中科院武汉岩土力学所青年科技骨干、非连续介质力学与工程课题组长焦玉勇副研究员面向煤矿安全需求,充分结合本所在岩土力学与工程学科方向的优势,进行科技创新,切实解决贵州发耳煤业有限公司煤矿安全问题,取得了显著成效。
贵州发耳煤业公司2003年成立的一家大型国有股份制企业,位于六盘水市水城县发耳乡境内,建设中的发耳矿井是贵州省“西电东送”工程的重点项目之一。该公司矿区面积约92km2,煤炭总储量16.9亿吨,可采储量7.5亿吨。煤矿设计生产能力600-800万吨/年,其中一期生产能力400万吨/年,可采储量2.3亿吨,服务年限42年,将发展成为贵州省最大的煤矿。
在煤矿建设过程中,由于地质资料不准,作为咽喉的一井区的主副斜井+980石门开在了滑坡体中,在滑体推力、松散地压和地下水的作用下,巷道穿越滑体部分出现裂缝、巷道两帮移近过大(最大处近1米)等现象,局部地段巷道冒顶,通达地表,存在重大安全隐患,严重威胁到了矿井的正常开拓和日后的投产。经多方设法,却一直没有得到很好的解决。
2008年初,接到发耳煤业公司的委托后,焦玉勇博士率领课题组成员赶赴贵州。焦玉勇是武汉岩土力学所自己培养的博士研究生,师从于中国工程院院士葛修润, 2001年-2004年在新加坡南洋理工大学任研究员,2005年回国在所工作,先后主持了多项国家自然科学基金、中国科学院、企业委托等项目,具有厚实的理论基础和丰富的实践经验。在煤矿矿井现场,焦玉勇博士经过半个多月的地表踏勘、下井观测和研究勘查、设计资料,掌握了第一手资料。在此基础上,根据国家相关支护设计规范,结合中科院武汉岩土力学所相关科研成果,借鉴国外成功经验,创新性提出了松散地压和滑体推力共同控制的锚索注浆+锚网喷+钢格栅封闭的加固方案,拿出了设计文件和图纸,交由发耳煤业公司施工。
为保证施工完全按方案进行,焦玉勇博士牵头成立了现场监测小组,不顾井下恶劣的工作环境,冒着生命危险,每天都保证2名科技人员在现场指导,对巷道安全进行追踪监测。7月,在课题组和施工单位的共同努力下,发耳煤业+980胶带石门滑体段加固工程胜利完工。现场监测表明,加固后巷道的变形量控制在了2厘米以内,安全隐患得到了控制,重大安全事故得以避免,矿井的下一步的基建工作可以正式开始。发耳煤业公司上下对此十分高兴,对焦玉勇和课题组的其他同志给予了很高的评价,称“岩土所该项工作救了发耳一命”。
巷道加固完毕后,滑坡体的抗滑治理立即摆上了议事日程,发耳煤业公司已经委托焦玉勇博士着手开展这一问题的研究,并于9月向总公司申报了由中科院武汉岩土力学所牵头的2009年重大创新项目。解决煤矿安全难题、推动煤炭科技进步任重而道远,中科院武汉岩土力学所必将做出更多更大的贡献。