閔杰

摘 ? 要：110工法是目前煤炭行業(yè)中最具有應用前景的技術之一，它不僅可以大幅度的降低開采工作面的挖掘成本，而且能夠提高資源的利用率。它的主要技術原理是通過頂板定向預裂切縫，利用頂板的巖層壓力，形成切頂御壓自動成巷道，使得回采一個工作面、只需掘進一個順槽巷道、另一個順槽巷道自動形成，這一開采技術真正實現(xiàn)無煤柱開采和Y型通風巷道的形成，降低巷道周期性的壓力，加強了施工的安全和經(jīng)濟效益。本文針對110工法在近距離煤層中的應用進行討論。

關鍵詞：110工法 ?近距離煤層 ?無煤柱開采

中圖分類號：TD823 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）05（a）-0035-02

近距離煤層的開采會使下層巷道因受到壓力而產(chǎn)生圍巖破碎或者變形的破壞，并且隨著礦井開采年限和開采深度的增加，瓦斯、水害、壓力等復雜情況越來越多，使得采掘接替更加緊張，安全管理的難度與日俱增。為有效解決以上難題，在煤層的開采中可以引入最新采煤技術 “110工法”，來解決礦井生產(chǎn)接替緊張局面，實現(xiàn)單翼采區(qū)工作面無煤柱連續(xù)開采。但是110工法有其特定的適應條件，本文以它的適應條件為基礎，研究近距離煤層切頂卸壓技術的應用。

1 ?與傳統(tǒng)開采技術相比110工法的可行性

“110工法”即切頂卸壓沿空自留成巷無煤柱開采新技術，110是指一條巷道、一個工作面、零個煤柱。該工法是由中科院院士中國礦業(yè)大學何滿潮在2009年提出的。它的主要技術原理是通過頂板定向預裂切縫，通過切斷部分頂板的礦山壓力傳遞，利用頂板巖層壓力，形成切頂御壓自動成巷道，實現(xiàn)無煤柱開采技術的應用，使得回采一個工作面、只需掘進一個順槽巷道、另一個順槽巷道自動形成，真正實現(xiàn)無煤柱開采。這一工法成功地將工作面由“跳采”轉變?yōu)檫B續(xù)開采，實現(xiàn)了Y型通風巷道，降低巷道周期性的壓力，加強了施工的安全和經(jīng)濟效益。與傳統(tǒng)采煤技術相比“110工法”一是切斷了“砌體梁”或“傳力巖梁”的壓力傳遞，成功轉化為“切頂短臂梁”;二是改變和優(yōu)化了經(jīng)典的圍壓分布規(guī)律;三是減少了順槽巷道掘進量50%（煤礦萬噸掘進率減少50%）;四是利用礦壓和圍巖運動，自動成巷，實現(xiàn)無煤柱開采;五是緩解了工作面接續(xù)緊張;六是老頂破斷引起的周期性壓力減緩或消失;七是由于切縫采動期間超前壓力大幅度減小;八是圍巖變形量，底臌量大大減小， 維修量大大減小;九是臨空巖柱壓力小和圍巖完整性好;十是消除了采空區(qū)瓦斯的威脅，降低了防滅火的難度。

“110工法”將頂板設計位置切落，阻斷了頂板的應力傳遞，避免了回采動壓對采空區(qū)煤體的影響，維護了煤體的完整性。新形成的巷道，解除了高應力環(huán)境的威脅，使得巷道變形量減小，易于維護，對于底鼓的治理效果顯著?！?10工法”關鍵技術的主要工序是恒阻大變形錨索的安裝、頂板預裂爆破鉆孔及頂板預裂爆破，均為超前施工，且可以平行作業(yè)，不影響回采速度，能夠實現(xiàn)高效回采，工作面回采之后的擋矸處理也非常簡單?！?10工法”工藝流程簡單，并沒有改變現(xiàn)有的技術使用的工具，也沒有改變現(xiàn)有的采煤工藝，相比傳統(tǒng)的留巷方法，施工速度快，工藝簡單，工人勞動強度低。采用“110工法”每留巷 1000m，每面大約可多產(chǎn)近5萬t煤，由此帶來的經(jīng)濟效益無疑是非?？捎^的。因此，110工法的應用相對于傳統(tǒng)工法來說更具有優(yōu)勢和可行性。

2 ?110工法應用的原理及地質條件

2.1 應用原理

110工法的關鍵便在于“拉得住、切得開、下得來、護得住”，要求恒阻錨索能拉得住上覆巖層基本頂。尤其是施工時要從多方面考慮。要考慮留巷體會不會漏風，有害氣體會不會殘留。在工法的實施中首先利用恒阻錨索對巷道頂板加強支護，以保證隨后預裂頂板、切頂時不影響自動形成的巷道質量（如圖1所示）;再利用切縫鉆機施工爆破鉆孔，在頂板形成裂縫;最后通過壓力在采場周期來壓時沿著頂板的縫隙實現(xiàn)沿空切頂，形成巷幫，再借助巖石碎脹系數(shù)使巖石破碎后的體積增大為原來的1.3倍，壓實并隔斷采空區(qū)，從而自動形成下一條回采巷道。

2.2 應用地質條件

110工法應用前應收集采區(qū)地質、水文地質、致災因素和開采技術等資料。110工法的實施應根據(jù)自成巷條件和特點，確定專項施工技術、工藝、方法和材料。

所以應用110工法時應注意以下幾點：110工法實施工作面煤層厚度不大于4m;110工法實施工作面煤層傾角不大于25°;110工法實施工作面埋深不大于1000m;110工法實施工作面頂板不受強含水層威脅。另外，110工法應采用以下主要技術：頂板定向預裂爆破技術、恒阻大變形錨索支護技術、擋矸支護技術和遠程實時自動監(jiān)測技術。

3 ?工法的應用效果

恒阻錨索支護的應用不會對正常的工作面生產(chǎn)造成影響，也不需要增加礦井生產(chǎn)，110工法是對傳統(tǒng)的充填沿空留巷技術的重要革新。110工法不僅可以重復利用一萬多噸的煤炭資源，降低了施工成本，而且為我國煤炭產(chǎn)業(yè)帶來了高額的經(jīng)濟效益，能夠充分緩解礦井生產(chǎn)的壓力，同時還能改善施工環(huán)境，提高施工安全系數(shù)。

4 ?結語

“110工法”作為最新的采煤技術，可以有效解決礦井生產(chǎn)的緊張局面，提高了煤層頂板的整體性，可以防止巷道頂板發(fā)生離層。與此同時，頂板預裂爆破可以及時切斷巷道頂板，進而削弱支承壓力的轉移，很大程度的優(yōu)化了巷道的應力環(huán)境，這使得110工法能夠適應下覆工作面采動和近距離煤層開采的條件，增加了開采的安全系數(shù)，在實際應用中具有可實施性。

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