110工法”在哈拉沟煤矿的应用

“110工法”沿空留巷技术应用案例分析白壮壮【期刊名称】《《黑龙江科技信息》》【年(卷),期】2019(000)023【总页数】2页(P61-62)【关键词】煤层; 留巷; 施工【作者】白壮壮【作者单位】宿州煤电(集团)有限公司界沟煤矿安徽宿州234000【正文语种】中文【中图分类】TD3531 工程概况1022工作面煤层倾角平均16°，平均煤厚3.2m，工作面瓦斯涌出量较低、通过全负压通风排放，工作面煤层属于Ⅱ类自燃煤层，煤尘具有爆炸危险。

工作面煤层直接顶板为平均厚度2.33m的泥岩；老顶为平均厚度9.25m的粉砂岩；直接底板为泥岩，平均厚度为2.00m；老底为细砂岩，平均厚度为8.9m。

工作面采用走向长壁式综合机械化采煤法回采，局部构造处压力大，无冲击地压危险。

1022机巷设计断面宽4.4m，高3.0m，留巷段平均埋深442m，采用锚梁网索联合支护。

留巷工程在工作面开始回采后开始实施，留巷断面为机巷非回采的下帮至巷道中线偏上帮800mm空间，设计留巷段宽度3.0m。

2 施工工艺流程及技术参数2.1 超前加固支护恒阻锚索。

为了保证切顶过程和周期来压期间巷道的稳定性，在对巷道进行预裂切顶前，先配合20#槽钢梁对顶板沿机巷走向布设2排恒阻大变形锚索加强支护。

恒阻大变形锚索直径21.8mm，长度为10500mm，恒阻器长450mm，直径85mm，恒阻值为30t，预紧力不小于250KN，锚固力不小于420KN。

两排横阻锚索槽钢梁距离1100mm,靠上帮侧一排槽钢梁上锚索间距1000mm，靠下帮侧槽钢梁上锚索间距2000mm。

2.2 切缝钻孔施工及爆破预裂切缝。

2.2.1 根据巷道现场条件使用煤矿用履带式深孔钻车紧靠机巷使用中的皮带机下帮施工切缝钻孔，钻孔在机巷中线偏上帮约800mm位置布置，钻孔直径48mm，与铅锤方向成15°，孔深8m，孔间距为500mm。

2.2.2 沿工作面推进方向，滞后恒阻锚索距离≥20m，根据现场顶板岩性调整聚能管装药量，依次对切缝钻孔实施爆破，形成切顶卸压预裂切缝线。

XX煤矿XX工作面运输顺槽切顶卸压自成巷无煤柱开采设计说明新疆XX矿业开发有限公司编制时间：2019年4月5日总论一、“110”工法的推行背景为缓解XX公司所属煤矿采掘接续紧张局面、减少资源浪费，提高煤炭销售收入，XX公司党委、XX公司高度重视、具体部署，要求在XX煤矿、XX煤矿进行“110”工法采煤技术的可行性论证；为加快该技术的推进进度，于2018年11月13日-15日，XX公司总工程师张总带队，到鸡西城山矿进行了“110”工法的现场学习，利用2019年春节假期期间XX公司董事长再一次组织相关人员到双鸭山东荣二矿进行了“110”工法实地学习，进一步了解“110”工法的实际推行情况。

二、XX煤矿推行“110”工法的工作面概况XX煤矿推行“110”工法的巷道为XX工作面皮带顺槽，该顺槽全长1550m，已于2017年12月份施工结束，巷道尺寸（净）4.0*3.0m，支护方式为锚网索联合支护。

巷道顶板为煤岩互层的复合型顶板，顶板煤层累计厚度平均1.5m。

巷道其它地质条件简单。

该巷道若推行“110”工法要在2019年5月份就开始施工（进行顶板加强支护和预裂切缝眼施工）。

三、经济效益（一）加强支护总费用1374022元，折合每米单价886.5元。

（二）施工切缝眼总费用1346440元，折合每米单价868.7元。

（三）爆破材料总费用463476元，折合每米单价299元。

（四）挡矸设施及材料总费用3320311元（可回收3145471元），折合每米单价2142.1元。

（五）喷浆支护总费用178454元，折合每米单价115元/米。

（六）注氮总费用203904元，折合每米单价147元（暂不考虑灌浆）。

（七）人工总费用2015000元，单价1300元/米。

一次性投入总费用8697703元，若不考虑回收材料每米单价5611元，若考虑部分材料可以回收，消耗材料及人工费用总共3968816元（不包含灌浆费用），折合每米单价2560元。

科技成果——厚煤层无煤柱自成巷110工法技术
适用范围厚煤层开采
成果简介
针对厚煤层长壁开采提出一种新的成巷技术方法，即厚煤层切顶卸压沿空自动成巷无煤柱安全开采技术（简称厚煤层110工法）。

这种新的自动成巷方法通过改变传统长壁开采一面双巷模式，采用定向预裂切顶留巷技术，将上一区段工作面上顺槽维护保留，作为下一区段工作面回采的下顺槽，从而实现单面单巷开采，如图1所示。

它具有能够消除邻近工作面煤体上方应力集中，减小采掘比，提高生产效率，减少资源浪费，避免因煤柱留设造成的煤与瓦斯混合突出、冲击地压、煤体自燃等地质灾害的发生，属于一种安全高效经济科学的开采新技术。

工艺技术及装备
运用“切顶短臂梁”理论，利用恒阻锚索加强支护、采前切顶技术卸压，自动成巷，实现无煤柱开采。

主要关键技术有：
1、采用NPR恒阻大变形锚杆（索）顶板控制技术；
2、双向聚能张拉成型爆破超前预裂切顶技术；
3、采用“NPR锚索+单体液压支柱+U型钢”巷道围岩支护技术；
4、切顶卸压自动成巷PU监测系统。

市场前景
该技术通过在采空区侧定向切顶，切断部分顶板的矿山压力传递，进而利用顶板岩层压力和部分岩体，实现自动成巷和无煤柱开采，形
成切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术，消除或减弱了顶板周期性压力，工人作业环境安全性大大提高。

适宜在神府东胜煤田、陕北榆神煤田、宁夏灵武煤田及新疆哈密煤田等地区推广，这些地区煤层埋藏浅、赋存稳定、近水平、低灰、低硫、低磷、高发热量，开采条件优越，解决了顺槽巷道事故频繁发生的问题，开采效益极佳。

XX煤矿XX工作面运输顺槽切顶卸压自成巷无煤柱开采设计说明新疆XX矿业开发有限公司编制时间：2019年4月5日总论一、“110”工法的推行背景为缓解XX公司所属煤矿采掘接续紧张局面、减少资源浪费，提高煤炭销售收入，XX公司党委、XX公司高度重视、具体部署，要求在XX煤矿、XX煤矿进行“110”工法采煤技术的可行性论证；为加快该技术的推进进度，于2018年11月13日-15日，XX公司总工程师张总带队，到鸡西城山矿进行了“110”工法的现场学习，利用2019年春节假期期间XX 公司董事长再一次组织相关人员到双鸭山东荣二矿进行了“110”工法实地学习，进一步了解“110”工法的实际推行情况。

二、XX煤矿推行“110”工法的工作面概况XX煤矿推行“110”工法的巷道为XX工作面皮带顺槽，该顺槽全长1550m，已于2017年12月份施工结束，巷道尺寸（净）4.0*3.0m，支护方式为锚网索联合支护。

巷道顶板为煤岩互层的复合型顶板，顶板煤层累计厚度平均1.5m。

巷道其它地质条件简单。

该巷道若推行“110”工法要在2019年5月份就开始施工（进行顶板加强支护和预裂切缝眼施工）。

三、经济效益（一）加强支护总费用1374022元，折合每米单价886.5元。

（二）施工切缝眼总费用1346440元，折合每米单价868.7元。

（三）爆破材料总费用463476元，折合每米单价299元。

（四）挡矸设施及材料总费用3320311元（可回收3145471元），折合每米单价2142.1元。

（五）喷浆支护总费用178454元，折合每米单价115元/米。

（六）注氮总费用203904元，折合每米单价147元（暂不考虑灌浆）。

（七）人工总费用2015000元，单价1300元/米。

一次性投入总费用8697703元，若不考虑回收材料每米单价5611元，若考虑部分材料可以回收，消耗材料及人工费用总共3968816元（不包含灌浆费用），折合每米单价2560元。

二、项目简介一、背景技术随着矿井逐步转入向深部开采，及采场安排过程中沿空、蹬空工作面逐年增加，造成工作面掘进及回采期间巷道矿压问题日渐凸显，尤其是沿空巷道压力显现剧烈问题严重制约生产。

沿空巷道在掘进及回采期间需投入大量人力及物力进行后期加强支护、卧底刷帮等工作，安全威胁巨大，成为多年来制约矿井安全生产工作的重要因素。

如何从根本上减轻工作面掘进及回采期间两巷压力、减少巷道支护成本及后期修护成本、减轻工人劳动强度、降低安全风险，是目前各矿在开采过程中迫切需要解决的问题。

二、本申报成果要解决的技术问题（一）切断采空区应力传递的同时，保持回采巷道顶板完整性采用双向聚能爆破技术来实现其对顶板的定向切割。

其概念是指将药包放入在两个设定方向有聚能效应的聚能装置，炸药起爆后，炮孔围岩在非设定方向上均匀受压，而在设定方向上集中受拉，从而实现被爆破体按照设定方向拉张断裂成型。

由于钻孔间的岩石是拉断的，爆破炸药单耗将大大下降，同时由于聚能装置对围岩的保护钻孔周边岩体所受损伤也大大降低，以达到实现预裂的同时又可以保护沿空巷道顶板的目的。

（二）分析研究采空区“三带”高度，找准关键层，切断关键层后将矿压传递途径由长臂梁变为短臂梁传递，削弱矿压显现。

使用FLAC3D软件模拟分析采空区影响的临近工作面煤壁应力分布，根据理论计算得出的采空区垮落带和裂隙带范围，并结合回采工作面顺槽顶板岩性，判断出应力传递的关键层。

然后切断关键层，人为造成“断裂带”，将矿压传递途径由长臂梁变为短臂梁传递，降低局部范围的应力水平，使顺槽围岩能够最大限度的发挥自身承载作用，保证了顺槽围岩回采前的稳定性。

三、具体实施方式（一）顶板切缝钻孔施工1. 炮孔深度（预裂爆破切缝高度）设计聚能爆破炮孔深度与煤层顶、底板岩性及厚度，煤层厚度，工作面采高及顺槽断面尺寸有密切联系。

炮孔深度是否合适将直接影响到爆破切顶效果，顶板垮落程度及施工工程量。

根据理论计算得出的采空区垮落带和裂隙带范围，并根据1152（3）顶板实际分布，判断该面关键层为12.8m厚的细砂岩老顶，切顶深度应充分考虑该层位，并将该关键层切断。

煤矿厚煤层110工法关键问题研究煤矿厚煤层110工法是一种常用的采矿方法，适用于矿层厚度大于110厘米的情况。

本文就煤矿厚煤层110工法的关键问题进行研究。

1. 井巷布置问题煤矿厚煤层110工法采用直接煤层顺槽割采，通常采用两层开采方式。

对于井巷布置，要考虑到井巷的尺寸、走向和切削顺序等因素，以确保开采过程中顺利、高效进行。

2. 机械化设备问题煤矿厚煤层110工法需要使用一系列机械化设备进行采矿作业，如割煤机、装载机、往复式送煤机等。

关键问题是选择合适的设备，并确保设备的正常运转和维修保养，以提高生产效率和安全性。

3. 采煤方法问题煤矿厚煤层110工法的采煤方法有两种，即钻孔液压割采和切削顺槽割采。

钻孔液压割采适用于矿厚较大、炭质薄煤层，而切削顺槽割采适用于矿厚较小、炭质坚硬的煤层。

关键问题是选择合适的采煤方法，并进行技术改进和优化，以提高采煤效率和质量。

4. 煤层稳定问题煤矿厚煤层110工法在采矿过程中容易引起煤层的塌陷和顶板的下沉，严重影响安全生产。

关键问题是采取合适的支护措施，如支架灌浆、岩石锚杆等，加强煤层稳定性，有效防止事故的发生。

5. 安全生产管理问题煤矿厚煤层110工法采矿过程存在一定的安全风险，管理不善易导致事故的发生。

关键问题是加强安全生产管理，建立健全的安全制度和管理体系，加强员工培训和安全教育，提高员工的安全意识和技能，确保生产过程的安全性和可持续发展。

煤矿厚煤层110工法在煤矿采矿中应用广泛，但也存在一些关键问题需要研究和解决。

只有通过对这些问题的研究，才能不断提高采矿效率和安全性，促进煤矿行业的可持续发展。

一号煤矿无煤柱开采技术研究与应用实施方案一号煤矿生产技术部二○一九年五月目录第一章无煤柱开采技术发展及应用经历 (1)一、实施无煤柱开采的意义 (1)二、国外无煤柱开采发展及应用情况 (2)三、国内无煤柱开采发展及应用情况 (2)四、“110-N00工法”工法简介 (4)第二章一号煤矿无煤柱开采科研项目概述 (6)一、项目实施背景 (6)二、项目研究机构设置 (7)三、项目研究目标 (7)四、项目研究内容 (8)第三章一号煤矿简介 (9)一、矿井概况 (9)二、矿区地理环境 (9)（一）地理位置及行政区划 (9)三、矿井开采技术条件 (11)四、矿井开拓布局及生产系统 (14)五、科技项目开展情况 (16)第四章一号煤矿无煤柱开采科研项目实施规划 (17)一、项目实施总体规划 (17)二、较薄煤层无煤柱开采实施规划 (17)三、中厚煤层无煤柱开采实施规划 (23)四、厚煤层无煤柱开采实施规划 (23)五、N00工法实施规划 (24)第五章 501工作面无煤柱开采方案设计 (27)一、501工作面简介 (27)二、501工作面无煤柱开采总体方案设计 (33)三、501工作面巷道断面选择及设备布置 (33)（一）巷道断面选择 (33)（二）巷道设备布置 (34)四、501工作面巷道掘进支护设计 (35)（一）巷道支护设计 (35)（二）支护参数校核 (35)（二）支护参数校核 (38)五、切顶爆破预裂设计 (39)六、沿空留巷支护设计 (39)（一）恒阻锚索支护设计 (39)（二）恒阻锚索支护参数校核 (40)（三）恒阻锚索保护方案 (40)（四）沿空留巷超前支护设计 (43)（五）沿空留巷滞后支护设计 (43)七、通风、运料及供排水 (45)（一）通风 (45)（二）运料及排渣 (46)（三）供排水 (46)八、沿空留巷施工组织 (48)（一）施工步骤及工艺流程 (48)（二）劳动组织 (48)第六章灾害治理方案 (49)一、矿压监测及防治方案 (49)（一）测点布置及监测内容 (49)（二）监测方法及数据处理 (49)（三）矿压防治处理方案 (49)二、防灭火方案 (49)三、粉尘防治方案 (50)四、瓦斯防治方案 (51)（一）本煤层预抽方案 (51)（二）底板3#煤瓦斯预抽 (53)（三）高位裂隙抽放 (55)五、防治水方案 (57)（一）探放水设计 (57)（二）排水系统 (57)第七章沿空留巷成本预算及效益预测 (59)一、沿空留巷成本预算 (59)二、经济、社会效益分析 (59)（一）经济效益预测 (59)（二）社会效益分析 (59)第八章存在问题及建议 (60)第一章无煤柱开采技术发展及应用经历一、实施无煤柱开采的意义无煤柱开采是合理开发煤炭资源，提高煤炭回收率，减少巷道掘进量，改善巷道维护状况，并且有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效益的一项先进的地下开采技术。

双鸭山矿业集团110工法技术的研究应用110工法是何满朝院士研究的切顶卸压沿空留巷最新成果，龙煤双鸭山矿业公司通过技术合作方式，引进该先进工艺并结合双鸭山矿区地质构造，通过攻关研究在薄煤层、中厚煤层、厚煤层切顶自成巷均获得了成功，并形成了一套较为完善的技术和性能可靠的配套设备。

对解决煤矿深部灾害治理，加快生产准备，释放安全产能，降低生产成本，意义重大。

标签：无煤柱；110工法；切顶卸压；自成巷工艺1、引言为了缓解矿井采煤工作面的接续，沿空留巷技术一直在双矿公司应用推广。

该技术在提高煤炭回收率、减少煤柱塌落避免煤层着火、降低应力集中减少动力灾害等方面有明显优势。

我公司各矿先后采用多种留巷方式，如矸石砌墙、煤粉掺水泥编织袋码墙、水泥预制砌块、似膏体充填等，虽然都有各自优势，但在沿空留巷的过程中仍存在沿空巷道受动压影响大、矿压显现剧烈、沿空巷道围岩变形大、不合理的巷旁支护等诸多问题。

特别是由于采后备跟不上，造成后期巷道返修量剧增，维护成本升高，给生产准备带来很大难度。

2、110工法技术原理无煤柱切顶卸压自动成巷110工法技术是目前国内最先进的留巷工艺。

该工艺原理是将巷道岩体切断，将长臂岩梁转化为短臂梁。

没有对顶板处理之前，巷道顶板为长悬顶的一部分，煤柱作为支撑结构。

若煤柱强度不足以抵抗长臂梁的压力，巷道易产生大变形。

110工法采用爆破超前预裂顶板，形成裂缝线，顶板岩体在周期来压作用下沿切缝线整体切断，碎胀的顶板矸石形成对上覆老顶岩梁支撑结构，控制老顶的回转和下沉变形。

切落的顶板形成巷帮，隔断老塘，从而保证工作面上（下）顺槽，实现单面单巷采掘模式。

由于长臂梁转化为短臂梁，可在一定程度上减小悬臂梁荷载，有利于巷道的稳定。

3、工程情况为保证110工法工艺顺利推广实施，2016年初公司先后组织两批工程技术人员去延安禾草沟矿、山西店坪矿考察学习，2016年12月下旬，双矿公司在东荣二矿南四区17层四面尝试110工法切顶自成巷工艺，取得突破性成果。

110工法在近距离煤层中的应用作者：闵杰来源：《科技创新导报》2020年第13期摘 ; 要：110工法是目前煤炭行业中最具有应用前景的技术之一，它不仅可以大幅度的降低开采工作面的挖掘成本，而且能够提高资源的利用率。

它的主要技术原理是通过顶板定向预裂切缝，利用顶板的岩层压力，形成切顶御压自动成巷道，使得回采一个工作面、只需掘进一个顺槽巷道、另一个顺槽巷道自动形成，这一开采技术真正实现无煤柱开采和Y型通风巷道的形成，降低巷道周期性的压力，加强了施工的安全和经济效益。

本文针对110工法在近距离煤层中的应用进行讨论。

关键词：110工法 ;近距离煤层 ;无煤柱开采中图分类号：TD823 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码：A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文章编号：1674-098X（2020）05（a）-0035-02近距离煤层的开采会使下层巷道因受到压力而产生围岩破碎或者变形的破坏，并且随着矿井开采年限和开采深度的增加，瓦斯、水害、压力等复杂情况越来越多，使得采掘接替更加紧张，安全管理的难度与日俱增。

为有效解决以上难题，在煤层的开采中可以引入最新采煤技术“110工法”，来解决矿井生产接替紧张局面，实现单翼采区工作面无煤柱连续开采。

但是110工法有其特定的适应条件，本文以它的适应条件为基础，研究近距离煤层切顶卸压技术的应用。

1 ;与传统开采技术相比110工法的可行性“110工法”即切顶卸压沿空自留成巷无煤柱开采新技术，110是指一条巷道、一个工作面、零个煤柱。

该工法是由中科院院士中国矿业大学何满潮在2009年提出的。

它的主要技术原理是通过顶板定向预裂切缝，通过切断部分顶板的矿山压力传递，利用顶板岩层压力，形成切顶御压自动成巷道，实现无煤柱开采技术的应用，使得回采一个工作面、只需掘进一个顺槽巷道、另一个顺槽巷道自动形成，真正实现无煤柱开采。

这一工法成功地将工作面由“跳采”转变为连续开采，实现了Y型通风巷道，降低巷道周期性的压力，加强了施工的安全和经济效益。