣到平崗煤礦、杏花煤礦等礦井，有效解決了支護難題。