110工法”在哈拉沟煤矿的应用

一：哈拉沟煤矿简介 二：矿井生产系统
三：“ 110 ”工法介绍
四：“ 110 ”工法应用进展
平硐-斜井-立井
大巷两翼盘区条带式
连续采煤机掘进工艺
联合开拓方式
工作面布置
开拓掘进
采煤方法为长壁后退式一次采全高综合机械化采煤方法，全部垮落法管 理顶板。
综采工作面采煤机：为JOY 7LS6/LWS603型电牵引双滚筒采煤机 （总装机功率：1860kW，采高2.7～ 5.5m，截深865mm，生产能力 5500t/h。），
刮板输送机为张家口3*855KW 可弯 曲刮板输送机，
液压支架为郑煤6.3米改5.5米支架(支撑 高度：2550～5500mm，支架中心距： 1750mm，工作阻力为12000KN) 。
掘进工作面采用连续采煤机掘进，锚杆机支护顶板的掘进工艺。
掘进工作面选用一台12CM15-10D型 连续采煤机落煤； 一台10SC32-48B型梭车将采煤机 采出的煤炭转运至给料破碎机； 一台GP-460/150型给料破碎机 完成煤炭的破碎与转载工作； 一台4E00-2250-WT型锚杆机进 行支护； 一台UN488型铲车清理浮煤和运输材 料。
顶.底板
老顶 煤 层 顶 底 板 情 况
厚度
8.76-18 11.6
岩石名称
细砂岩、 中砂岩
直接顶
0.52-3.9 1.84
粉砂岩
直接底
0.15-10.4 3.67
粉砂岩
岩 性 特 征 青灰色～灰白色，以长石为主，次为石英，含 云母，次棱角状，分选性差。底部逐渐变粗， 岩体较软，水平层理，局部钙质胶结。岩芯易 断，手按呈砂状。 灰色， 深灰色，青灰色，泥质胶结，含白云 母及炭化植物叶化石，具水平层理，层面可见 炭化植物碎屑化石。 内含多层煤线，受压易冒落，局部夹有薄层 中砂岩，属易冒落-中等冒落顶板。 12201顺槽层间距为0.52-2.5m，其中运顺侧 层间距较小，最大1.45m。12上煤厚度为1.42.54m，局部可采。 青灰色，以长石为主，次为石英，含云母， 局部可见黄铁矿及炭化植物碎屑化石。水平层 理。
H86钻孔柱状图（位于回撤通道处）
H31钻孔柱状图（位于切眼处）
回采前采用爆破技术，对巷 道正帮侧顶板采取定向预裂， 缩短顺槽侧采空区顶板悬臂 梁的长度，待工作面推过后，
在矿压作用下顶板将沿预裂
切缝自动切落形成巷帮，既 隔离了采空区又保持了巷道
的完整性，可作为下一个工
作面的顺槽二次使用，实现 了无煤柱开采。
12201面运顺留巷段采取恒阻锚索补强支护:恒阻锚索参数 为φ 22*8000mm锚索；
。
施工类别 施工单位 施工日期 施工人员 恒阻锚索组成 施工关键参数 配套机具 计划安装数量 实安装数量
恒阻大变形锚索安装 川煤集团川南建设工程有限公司 2015年06月09日-2015年06月19日 110工法专业化施工队伍（川煤7人） 恒阻器HZS35-300-0.5；直径22mm、长8m的钢绞线；托盘（300*300*12mm）；W钢带（长4.6m，眼距2m） 锚孔深7.7m；锚孔与铅垂线夹角为0度；预紧力28t
50m
50m
超前50m
1、巷道表面位移观测
测站12（共 12个） 测站3 测站2 测站1 多点位移计 锚索测力计 第1架
2、 巷道顶板离层监测
12201综采工作面
第9架
3、锚索受力和变形量监测
支架压力监测仪（共11个）
第17架
4、 工作面支架压力监测
第87架
一：哈拉沟煤矿简介 二：矿井生产系统
三：“ 110 ”工法介绍
技 术 原 理：采用具有特殊结构的恒阻大变形装置 ，使锚索支护既具有恒阻条件下抵抗变形的功能，
又具有抵抗冲击变形能量的功能。
参 数：恒阻力达到35t； 延伸量达到300mm。
恒阻锚索结构图
恒阻锚索示意图
关键技术——双向聚能爆破顶板预裂切缝技术
在炮孔中采用双向聚能装置 进行装药，并使聚能方向对准 控制断裂方向。 炸药起爆后，冲击波和应力 波优先沿设定方向集中释放，
2013年度陕西省 一级安全质量标准化煤矿
大学生采煤班
2012年1月22日除夕，中央电视台新闻 联播播出了哈拉沟煤矿大学生采煤班春 节期间坚守工作岗位的报道，哈匀沟煤 矿代表神华集团全体员工向全国人民致 以新春问候。
2014年中国安全生产协会安全管 理标准化示范班组
2012年全国能源化学系统“工人先 锋号”
“110工法”在哈拉沟煤矿的应用
单 位：神东煤炭集团哈拉沟煤
日 期：
2015.12.1
一：哈拉沟煤矿简介 二：矿井生产系统
三：“ 110 ”工法介绍
四：“ 110 ”工法应用进展
哈拉沟煤矿位于陕西省与内蒙古交界处的乌兰木伦河东岸，隶属陕西省神
木县大柳塔镇。井田面积72.4平方公里，设计生产能力1000万吨/年，核定生产
双向抗拉聚能装置示意图 聚能爆破实景图
聚能孔
在炮孔壁上形成和聚能孔方向
一致的径向初始裂缝。 爆生气体涌入径向初始裂缝，
在设定方向产生拉应力集中，
断裂岩体，实现顶板预裂切缝。
双向聚能拉张成型爆破受力模型
6、留巷 5、顶板 4、紧跟 3、超前 2、超前 1、12201 面运顺留巷 段采取恒阻 锚索补强支 护。 工作面在 工作面进 行预裂爆 破，形成 切顶卸压 预裂切缝 线。 垮落稳定 后，对留 巷进行整 形、喷砼。 段矿压观 测及采空 区有害气
3 3
煤尘
• 各煤层爆炸指数在32.43～40.16%之间， 煤尘有强爆炸危险
地压
• 本井田煤层埋藏较浅，回采各煤层都不 会发生冲击矿压现象
哈拉沟煤矿是神华神东煤炭集团所属的特大型安全高效骨干矿井，2004年底投 产以来，连续10年实现矿井产量和综采产量双过千万吨，创造了日产原煤 61000吨，综采日产原煤47489吨的生产记录，原煤生产效率最高达198吨工， 2005年至今已累计生产原煤1.4亿吨。
1. 工作面推进到切眼位置时将1#
端头支架回撤； 2. 重新加工焊接推拉头，将2#端
头支架向机尾偏移300mm；
3. 将3#端头支架向机尾偏移 1100mm；
4. 在端头支架上方焊接加高块，
保护顺槽锚索不被破坏。
爆破孔参数：距 巷帮0.2m，眼距 0.6；钻头直径为 Φ 48mm；孔深 6m；
一：哈拉沟煤矿简介 二：矿井生产系统
三：“ 110 ”工法介绍
四：“ 110 ”工法应用进展
12201综采工作面长320m，推进长747m，留巷长580m，煤
厚1.6-2.4m，平均煤厚1.9m，煤量61万吨。
12201综采面上覆基岩厚55～70m，松散层厚0～33 m，埋深60100m，回采期间预计正常涌水量为50m3/h，最大涌水量205m3/h。
名称
整机长度 整机宽度 整机高度 装机功率 整机重量 接地比压 爬坡能力
参数
2.5m 0.6m 2.1m(不含钻机1.3m) 45Kw 4.5t 0.1Mpa ±18º
名称
主油泵 液压系统压力 钻机扭矩 一次钻深 成孔直径 钻机调整角度 适用巷道高度
参数
力士乐145ml变量柱塞泵 16Mpa 300Nm 1430mm 48mm 0-90º 2.3-3m(可根据用户调整)
药卷 雷管 引线
药卷 雷管 引线 雷管 引线
预裂爆破装药结构为3201，
每次起爆10孔。
方案6 药卷 雷管 引线 引线 封泥 封泥 封泥 15#孔内窥视裂缝从 0.5-6m 方案7 方案8 药卷 雷管 引线
药卷 雷管
工作面生产期间，超前工作面提前爆破预裂进行切缝，形成切顶卸压预 裂切缝线。
切缝钻机
2.聚能管装药
3.固定药卷
4.安装聚能管
堵塞炮泥
串联引线起爆
回采过后，紧跟支架后挡矸，采空区侧采用“工字钢+单体”挡矸；顶板采 用“单体+钢梁” 支护。
液压单体支柱+钢梁支护（支柱为DW28-250/100型，花边梁长5m），一梁 四柱，支柱间距为1.5m、排距1.2m。
待采空区顶板稳定后，滞后工作面200m返修维护、喷砼，喷砼厚度80200mm，强度C20。
能力1600万吨/年。截止2015年6月，矿井保有地质储量62756.8万吨，剩余 可采储量40201.5万吨，服务年限25.1年。
井田可采煤层8层，主采煤层为22、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1、42煤层，目前主采煤层为22煤。
矿长、党委书记
机电副矿长
掘进副矿长
生产副矿长
党委副书记
总工程师 通风、技术副总
安全副矿长
机电副总
锚索张拉机TQ22-500/63（含QLBQ1.2×63气动泵、QLT22-500/退锚/张拉器，该型号退锚、张拉两用，张拉力500KN）
323套 323套（试验段46.8m，留巷段580m）
因12201面切顶卸压自动成巷技
术施工过程中发现端头支架对顶板
锚索、网片破坏严重，需对端头支 架进行改造，
历 年 产 量 柱 状 图
科技创新
为提高煤炭资源采出率，哈拉沟煤矿大胆创新。12上101综采工作面 布置长度达到450m，该工作面是目前世界最长的综采工作面，于2013年 回采完毕；22528综采工作面位于井田边界，为多回收边界煤炭资源，将 切眼布置为斜切眼，调斜角度为11.5°，为神东煤炭集团最大调斜工作面， 并于2014年9月份调斜完毕。
国内首个450m综采工作面
公司首个大角度调斜综采工作面
环保优质
环境管理体系认证获证单位
2014年度国家级绿色矿山试点单位
安全高效
哈拉沟煤矿2007-2012年先后5次荣获全国特级、一级安全高效矿井称号。
2008年度特级安全高效矿井
2012年度特级安全高效矿井
示范引领
2013年度陕西省省级示范企业
矿井采用双回路供电，两回电源线路分别引自 大柳塔110kV变电站和前石畔110kV变电站。 地面设35kV变电所三座，分别为主井工业广 场35kV变电站、风井工业广场35kV箱变，新 风井工业广场35kV变电站，10KV直接入井， 井下设1#、2#、3#中央变电所，为井下生产 作业供电。
井下建有1＃、2＃主排水泵房，泵房内设有 MD280-43*4离心水泵三台，一用一备一检 修。排水泵房均设内外主副水仓，水仓、水 泵及管路的供、排水能力均满足要求。
生产副总
副总会计师
机电信息中心
生产指挥中心
经营办
党政办
生产办
安管办
水
• 水文地质条件简单，矿井水文地质类型 为二类一型
火
• 1-2、2-2煤层同属一类自燃煤层，自然发 火期为1～2个月
结论
• 基于以上叙述， 矿井地质条件 瓦斯 良好，煤层赋 • 绝对瓦斯涌出量：2.41m /min，相对瓦斯 涌出量：0.11m /t，矿井为低瓦斯矿井 存条件优越
端头架后
面，进行 档杆支护 和滞后段
体监测。
运顺内施
工双向聚 能拉伸爆 破孔。
加强支护。
已掘巷道净断面 ： 宽×高
5.4×2.4m；
预留巷道净断面 ： 宽×高
5.0×2.1m。
顶板支护：采用“螺纹钢锚杆+钢筋网片+π型钢带+锚索” 联合支护，支护强度0.23MPa； 两帮支护：采用“玻璃钢锚杆+塑料网”支护。
矿井采用中央分列通风方式，1#、2#平硐、主斜井、进风立井进风，回风立井回 风。采用抽出式通风方法。配备型号为FBCDZ-No36/2×800的风机两台，一用 3 一备，主通风机反转反风，额定风量8400～18600m /min，额定负压1250～ 3 5500Pa，风机叶片运行角度为-3°/-3°。矿井总进风量17240m /min，总回风 3 3 量17616m /min，排风量为18131m /min，主扇负压1930Pa，能够满足目前 生产的需要。
四：“ 110 ”工法应用进展
12201面留巷段长度为580m，试验段长度为46.8m。恒阻锚索补强支护从6月
9日开工，于6月20日完工，共施工恒阻锚索322套，W钢带158条。试验段恒 阻锚索24套，W钢带12条，留巷段施工恒阻锚索298套，W钢带146条。
12201工作面从6月8日开始安装两顺槽及工作面矿压监测系统，于7 月13日全部施工完毕。共安装恒阻锚索载荷监测仪16套，顶板离层仪
（1）主运输系统
• 矿井主运输系统采用斜井提升，带式输送机运输方 式。主运输系统包括原煤上仓（101）、主斜井胶 带机（102）、22煤大巷胶带机（103）、12煤主 运胶带机（120）、22煤综采顺槽胶带机和连采工 作面顺槽胶带机组成。
（2）辅助运输系统
• 矿井辅助运输全部采用防爆无轨胶轮车运输。