三秦都市报-三秦网讯(记者 阮班慧)今年暑期,西安科技大学“西部煤炭绿色开采”黄大年式教师团队跳出传统实验室科研模式,深耕彬县煤炭有限责任公司雅店煤矿、下沟煤矿井下生产一线,把科研阵地直接搬到采煤工作面。团队全员直面矿井开采核心技术痛点,现场攻坚、就地破局,用实打实的科研技术,为煤矿安全高效开采保驾护航。
紧扣国家“双碳”目标与西部能源安全高效开发需求,这支科研团队聚焦三大核心工作面痛点难点,全程跟进踏勘实测、方案设计、施工落地、数据研判,让高校科研成果走出实验室、落地生产线,真正实现科研服务产业、技术赋能生产。
对症下药!破解深埋巷道变形难题
雅店煤矿ZC1103工作面,巷道埋深大、顶板质地坚硬,采动扰动频繁,围岩容易持续变形,锚杆锚索支护状态难以精准判断,一直是困扰矿区生产的行业共性难题,稍有不慎就会影响巷道安全和开采进度。
“传统支护方式治标不治本,顶板应力不释放,后期巷道变形、离层问题会反复出现。”团队现场负责人介绍。为彻底根治隐患,团队全员驻守矿区,开展全方位巷道围岩状态排查分析。结合井下实测数据,量身定制聚能爆破切顶卸压方案,同步搭建全周期效果评价机制。
现场工作中,团队整合围岩变形、顶板离层、松动圈测试、地音监测、支架压力、锚杆锚索无损检测等多类数据,创新打造“切顶卸压-支护承载-监测反馈”闭环管控体系。
实测数据显示,这套技术方案成效显著。有效削弱了顶板岩层连续承载能力,重构了载荷传递路径,彻底缓解了坚硬顶板悬露传载和应力集中问题。如今,巷道顶板状态趋于稳定,围岩变形得到有效控制,彻底解决了深埋巷道反复失稳的难题。

精准施策!筑牢窄煤柱掘进安全防线
在雅店煤矿ZC1406工作面,回风顺槽受钻场、硐室、水仓多重叠加影响,局部煤柱宽度大幅缩减,狭窄煤柱承载压力大、围岩裂隙多,掘进和回采作业安全风险极高,是矿区长期存在的生产隐患。
“窄煤柱段就像巷道的‘薄弱短板’,受力复杂、极易失稳,必须分区施策、精准补强。”团队一线调研成员说道。为攻克这一难题,团队反复下井踏勘、复测煤柱宽度,通过理论验算、数值模拟双重手段,精准研判不同宽度煤柱的承载特性。
经过多轮论证优化,团队最终敲定分区精准控制方案:大跨度地段绕行恢复煤柱宽度,小跨度地段采用墙-煤协同补强支护,搭配多参量动态监测预警。针对3至5米的极窄煤柱高危段,创新采用钢筋混凝土墙、锚注喷联合支护、空腔充填等协同加固工艺,构建起“窄煤柱-混凝土墙-顶底板”一体化承载体系。
方案落地后,窄煤柱受力状态全面优化,支护结构与煤柱协同承载能力大幅提升,围岩裂隙发育、应力调整全程可控,为临空硐室段安全掘进、高效回采筑牢了坚实安全屏障。

攻坚破局!特厚煤层开采实现产能翻倍
下沟煤矿ZF4407工作面,4号特厚煤层顶板坚硬、整体性强,叠加邻近采空区、充填老巷的复杂影响,容易形成局部悬顶和连续传载结构,顶板难垮落、矿压不稳定,长期影响工作面开采效率,是影响矿区产能提升的核心瓶颈。
“硬顶板悬而不落,不仅开采效率低,还存在极大安全隐患,预裂卸压是提质增效的关键。”团队技术人员在井下现场交底。为啃下这块“硬骨头”,团队多次深入井下,全程跟进施工观测、技术对接,结合覆岩关键层赋存特点,对两顺槽受载区域精准划分,定制专属深孔爆破预裂方案。
施工期间,团队全程驻守现场,紧盯钻孔施工、爆破落地全流程,融合微震、地音、液压支架工况等多源监测数据,实时追踪顶板活动规律,动态优化预裂参数,确保技术方案贴合现场工况、落地见效。
实打实的技术攻坚,换来实打实的产能突破。技术改造完成后,工作面坚硬顶板有效悬跨长度大幅缩短,顶板垮落更加及时,开采作业环境全面优化,工作面日均产量实现翻倍提升,真正以技术创新破解产能瓶颈。

产学研深耕一线!科技赋能绿色安全采矿
这个暑期,从巷道支护优化到煤柱安全管控,从顶板卸压攻坚到产能提质增效,西安科技大学这支黄大年式教师团队始终坚守“科研服务生产”的初心,把调研、诊断、设计、施工、监测全链条工作扎根采煤一线。让实验室技术走出图纸、落地矿井,在实战中验证优化、迭代升级。
企业现场技术负责人对此高度认可:“高校团队带着技术、沉在现场,不搞纸上谈兵,精准解决了我们生产中的老大难问题,为矿区安全高效、绿色智能开采注入了强劲动力。”
据团队负责人介绍,下一步,团队将持续深化与煤炭企业的产学研深度合作,聚焦矿压智能防控、巷道长效稳定、智能监测预警、绿色高效开采等核心领域持续攻坚,持续输出高校科研智慧与技术方案,为西部能源资源安全绿色高质量发展保驾护航。