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【中国煤炭工业杂志】立体防控破难题 标准赋能树标杆 ——彬长矿业打造深部矿井冲击地压防治新范式
发布时间:2026-09-01 11:54:46     作者:吴学明 王英楠 潘森   浏览量:590   分享到:

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作为陕煤集团在关中区域重点煤炭生产基地,彬长矿业公司煤炭年生产能力可达2800万吨,生产服务保障能力达6000万吨,是区域能源保供的重要支撑。受彬长区域地质构造及深部开采条件叠加影响,矿区普遍存在煤层埋藏深、巨厚坚硬顶板发育等复杂地质特征,公司所属5对矿井全部为冲击地压重点防治煤矿,同时不同程度上存在水、火、瓦斯等灾害,并存交织、耦合叠加,矿区灾害治理难度大、安全风险高。

日前,彬长矿业联合中煤科工开采研究院有限公司,成功开发彬长矿区厚硬顶板井上下立体区域卸压防冲技术,推动防冲实现从“局部治理向区域治理、超前治理和地面治理”根本性转变,并成功推广应用于公司所属5对矿井及蒙陕区域多个大型煤矿,在行业内建成防冲典型工程示范。

破旧立新、主动破局

“早期,我们以井下被动处置为主,依靠井下大直径钻孔、局部爆破卸压等措施,聚焦回采巷道局部危险区域解危治理。同时,以井下单点、单系统监测为主,重事后解危、轻超前区域防控。”彬长矿业公司总工程师相里海龙坦言。

在冲击地压传统治理模式中,往往存在高位顶板治理手段不足、区域风险预判能力有限等诸多局限,无法有效解决深度开采应力叠加、顶板频繁异动等风险,难以适配当前安全生产高质量发展要求。面对这一难题,彬长矿业选择主动破局、攻坚破难,通过反复摸索、总结提炼,逐步健全完善冲击地压综合防治体系及管控机制,率先落地多项行业首创技术。

2024年2月,彬长矿业公司联合陕西省煤层气公司实施的“复合巨厚坚硬顶板地面双水平井立体分段压裂防治冲击地压项目”圆满竣工,作为全球首个采用“双水平井立体分段压裂”技术的防冲工程,其开创了国内外煤矿防治冲击地压技术领域的先河。5月,小庄矿完成40207工作面掘前地面“L”型水平井分段压裂项目,标志着从“采前压裂”向“掘前压裂”的成功转换,进一步深化了“地面区域压裂、井下局部治理”的井上下冲击地压立体防治模式。

一系列突破性技术革新,打破了传统冲击地压治理“重局部、轻全域;重事后、轻事前”的弊端,为矿区立体化、体系化防冲格局搭建筑牢了坚实的技术根基。

系统赋能、全域施策

立足矿区冲击地压实际,彬长矿业整合技术、监测、管控各类资源,形成“11155”立体化防冲体系,多维度、全方位筑牢冲击地压防治安全防线,所属矿井结合自身采掘特点精准落地,形成全域联动、多点见效的良好格局。

胡家河矿聚焦深部巨厚顶板致灾核心问题,重点推广“地面双水平井分段压裂核心技术”,建起以地面水平井压裂、井下定向压裂、顶板深孔爆破、钻爆一体化卸压和煤层注水为核心的“五位一体”卸压体系,实现了高低位顶板协同弱化、局部盲区补充治理和煤体卸压改性的综合防控目标。孟村矿立足覆岩三层关键层空间分布特征,创新构建“高、中、低”三位一体水力压裂卸压体系,兼具安全、高效、绿色等多重优势。胡家河、孟村矿“地面双水平井分段压裂防冲技术”和“地面双台阶L井压裂”+“井下定向长钻孔压裂”区域卸压技术,双双获评全国冲击地压矿井防冲“创新技术”奖项,斩获行业权威认可,充分彰显了彬长矿业防冲技术的硬核实力。

2024年6月,矿区首个“井地一体智控中心”在胡家河矿揭牌成立,标志着防冲工作正式迈入“数智赋能、精准管控”新阶段;2025年,小庄矿采用“ARAMIS ME井下微震监测系统+ARP2018 P/E地面矿震监测台站”,形成井上下一体化微震监测台网,有效提升微震事件在立体方向的垂直监测精度。近年来,彬长矿业依托智控中心,搭建一体化多参量预警云平台,集成地面ARP微震、井下微震、地音、应力在线、矿压五类监测手段,构建“井地联合、动静结合、全域覆盖”的监测网络。同时,建立“线上数据研判+线下现场核查”双轨处置机制,动态更新矿井冲击危险等级,实现风险秒级预警、隐患闭环处置,让隐蔽性灾害风险可视、可测、可控,彻底扭转了被动告警的防控局面。

提质升维、标杆示范

近年来,在立体化防控体系逐渐成熟运行的基础上,彬长矿业致力于推动一线实战经验向行业制度的转化,完成从技术创新、体系成型到行业标准输出的跨越式升级。

2024年,彬长矿业会同中煤科工开采研究院及高校等单位。制定了全国煤炭行业首个冲击地压防治管理技术规范,其中规定了煤矿冲击地压防治“防冲机构及管理、防冲技术管理、监测系统及监测预警、区域防治措施、局部防治措施、效果检验、防冲支护、限员管理、安全防护”等九个方面内容,将矿区多年实战经验固化为行业通用技术准则,补齐国内深部矿井冲击地压防治标准短板。

同时,彬长矿业公司凝练形成“地质探查—分级研判—立体治理—效果检验—回采评价”全闭环标准化治理流程,实现治理方案、施工工艺、质量验收、预警处置全环节标准化、规范化。目前,这套成熟的立体化防冲模式已在彬长矿区五对生产矿井全面落地见效,矿区高能微震事件大幅锐减,持续保持安全生产“零冲击”良好态势。

依托成熟的技术体系和管控模式,彬长矿业防冲治理经验成功走出陕煤集团,在内蒙古、陕西等周边同类高冲击风险矿井广泛推广应用,多次入选全国煤炭行业重大灾害治理标杆案例,形成了可复制、可移植、可推广的“彬长示范”。

(文/吴学明 王英楠 潘森  作者单位:陕煤集团彬长矿业公司)