7月中旬,伊新煤业井下巷道里,截齿切入岩壁的声音持续而平稳。
几个月前,同样的情况,掘进机却陷在泥浆里动弹不得——底板裂隙渗水把泥岩泡成了稀粥,机身越陷越深,一个班的进尺只有一排。工人们垫木料、挖水沟、调喷雾,能试的办法都试了,水照样往外冒。
后来,综掘二区副区长郑士勇从新疆坎儿井的原理里找到灵感——不是堵水,而是把水位降下去。他们在掘进机和转载机之间打了一口吸水井,用风泵抽水形成负压区,把地下水引走。水位降到迎头底板以下之后,水不再冒了,机器不再陷了。
谁能想到,现在运行正常的掘进巷道,在年初却因为巷道底板渗水导致掘进机沉陷,不仅影响进尺,还存在安全隐患。郑士勇团队巧借新疆荒漠地区特殊灌溉系统坎儿井“利用地下水流动特性”原理,降低地下水位,经过反复实验解决难题,将月进尺提高43%。
水止不住,进尺就保不住
“今年一月份,泥浆裹着碎岩漫过履带,机器纹丝不动,一个班进尺一排,可把大家愁坏了”,综掘二区副区长郑士勇仔细查看迎头底板情况,介绍着巷道情况。

该巷道是下山掘进、全岩施工,顶底板岩层以泥岩和粉砂质泥岩为主,遇水就软化、泥化。底板水从迎头裂隙里渗出,虽不大,却足够把底板泡成一锅稀粥。掘进机铲底越铲越深,机身越陷越低,巷道设计高度保不住,进尺更提不起来。
那时,高健组织工友们,用水泵从铲板处的泵窝往外抽水,泥浆水顺着胶管流进转载机尾水箱,再经后路多级排水点接力排出。水抽走了,可底板已经泡烂了。他们也试过挖截水沟,一锹一镐挖到两米深才见水,埋上过路水管截水,可迎头照样冒水。他们还试过少用水,支护干打眼,喷雾关小,巷道里粉尘弥漫,呛得人睁不开眼。
头脑风暴,由止到治
这个棘手问题被带到工区技术会上。图纸摊开,水文地质资料翻了一遍又一遍。
这一层煤的顶板,岩层裂隙水,水量不大但持续不断。“水是从底板裂隙里渗上来的,只要地下水位高于底板标高,它就往外冒。咱们能不能把水位降下去?”

“对,咱反着用”,郑士勇忽然想到了一个好办法,“坎儿井是顺水推舟,山上的水往低处流,挖条暗渠让水顺着渠走,省心省力。我们釜底抽薪反着来,底板下面的水想往上冒,咱用泵在它冒头之前就把水位抽降下去,让它‘没了那股劲儿’。”
高健心领神会,拿笔在图上画了个圈,“在掘进机和转载机尾之间打口吸水井,用风泵抽水,形成一个负压区,把周围的地下水往这儿引,水位降到迎头底板以下,水就冒不上来了。”
分头行动抓紧试,郑士勇和高健分别带了两个班,组织工友在迎头后方选好了位置。
握着风煤钻将2.8米长的麻花钻杆钻入底板,泥浆水从孔口翻涌出来。钻孔完成后,他们将6分钢管加工成吸水管,管壁下端割出一段0.4米长的滤孔,插入钻孔。吸水管上端接阀门,阀门连排水胶管,胶管那头接风泵。
“开泵!”郑士勇一挥手。风泵突突响起来,吸水井里的水被抽走,排水管里的水哗哗流向转载机尾水箱。水位以吸水井为中心缓缓下降,就像在底板下埋了一台无形的抽水机。
裂隙里的水不再往外渗了,泥浆渐渐变稠、变硬,踩上去不再打滑。“水退了!”支护工张建军喊了一声。
接下来的几天,他们一边掘进一边挪移吸水井。经过实验,确定卡好距离——掘进机机身长10米,降水影响半径要覆盖这10米范围。每掘进几米,就把吸水井往前挪一次,钻孔、下管、接管、开泵,一套流程下来不到半小时,现有的2.8米钻杆还刚好够用。
变化肉眼可见
实施井点降水以来,迎头底板再没积过水。掘进机铲板铲下去,铲起的是干爽的矸石碎片,不再是泥浆。履带咬住底板,机身稳稳推进,陷机问题解除。

“以前月平均进尺120米,还要搭进去不少的木料垫掘进机。现在月平均进尺171米,月单进提高51米。”高健翻着6月份的进尺记录,算了一笔账:以前每月垫路要用50立方米半圆木,现在省下了,光材料费就少花8万。更划算的是后头,已掘的430米巷道里有300米因底板泥化不够高,将来要人工卧底返工。井点降水成功后,剩下的1000米巷道再不用走这步回头路。
这场与底板水的较量,没有复杂的设备,没有高深的理论,一根钻杆、几米钢管、一台风泵,就把“治不住”的水引到了它该去的地方。掘进机重新跑起来,进尺重新提起来。
回过头看,坎儿井的原理当地人都懂,井下设备也样样都在,缺的不是技术和工具,是有人愿意盯着裂隙看半天,反复琢磨水位和底板之间的那点关系。问题就出在眼皮底下,答案也在眼皮底下。