下载文档原格式
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。
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究煤矿开采是煤矿生产的关键环节，而沿空留巷技术是煤矿开采中的一项重要技术。
沿空留巷技术是指在煤炭开采过程中，为了控制矿压和提高矿井安全、增加煤炭采运效率，将煤层的一部分或全部不采取方式保留起来，这样就形成了沿空留巷。
沿空留巷技术的应用对煤矿的安全生产和提高煤矿开采效率具有重要意义。
本文将就煤矿开采中沿空留巷技术的应用进行研究。
一、沿空留巷技术的原理和意义沿空留巷技术是在煤炭开采中为了保护矿柱、控制矿压，提高矿井安全和提高煤炭采运效率而采用的一项技术措施。
它通过在煤炭开采过程中留出一定的区域，即留巷，使得矿柱能够承受一定的压力，起到支护和控制矿压的作用。
沿空留巷技术的应用可以有效地控制矿压，减少矿灾事故的发生，保障矿工的生命安全。
沿空留巷技术还可以提高煤矿开采效率，减少综采工作面的煤层损失，降低开采成本，增加经济收益。
沿空留巷技术在煤矿开采中具有非常重要的意义。
二、沿空留巷技术的应用现状1. 沿空留巷技术在矿井支护中的应用在煤层开采过程中，沿空留巷技术不仅可以对矿柱进行有效的支护，还可以通过合理的设计和施工来减少矿柱的破坏，降低煤层的损失，提高煤炭的回收率。
煤矿瓦斯是煤矿生产中的一大隐患，沿空留巷技术的应用可以有效地减少矿场内瓦斯的聚集和积聚，有效地控制了瓦斯的涌出和爆炸的发生。
通过沿空留巷技术的应用，可以减缓煤层的顶板运移速率，降低矿压的影响范围，有效地保护矿井的安全生产。
1. 技术和设备的更新换代随着我国煤矿开采技术的不断攀升和矿井深度的增加，沿空留巷技术需要更高性能的设备和更科学的技术手段来支持。
未来，沿空留巷技术的设备和技术将向着智能化、自动化和集成化方向发展。
2. 沿空留巷技术的理论研究随着煤炭资源的逐渐枯竭，煤矿的深部开采和难采煤层的开采将成为未来煤炭生产的一个重要发展方向，沿空留巷技术的理论研究将更加重要。
未来，沿空留巷技术的研究将更加注重计算机模拟、数值模拟、仿真试验等现代化手段的应用。
明珠煤业无煤柱自成巷110工法关键技术研究及应用摘要：随着开采范围和强度的加大，传统锚网索支护在顶板变形过程中无法达到同步变形，容易引发导致刚性支护材料的断裂失效，同时由于顶板变形能量不能被充分释放，将引发应力集中并最导致发巷道的变形失稳，无法适应围岩的大变形特征，由此引发了许多大变形工程灾害问题。
同时常常出现两帮非对称大变形灾害、底臌非对称大变形灾害和巷道大面积严重冒顶灾害。
这些灾害的频繁发生，严重威胁着矿山的安全可持续开采。
目前所采用的锚网索喷等支护形式无法对巷道围岩进行有效的控制，回采巷道变形逐渐加剧，多次扩巷翻修，严重影响了矿井的正常生产，导致成本增大、冒顶危险性增加。
若采用传统留设煤柱方式开采时，需要多掘出一条巷道，同时留设煤柱造成了资源的大量浪费[1]。
关键词:煤矿;无煤柱开采;110工法；关键技术；研究；应用一、 110工法原理2008年，何满潮院士提出切顶卸压自动成巷技术工艺，实现了长壁开采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，实现了无煤柱开采，开始了我国第三次矿业技术变革。
常规长壁开采121工法在开采过程中煤层顶板会形成长壁梁，因此，往往存在应力高度集中、顶板与煤层被压坏、高应力区掘巷及采动超前压力高等问题，容易引发工程事故，同时，留设的煤柱将造成资源的浪费，而110工法可以在很大程度上减少或避免上述问题。
总的来说，110工法利用矿山压力、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、减弱空区瓦斯、减弱煤层自燃、实现自动成巷和实现无煤柱开采[2]。
要实现上述目标，需要采用特殊的爆破方式切断巷道顶板，同时使用能够适应顶板变形的新型锚索对巷道顶板进行加固，保证顶板压力能够缓慢转移至采空区矸石，同时，在回采过程中对巷道内进行临时支护，以抵抗回采动压对顶板稳定性的影响，除此之外，还需架设挡矸支护并对碎石帮进行密闭，防止矸石和有害气体进入巷道。
沿空留巷切顶卸压技术沿空留巷切顶卸压技术是指在采煤工作面上，通过切开工作面顶板来释放顶板压力和改善采空区的技术。
该技术具有降低采煤工作面顶板压力、提高工作面安全性、减少煤矿事故发生率的重要作用。
下面将从原理、特点以及应用等方面来详细介绍这项技术。
首先，沿空留巷切顶卸压技术的原理是利用机械手段切开煤层的一部分，使顶板有一部分成为空巷上盘，从而降低顶板的压力。
这样可以提高工作面的安全性，减少事故的发生率。
其次，沿空留巷切顶卸压技术的特点是灵活可控、高效安全。
工人可以根据实际情况切割煤层，以达到卸压的效果。
而且这项技术不仅可以降低采煤工作面的风险，还可以提高采煤效率和资源利用率，对于矿山的可持续发展具有重要意义。
此外，沿空留巷切顶卸压技术的应用场景比较广泛。
在煤矿采煤工作面上，采用这项技术可以有效解决采煤工作面顶板压力过大的问题。
同时，该技术还可以被应用于其他领域，比如隧道工程、地下储气库等。
这些领域都需要解决地质条件复杂、岩层紧密、顶板压力大的问题，因此沿空留巷切顶卸压技术具有较大的应用潜力。
在实施沿空留巷切顶卸压技术时，需要注意以下几点。
首先，要充分了解煤层的地质条件和顶板压力情况，选择合适的切割方式和位置。
其次，要合理安排切割工序和切割时间，确保工作面的稳定性和采煤效率。
同时，要加强对切割过程中顶板变形和松动情况的监测和预警，及时采取措施以避免事故的发生。
此外，还需要加强对操作人员的培训和指导，提高他们的安全意识和技能水平。
总结起来，沿空留巷切顶卸压技术是一项对于降低顶板压力、提高工作面安全性、减少煤矿事故发生率具有重要作用的技术。
它的特点是灵活可控、高效安全，适用于煤矿采煤工作面以及其他地下工程领域。
然而，在实施该技术时需要充分考虑煤层地质条件和顶板压力情况，并加强对切割过程的监测和预警，以确保工作面的稳定性和安全性。
《寺河二号井切顶卸压沿空留巷围岩控制技术研究》一、引言随着煤炭资源的不断开采，矿井的生产环境变得越来越复杂，对矿井安全与高效生产的要求也日益提高。
寺河二号井作为重要的煤炭生产基地，其生产过程中的围岩控制技术显得尤为重要。
切顶卸压沿空留巷技术是当前煤矿生产中常用的围岩控制技术之一，它能够有效提高矿井的生产效率和安全性。
本文将针对寺河二号井的切顶卸压沿空留巷围岩控制技术进行研究，分析其技术特点、存在的问题及改进措施。
二、寺河二号井切顶卸压沿空留巷技术概述寺河二号井的切顶卸压沿空留巷技术主要应用于矿井的煤炭开采过程中，通过对矿体进行切割，将矿体分为顶部和底部两部分。
顶部通过卸压措施，使围岩得到有效的控制，而底部则通过沿空留巷的方式，为煤炭的运输和采出提供通道。
该技术具有操作简便、成本低廉、安全可靠等优点，在矿井生产中得到了广泛应用。
三、围岩控制技术现状及问题分析尽管切顶卸压沿空留巷技术在寺河二号井的应用取得了一定的成效，但在实际生产过程中仍存在一些问题。
首先，围岩的稳定性控制不够理想，容易出现片帮、冒顶等安全事故。
其次，切顶卸压过程中的参数设置不够科学，导致卸压效果不理想，影响了矿井的生产效率。
此外，沿空留巷的支护方式也需要进一步优化，以提高矿井的安全性。
四、围岩控制技术研究针对寺河二号井切顶卸压沿空留巷围岩控制技术存在的问题，本文从以下几个方面进行研究：1. 围岩稳定性控制技术研究。
通过对围岩的物理力学性质进行分析，确定合理的支护方式和参数，提高围岩的稳定性。
同时，采用先进的监测技术，实时监测围岩的变形情况，及时发现并处理异常情况。
2. 切顶卸压参数优化研究。
通过对切顶卸压过程中的参数进行科学设置，优化卸压效果。
采用数值模拟和现场试验相结合的方法，确定最佳的切顶深度、卸压角度等参数。
3. 沿空留巷支护方式改进研究。
针对沿空留巷支护方式存在的问题，进行改进和优化。
采用新型支护材料和支护结构，提高支护的稳定性和可靠性。
Value Engineering0引言随着我国煤矿产业结构发展方向的不断调整，浅层矿井的开发进度放缓，越来越多的企业开始尝试深井工程开发。
在这类工程中，由于需要进行高深度作业，有时会在矿井中遗留一部分设置的煤柱，这些煤柱在通常情况下较难回收。
一方面遗留的煤柱形成了煤矿资源的浪费；另一方面这些煤柱也容易形成集中应力，对巷道围岩的控制形成威胁。
综放综采工作面沿空留巷中切顶卸压技术是专门应对深挖矿井巷道围岩控制问题所开发的新型技术[1]。
在深挖矿井工程中，可以无需预留煤柱，以恒阻大变形锚杆和定向预裂爆破技术等对综放综采工作面进行切顶、卸压等，实现运输巷沿空留巷围岩的科学、高效控制，进而有效缓解矿井深度掘进过程中某些衔接位置的矛盾等。
本文以我国某煤矿综采工作面为例，对该技术的应用思路进行总结，通过与传统方法的对比归纳了沿空留巷切顶卸压技术的优势等。
1工程背景1.1工程概况己16-17-2206工作面是该煤矿中首个综放综采工作面，位于己16-17煤开拓大巷的东侧，开采煤层2-2煤。
该综放综采工作面的工作范围主要包括南侧未开采的深挖矿井煤层和西北侧未开采的深挖矿井煤层。
该煤层的开切眼和顺槽开口分别位于22062工作面的西部边界和大巷保护煤柱内。
22062工作面的整体开采面积约1.68km 2，其工作面长约265m ，推进长度约6017m ，深挖煤层总储量约2446.59万t 。
1.2工作面煤层赋存条件该工作面煤层所形成的煤种主要为不沾煤，煤层整体的赋存条件并不复杂，煤层厚度普遍在11.48~13.16m 范围内，平均厚度约12.7m ，煤层的整体埋藏深度约300.7~352.5m ，综放综采工作面的挖掘范围内煤层底板标高约+960.76~986.95m 之间。
在该煤矿其他类似煤层的开采过程中，多采用传统的巷道掘进技术，普遍存在工程量大、工作面采出率难提升等问题。
1.3工作面平面布置情况在该工作面中首次采用了沿空留巷切顶卸压技术，将该工作面的运输巷道保存以后作为下一个工作面的回风巷。
切顶卸压无煤柱自成巷技术（110/N00工法）应用示范项目技术贵州省科学技术厅二○一八年十一月目录一、项目摘要 (1)二、项目的意义和必要性 (3)2.1 项目的意义 (3)2.2 项目的必要性 (5)2.3 项目需求及推广性分析 (7)三、国内现有工作基础 (9)3.1 国内现状和技术发展趋势 (9)3.2 项目现有研究基础 (31)3.3 项目团队情况 (37)3.4 工程项目进展与经费落实情况 (53)3.5 项目承担单位平台基础条件 (54)四、项目总体布局 (56)4.1 项目总体目标 (56)4.2 实施年限 (56)4.3 年度计划安排与阶段目标 (56)4.4 具体考核指标 (57)五、课题设置方案 (58)5.1 课题一：切顶卸压无煤柱自成巷关键技术适用性研究 (58)5.3 课题二：110/N00工法应用下的矿井瓦斯治理成套技术研究 (60)5.3 课题三：N00工法成套技术研究 (61)5.4 课题四：110/N00工法应用示范及推广 (63)六、项目涉及的行业共性（公益）技术分析，技术路线、技术方案 (64)6.1行业共性（公益技术） (64)6.2技术路线、技术方案 (65)七、知识产权和技术标准现状和预期分析 (67)八、项目总投资预算，资金筹措方案，配套资金落实措施 (68)8.1 项目总投资预算 (68)8.2 资金筹措方案及配套资金落实措施 (69)8.3 经费预算详细说明 (69)九、项目预期成果效益分析 (73)9.1 经济、社会效益分析 (73)9.2 推广应用与产业化前景 (74)十、管理机制 (74)十一、项目的风险分析 (75)十二、其他需要说明的事项..................................................................... 错误!未定义书签。
十三、有关附件......................................................................................... 错误!未定义书签。
