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第十六分室 110/N00工法模拟实验分室

发布时间:2022-04-28 来源: 作者:

一、110工法理论简介

切顶卸压无煤柱自成巷 (110工法) 开采技术是以何满潮院士提出的“切顶短臂梁理论”为基础发展而来的。该理论主旨是在进行高预应力恒阻大变形锚索加强支护的条件下,在回采侧顶板沿回采方向实施定向预裂爆破,缩短顶板悬臂梁的长度,使巷道顶板形成短臂梁,切断了顶板的应力传递路径,降低了回采动压对巷道围岩的影响。工作面回采后,顶板沿预裂位置垮落,利用矸石的碎胀特性进行采空区充填,通过巷帮挡矸支护形成巷帮,进而形成下工作面的巷道。在进行挡矸支护及后巷顶板临时支护条件下,保证巷道围岩变形可控,从而留巷成功,实现长壁开采110工法,即回采一个工作面,只需掘进一个顺槽巷道,另一个顺槽巷道自动形成,取消区段煤柱,真正实现了无煤柱开采。

110工法区别于传统沿空留巷技术,在高应力恒阻大变形锚索补强支护抵抗采动压力影响的前提下,通过聚能爆破切断了采空区顶板与巷道顶板的应力传递路径,从根本上解决了传统沿空留巷中动压影响大、锚索支护预紧力小、不能随巷道顶板在恒阻情况下大变形的不足,其主要包括以下四项关键技术:顶板定向预裂爆破技术、恒阻大变形锚索支护技术、挡矸支护技术和远程实时自动监测技术。总的来说,110工法的特点可以概括为“五个利用、三个减弱、两个目标”,即利用矿山压力、利用顶板部分岩体、利用岩石碎胀特性、利用原有巷道空间、利用原有巷道支护、减弱周期性来压、减弱采空区瓦斯、减弱煤层自燃、实现自动成巷和实现无煤柱开采的目标。通过双向聚能张拉爆破、恒阻大变形锚索支护、沿空巷道巷旁和巷内支护等技术和装备,实现切得开、拉得住、支的稳、下的来、护的好,保证110工法的顺利实施。

110工法在无煤柱自成巷技术领域填补了国际空白,理论研究与工程应用处于国际领先地位,是开采技术的一次革命。

“N00工法”是一种无巷道掘进、无煤柱采煤方法,“N00工法”在“110工法”的基础上,把采煤与掘进两套工序彻底统一起来,由掘进一条回采巷道变为不需要掘进回采巷道,实现“N”个工作面开采,结束了要出煤必须先掘进回采巷道的历史。

、长壁开采图例介绍

110工法:采用该方法进行采煤时(如图(b)所示),工作面1回采后,通过一系列关键技术将巷道2保留下来,使其在工作面1回采完成后不产生破坏;当工作面2回采时,巷道2可以继续使用,同时仅需要再掘进一条巷道(巷道3)。如此,每回采“1”个工作面,仅需提前掘进“1”条回采巷道(另一条为上一个工作面回采后保留下来的巷道),并且两个工作面之间无需留设区段煤柱,即留设“0”个区段煤柱,因此称该采煤方法为110工法。

N00工法:采用该方法进行采煤时(如图(a)所示),首先利用巷道1、巷道2将整个采区或盘区圈出,形成外围通风、运输、行人系统,假设该采区或盘区内有N个工作面,回采工作面1时,利用一系列关键技术和装备使巷道2在采煤的过程中形成并保留下来,无需提前掘进;当回采工作面2时,巷道2可以继续使用,同时在工作面另一侧利用同样的方法继续形成一条回采巷道。如此往复,当整个采区或盘区的“N”个工作面回采完以后,共掘了“0”条巷道(巷道1、巷道3属外围系统,不计算在内),留设了“0”个煤柱,因此称该采煤方法为N00工法。



长壁开采121110N00工法示意图




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