繼2010年1月“煤礦沖擊地壓預(yù)測與防治成套技術(shù)”摘得國家科技進步二等獎后，山東能源新汶礦業(yè)集團華豐煤礦治理世界性深井開采沖擊地壓技術(shù)又取得重大突破,千米深井厚煤層沿空掘巷“負煤柱”施工技術(shù)的應(yīng)用，使該礦實現(xiàn)了“有震無災(zāi)、經(jīng)濟開采”。

華豐煤礦是一個典型受沖擊地壓嚴重威脅的礦井，2006年以來，每年投入1000多萬元治理沖擊地壓，經(jīng)過多年探索實踐，取得階段性突破。尤其在技術(shù)方面，引進了波蘭防治沖擊地壓技術(shù)、微震監(jiān)測、地音監(jiān)測、集成數(shù)字DTSS傳輸、沖擊地壓實時預(yù)警、圍巖應(yīng)力動態(tài)監(jiān)測等系統(tǒng)，實現(xiàn)了礦井震動定位、震動能量計算及震動危險評價、各種相關(guān)表格和震動記錄自動生成相關(guān)報告系統(tǒng)。該礦同時采用實驗室實驗、理論分析、系統(tǒng)開發(fā)與現(xiàn)場試驗及應(yīng)用相結(jié)合的方法，利用數(shù)理統(tǒng)計、損傷力學、流變力學、突變理論、現(xiàn)代電子和計算機技術(shù)，建立了煤巖變形破裂過程電磁輻射—電耦合模型，確定了模型參數(shù)的取值范圍；利用沖擊地壓電磁輻射連續(xù)監(jiān)測儀和配套軟件，建立了沖擊地壓電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)、圖形和表格實時采集顯示；完善了煤層大直徑深孔卸壓技術(shù)，從德國引進了大功率風動卸壓鉆機，提高了施工效率，全面及時釋放圍巖應(yīng)力，消除應(yīng)力集聚區(qū)形成。

2012年，該礦對沖擊地壓治理技術(shù)又進行了進一步探索，在巷道掘進過程中實施“負煤柱”開采技術(shù)研究與實踐。據(jù)該礦副總工程師魏禮剛介紹：“煤礦沖擊地壓主要發(fā)生的采面巷道掘進，尤其煤柱附近壓力升高區(qū)內(nèi)掘進過程中。傳統(tǒng)煤礦相鄰兩個采煤工作面之間留設(shè)1到3米隔離煤柱，缺點是不但損失煤柱，而且易造成應(yīng)力集中，在此掘進巷道時易誘發(fā)沖擊地壓。”據(jù)統(tǒng)計，區(qū)段煤柱沖擊地壓發(fā)生占華豐煤礦井沖擊地壓發(fā)生總數(shù)的60%左右。為此，他們深入研究、反復(fù)論證，決定取消留設(shè)煤柱，改為“負煤柱”施工。此舉不僅在薄煤層開采中做到了相鄰兩個采面之間不留設(shè)煤柱，而且在厚煤層開采中將下一采面上平巷巷道布置在上一采面下平巷巷道以內(nèi)，也就是采空卸壓區(qū)內(nèi)，可回收上一采面布置巷道時遺留的部分三角底煤，實現(xiàn)了“負煤柱”開采。

截至今年10月，華豐煤礦已采用“負煤柱”掘進技術(shù)開拓巷道約1200米，多回收煤炭資源27000余噸，增加經(jīng)濟效益3100萬元，未出現(xiàn)沖擊地壓事件，巷道支護完好，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與安全生產(chǎn)雙贏。