百米井下上演“穿针引线”的技术变革
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2026-08-25 03:08:46
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(来源:工人日报)

进入首钢矿业公司唐首马铁矿,沿着井筒一路向下,空气变得潮湿。这里是矿山的“心脏”,也是最考验技术的地方。

随着开采深度持续延伸至-140米水平,并向-200米水平稳步开拓,唐首马铁矿面对的不仅是越来越深的巷道,更是越来越复杂的地质条件。高地应力让巷道围岩受力大幅增加,而绿泥岩遇水软化后承载能力显著降低,巷道变形、片帮时有发生。掘进进度受阻,施工成本攀升,安全压力骤增——支护技术的优化升级,已成为一道刻不容缓的必答题。

“地下开采,围岩稳定是底线,支护技术就是守护底线的生命线。”支护专员孟庆喜严肃地说。正是这份敬畏,推动作业团队在百米井下上演了一场“穿针引线”的技术变革。

“以前支护哪里变形补哪里,现在通过数据梳理,提前预判变形趋势,精准匹配支护参数,从源头消除了隐患。”支护专员王宇航说。

唐首马铁矿地采环境复杂,传统固定支护参数难以匹配动态变化的围岩条件。项目团队在掘进过程中实时收集信息,融合地质勘察数据,构建起动态匹配体系。围岩怎么分类?绿泥岩如何识别?参数怎么定?一个个问题在数据中找到了答案。

在此基础上,团队推行“素喷先行、锚网分级”的差异化支护模式。不同采区、不同岩性,量身定制支护方案——软岩区域强化锚网支护密度,硬岩区域优化喷浆厚度,绿泥岩区域提前做好防水处理。每一处支护,都力求精准发力。

效果很快显现。现场应用数据显示,绿泥岩区域巷道顶帮收敛量大幅降低30%至40%,巷道变形、片帮等安全隐患得到有效遏制。

“这就好比看病,以前是头疼医头、脚疼医脚,现在是先做全面检查,再对症下药。”王宇航打了个比方。

从“经验驱动”到“数字驱动”,唐首马铁矿实现了支护设计的跨越,为深部开采筑牢了第一道安全防线。

喷浆作业是巷道支护的关键工序,如同给巷道“穿衣裹甲”。工艺精细不精细,直接决定着支护质量。“以前喷完的墙面凹凸不平,回弹掉的料落一地,还得重新补喷。”一位老工人回忆起过去的情景,直摇头。

作业区决定从岩性差异、工序特点、现场工况三个维度发力,像绣花一样打磨喷浆工艺。

“软岩区域不能一次喷太厚,得薄喷多遍,不然容易开裂。”“淋水段得先做好排水,再加抗渗剂,否则喷上去也粘不住。”“坑洼地方得先找平,再喷浆。”一个个场景、一道道工序,团队制定了专属操作规范,精准控制喷射距离、角度与分层厚度。

功夫不负有心人。精细化喷浆工艺实施后,喷浆损失率由32%降至25%以下,回弹率持续保持优良水平。

“以前喷浆的时候,大家最怕回弹料打到身上,浪费大不说,效率还低。现在工艺精细了,喷上去就粘住了,干着也顺手。”一位喷浆工说。

井下环境复杂多变,季节更替带来的温度、湿度变化,直接影响混凝土性能稳定。冬季井下温度低,混凝土凝结硬化变慢、易受冻,泵送时常常堵管、堵泵;夏季高温高湿,混凝土初凝过快、坍落度损失大,养护不足就容易开裂。

“冬天堵管、夏天开裂,那时候真是头疼。”生产专员张井坤回忆道。

怎么办?作业区突破传统固定配比的局限,给混凝土配比装上了“智慧大脑”。

团队建立起井下环境和混凝土配比联动调控体系。根据冬夏季节变化,动态调节混凝土用水量、速凝剂、砂率及粉煤灰掺量。与此同时,实现泵送压力、排量与速凝剂掺量的协同匹配,通过智能监测设备实时调整参数。

“现在不管冬天还是夏天,混凝土性能都很稳定,堵管现象很少发生。”井下钳工范少星说。

数据最能说明问题:这一创新让喷浆作业效率提升15%至25%,混凝土强度、黏结力、抗渗性全天候稳定可靠。“这就好比给混凝土配了个智能管家。”张井坤说。

这一系列技术创新已创直接经济效益309万元,更为矿山向-200米水平及更深部安全高效开拓提供了硬核支撑。如今,工人们走在巷道里踏实了许多。

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