《无煤柱自成巷110工法规范》征求意见稿
高瓦斯易自燃煤层实施“110 工法”难点与解决方案分析
◎赵良冯青林高瓦斯易自燃煤层实施“110工法”难点与解决方案分析(作者单位:辽宁铁法能源有限责任公司晓南矿)一、工作面概况1.工作面位置及范围。
N1-1502工作面属于二水平北一采区,位于晓南矿工业广场西北部;采动影响范围内有一条季节性河流、一条高压线(隆南1#60KV )、三条通讯线路、积水Ⅴ区、积水Ⅵ区、积水II 区及景荒地村、景荒地新址和刘荒地村部分住宅,其余为平坦耕地。
N1-1502工作面位于北一采区西部。
南以北一15层中巷保护煤柱为界与南翼采区相邻;北部与北二采区相邻;东部为N1-1503工作面(尚未开拓);西与大兴井田相邻。
工作面座标范围为:X:4694384~4695566;Y:41549506~41550105;Z:-572~-610。
工作面走向长度1185m;倾斜长度210m;面积247122㎡。
2.煤层情况。
N1-1502工作面所开采的煤层为下含煤段15-1#煤层。
煤层倾向290°~310°,倾角3°~7°,平均为5°。
煤种为气煤,光亮型,条带状结构,贝壳状断口,煤质较好。
煤层厚度1.20m~2.03m,平均厚度1.5m。
夹矸一至二层,为泥岩及炭质泥岩,厚度0.05m~0.15m。
本工作面原煤工业指标采用相邻N1-1501工作面煤质化验结果:水份(Mt )8.7%,灰分(Ad )36.44%,挥发份(Vdaf )17.75%,发热量(Qnet,ar )4245cal/g。
二、影响瓦斯治理因素分析1.通风系统选择在瓦斯治理的影响。
晓南矿N1-1502刨煤工作面原设计为“U”形通风工作面,计划实施“110工法”后,补充掘进N1-1502入风改造道与N1-1502运输顺槽贯通,N1-1502工作面初期采用“两入一回”通风方式,后期调整为“一入两回”通风方式,同时,N1-1502入风改造道作为下一个工作面的轨道顺槽,N1-1502运输顺槽实施留巷作为下一个工作面的运输顺槽,开采下个工作面前施工回风顺槽形成工作面完整的通风系统,确保一个工作面具有三条顺槽,并每个工作面回采期间留巷一个顺槽,从而实现无煤柱开采。
无煤柱自成巷技术
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。
煤矿110“工法”设计说明
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
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。
“110工法”无煤柱开采技术应用效果研究
陕西涌鑫矿业公司安山煤矿,基于“110工法”无煤柱开 采的基本原理和技术要求,在矿井二盘区东部5-2煤工作面 推广应用研究,结合井田实际地质情况、工作面布置参数、 设备配套选型等情况,进行"110工法”无煤柱开采方案设 计,在现场应用过程中不断发现问题,总结经验,提炼出适 应安山煤矿及相似井田地质条件下的“110工法”无煤柱开 采技术,达到减少掘进工程量,提高资源回收率,增加矿井 效益的目的。
CHINA VENTURE CAPITAL 中国科技投资125
关键词:“110工法”无煤柱资源回收
明珠煤业无煤柱自成巷110工法关键技术研究及应用
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。
煤矿110“工法”设计说明
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。
应急管理部关于公开征求《煤矿安全规程(部分修订条文征求意见稿)》意见的通知
应急管理部关于公开征求《煤矿安全规程(部分修订条文征求意见稿)》意见的通知文章属性•【公布机关】应急管理部•【公布日期】2021.02.10•【分类】征求意见稿正文应急管理部关于公开征求《煤矿安全规程(部分修订条文征求意见稿)》意见的通知为加强煤矿安全管理,预防和减少煤矿事故发生,保障煤矿生产安全,我部组织起草了《煤矿安全规程(部分修订条文征求意见稿)》,现向社会公开征求意见。
公众可以通过以下途径和方式提出反馈意见:1.登录中华人民共和国司法部中国政府法制信息网(、),进入首页主菜单的“立法意见征集”栏目提出意见。
2.电子邮箱:*****************。
3.通信地址:北京市西城区广安门南街70号应急管理部政策法规司(邮政编码:100054),并请在信封上注明“煤矿安全规程”字样。
意见反馈截止时间为2021年3月11日。
煤矿安全规程(部分修订条文征求意见稿)一、将第四条修改为:“从事煤炭生产与煤矿建设的企业(以下统称煤矿企业)必须遵守国家有关安全生产的法律、法规、规章、规程、标准和技术规范。
“煤矿企业必须加强安全生产管理,建立健全各级负责人、各部门、各岗位安全生产与职业病危害防治责任制。
“煤矿企业必须建立健全安全生产与职业病危害防治目标管理、投入、奖惩、技术措施审批、培训、办公会议制度,安全检查制度,事故隐患排查、治理、报告制度,事故报告与责任追究制度等。
“煤矿企业必须建立各种设备、设施检查维修制度,定期进行检查维修,并做好记录。
煤矿企业必须制定防爆电气设备、输送带、反应型高分子材料等重要设备材料的入矿检查验收、入井前安全性能检测制度,防爆、阻燃抗静电等安全性能不合格的不得入井使用。
“煤矿必须制定本单位的作业规程和操作规程。
”二、将第十条修改为:“煤矿使用的纳入安全标志管理的产品,必须取得煤矿矿用产品安全标志。
未取得煤矿矿用产品安全标志的,不得使用。
“试验涉及安全生产的新技术、新工艺必须经过论证并制定安全措施;新设备、新材料必须经过安全性能检验,取得产品工业性试验安全标志。
110工法一号煤矿无煤柱开采技术研究与应用实施方案(定稿版)
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。
“110工法“”在晓南矿的应用
四、晓南矿 “110工法”设计方案
图4-2 (a) 顺槽顶板预裂切缝钻孔布置断面图
开、下得来、护得住”,即恒阻锚索能拉 得住上覆岩层基本顶,聚能爆破装置预裂 顶板时能切得开顶板形成裂缝,采场周期 来压时顶板能沿着预裂顶板时切开的裂缝 下来,自动成巷后巷道能护得住。
三、110工法关键技术和实施 步骤
其核心步骤如下: 第一步:利用恒阻锚索对巷道顶板加强支护,以
保证随后预裂顶板、切顶时不影响自动形成的巷道 质量; 第二步:利用切缝钻机施工爆破钻孔,聚能爆破 装置超前预裂顶板,在顶板形成裂缝; 第三步:利用矿山压力在采场周期来压时沿顶板 裂缝自动实现沿空切顶,将顶板切落下来,切落的 顶板形成巷帮。 同时借助岩石碎胀系数使岩石破碎后的体积增大 为原来的1.3倍,压实并隔断采空区,从而自动形成 下一条回采巷道。
下一工作面巷道 无煤柱自成巷
开采技术
采场支承 压力
切落成巷帮
形成下一工作面巷道
传统121工法与110工法对比
二、110工法应用研究的意义
110工法应用的意义主要表现在以下三 个方面:
1、减灾意义 2、经济意义 3、社会意义
二、110工法应用研究的意义
1、减灾意义: 采用切顶卸压无煤柱自成巷开采技术
三、110工法关键技术和实施 步骤
1、关键技术 (1)顶板切缝技术及双向聚能拉张爆破试
验设计理论及设计方案研究; (2)恒阻大变形锚索支护理论及支护技术; (3)挡矸支护理论及支护设计研究; (4)无煤柱开采110工法PU监测系统。
三、110工法关键技术和实施 步骤
2、实施步骤: 110工法的关键在于“拉得住、切得
四、晓南矿 “110工法”设计方案
图4-1(a) 恒阻大变形锚索支护断面图
国家安全监管总局关于征求《煤矿安全规程(修订征求意见稿)》意见的通知
国家安全监管总局关于征求《煤矿安全规程(修订征求意见稿)》意见的通知文章属性•【公布机关】国家安全生产监督管理总局•【公布日期】2015.09.22•【分类】征求意见稿正文国家安全监管总局关于征求《煤矿安全规程(修订征求意见稿)》意见的通知为保障煤矿安全生产和从业人员的人身安全与健康,防止煤矿事故与职业病危害,国家安全监管总局起草了《煤矿安全规程(修订征求意见稿)》,现向社会公开征求意见。
公众可通过以下方式提出意见和建议。
1.登录中国政府法制信息网(网址:),进入首页左侧的“部门规章草案意见征集系统”提出意见和建议。
2.通过信函将意见发至:北京市东城区和平里北街21号(邮编100713)国家安全监管总局政策法规司,并在信封上注明“征求意见”字样。
3.通过传真将意见发至:************。
4.通过电子邮件将意见发至:********************.cn。
安全监管总局政法司2015年9月22日煤矿安全规程(修订征求意见稿2015年9月)第一编总则第二编地质保障第三编井工煤矿第一章矿井建设第一节一般规定第二节井巷掘进与支护第三节井塔、井架及井筒装备第四节建井期间生产及辅助系统第二章开采第一节一般规定第二节回采和顶板控制第三节采掘机械第四节建(构)筑物下、水体下、铁路下及主要井巷煤柱开采第五节井巷维修和报废第六节防止坠落第三章通风、瓦斯和煤尘爆炸防治第一节通风第二节瓦斯防治第三节瓦斯和煤尘爆炸防治第四章煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出防治第一节一般规定第二节区域综合防突措施第三节局部综合防突措施第五章冲击地压防治第一节一般规定第二节冲击危险性预测第三节区域与局部防冲措施第四节冲击地压安全防护措施第六章防灭火第一节一般规定第二节井下火灾防治第三节井下火区管理第七章防治水第一节一般规定第二节地面防治水第三节井下防治水第四节井下排水第五节探放水第八章爆炸物品和井下爆破第一节爆炸物品贮存第二节爆炸物品运输第三节井下爆破第九章运输、提升和空气压缩机第一节平巷和倾斜井巷运输第二节立井提升第三节钢丝绳和连接装置第四节提升装置第五节空气压缩机第十章电气第一节一般规定第二节电气设备和保护第三节井下机电设备硐室第四节输电线路及电缆第五节井下照明和信号第六节井下电气设备保护接地第七节电气设备、电缆的检查、维护和调整第八节井下电池电源第十一章监控与通信第一节一般规定第二节安全监控第三节人员位置监测第四节通信与图像监视第四编露天煤矿第一章一般规定第二章钻孔爆破第一节一般规定第二节钻孔第三节爆破第三章采装第一节一般规定第二节单斗挖掘机采装第三节破碎第四节轮斗挖掘机采装第五节拉斗铲作业第四章运输第一节铁路运输第二节公路运输第三节带式输送机运输第五章排土第六章边坡第七章防治水和防灭火第一节防治水第二节防灭火第八章电气第一节一般规定第二节变电所(站)和配电设备第三节架空输电线和电缆第四节电气设备保护和接地第五节电气设备操作、维护和调整第六节爆炸物品库和炸药加工区安全配电第七节照明和通信第九章设备检修第五编职业病危害防治第一章职业病危害管理第二章粉尘防治第三章热害防治第四章噪声防治第五章有害气体防治第六章职业健康监护第六编应急救援第一章一般规定第二章安全避险第三章救援队伍第四章救援装备与设施第五章救援指挥第六章灾变处理附则附录本规程主要名词解释(略)第一编总则第一条为保障煤矿安全生产和从业人员的人身安全与健康,防止煤矿事故与职业病危害,根据《煤炭法》、《矿山安全法》、《安全生产法》、《职业病防治法》、《煤矿安全监察条例》和《安全生产许可证条例》等,制定本规程。
“110工法”在东林公司W1-105综采面的应用
Science&Technology Informatization|科技•信息化“110工法”在东林公司W-105综采面的应用o文/李世刚李伟董磊铁煤集团东林公司煤种为无烟煤,现可采储量不足700万吨,为减少煤柱留设造成资源损失,提高矿井服务年限,缓解接续紧张的局面,东林公司自2016年试验采用切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术,即“110工法”,至2017年在东林公司W.-106工作面成功留巷1270m。
2019年就享用了留巷工程,在W-106工作面邻侧同层未采区段,仅施工1条回采巷道及切眼就构成了“2巷1面0煤柱”的W|-105工作面;西一105工作面在2019年回采后为西一103留巷。
“110工法”在东林公司的成功应用,从根本上解决了沿空留巷无煤柱开采的问题,避免了应力集中释放的重大隐患问题,也解决了综采工作面上隅角瓦斯问题,给安全生产提供了科学合理有效的实现方案,取得了显著的经济效益。
一、“笛0工法”简介相对传统的煤炭回采面布置方式与开采程序的“121工法”而言,“110工法”是煤炭开采格局与程序全新变革的重要成果。
前者在采区内每设计1个回采面,就必须施工回采巷道2条,留设煤柱1条。
在开采程序上多数实施“跳采”,每个采区不可避免出现“孤岛”工作面,安全生产难度大。
随采深增加,合理、合法弃之井下不能回收的煤炭越来越多,致使矿井寿命迅速折减。
而后者,应用“切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术”,仅仅在采区的首采面需要施工回采巷道2条,而在采区每1个非首采面只需掘回采巷道1条,留设煤柱0条。
推广应用“110工法”,是提高煤炭资源回收率,减少掘进工程量,提高采掘接续水平,延长矿井服务年限,切顶卸压降低应力集中释放,保障矿井经济效益与安全同步协调发展的主途径。
“110工法”的技术关键有四点:一是吊得住,超前施工恒阻锚索;二是切得开,顶板超前切缝欲裂;三是挡得住,沿空挡肝支护;四是留巷段动压影响区补强的临时支护。
110工法在近距离煤层中的应用
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald35DOI:10.16660/ki.1674-098X.2020.13.035110工法在近距离煤层中的应用闵杰(陕煤集团神木张家峁矿业有限公司 陕西榆林 719300)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。
科技成果——薄煤层无煤柱自成巷110工法技术
科技成果——薄煤层无煤柱自成巷110工法技术
技术开发单位
山西中新唐山沟煤业有限责任公司
适用范围
井工煤矿薄煤层开采
成果简介
采空区垮落时产生的动载荷较小时,主要依靠周期来压步距内限定变形加强支护,采取超前顶板大孔间距切缝技术,提高巷道成型效果;动载荷较大时,主要依靠周期来压步距内给定变形加强支护,采取超前顶板小间距密集孔切缝技术,主动切断采场坚硬顶与巷道顶板间的物理力学联系,辅助巷帮密集单体、切顶支架辅助切落顶板,起到成巷卸压的作用。
工艺技术及装备
1、超前顶板深孔预裂切缝技术;
2、超前深孔切缝聚能爆破专用装置;
3、超前切缝钻机设备及钻孔布置技术;
4、35T恒阻锚索、自移式辅助切顶支架等巷道围岩支护技术;
5、切顶留巷光栅实时观测系统。
市场前景
该技术可提高采掘比,缓解矿井生产接替紧张,提高生产效率,减轻工人劳动强度,具有显著的防灾减灾效益,延长矿井寿命,提高社会效益。
永城矿区城郊煤矿全力推行“110工法”
RESOURCES GUIDE41近日,桐柏县老湾金矿接替资源勘查报告、老湾金矿深部及外围普查通过中国地调局组织的专家验收。
河南省第一地质勘查院取得金资源量100吨的重大找矿突破。
河南省桐柏县老湾金矿是上世纪70年代发现的找矿线索,至今已经勘查了40多年,取得了一定的找矿成果,在上河、老湾发现和提交了中型矿山,经过多年开采,资源已基本枯竭。
其他地勘单位曾经三次在这里开展工作,没有大的突破。
很多专家认为这里没有找矿前景了。
2009年,省国土资源厅、省地矿局和地勘一院的专家们在反复论证的基础上认为,老湾金矿带具备较好的成矿地质条件和潜力,建议立项。
2010年,省地勘基金下达了“河南省桐柏县老湾金矿深部及外围预查”项目通知书,拉开了第四次勘查的序幕。
河南省国土资源厅大力支持整装勘查,将矿区附近的7个矿权整合在一起,扩大了找矿范围,实行大兵团作战。
在勘查合作方式上,省财政投入资金占40%、老湾金矿企业占40%、地勘单位占20%,形成了地质找矿联盟。
地勘一院组织技术骨干,在系统收集整理以往的地质、◎ 周强 牛冉雯桐柏老湾金矿新增金资源量100吨矿产、物探(化探)等资料的基础上,大胆创新,将“30公里长的老湾成矿带各孤立的矿床(点)确定为同一的成矿系统”;提出了“老湾花岗岩体覆盖于龟山组地层之上,岩体下部赋存有金矿体”和“松扒断裂南侧龟山组赋存有金矿体、北侧赋存银矿体”的重要观点。
2013年6月,经过多方论证,他们下决心投入200余万元在上上河矿区打下矿区最深的一个钻孔,设计孔深1700米,一下打到了4层金矿,厚度1~2米。
以前控制矿体都在标高-350米左右,现在控矿深度增加到近-1300米,极大地扩大了找矿空间。
截至目前,该项目投入勘查资金仅8000多万元,施工80个钻孔,钻探5万米,已控制84条金矿体,新增金金属量已达100吨,延长矿山服务年限80年,潜在经济价值250亿元。
地勘一院预测该区金矿找矿潜力可达200~500吨,银5000吨。
“110工法”原理创新与现场应用
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。
110工法切顶留巷支护技术参数优化
110工法切顶留巷支护技术参数优化
马腾
【期刊名称】《能源技术与管理》
【年(卷),期】2022(47)4
【摘要】110工法切顶留巷技术是降低煤与瓦斯突出风险、缩短甚至取消区间煤柱、提高回收率、缓解采掘接续紧张的一种先进开采技术。
在斜沟煤矿18505工作面材料巷采用无煤柱自成巷110工法施工过程中,在巷内锚网索联合支护的基础上,还布置了具备一定动压承载能力的ZM4800/20/42门式支架,防止巷道下位顶板受上位顶板运动影响产生剧烈变形,大幅度提高了围岩的自身稳定性。
ZM4800/20/42门式支架立柱安全阀卸载值设定为40 MPa,在顶板来压期间,多数立柱受压未开启卸载,使立柱钻入硬化底板,破坏巷道,严重影响留巷效果。
基于以上问题,经多方论证及现场实践,最终确定采取更换部分20 MPa安全阀的支护方案进行优化,现场对比发现,使用优化后的方案,巷道顶底板移近量明显变小,留巷效果得到提高。
【总页数】4页(P103-105)
【作者】马腾
【作者单位】山西西山晋兴能源有限公司斜沟煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD353
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中华人民共和国能源行业标准无煤柱自成巷110工法规范Code for No-pillar Mining with Gob-entry Retaining of the 110 Method(征求意见稿)主编部门:中国煤炭建设协会批准部门:国家能源局施行日期:2019年月日前言本规范是由中国煤炭建设协会负责组织,中国矿业大学(北京)会同有关单位共同编制而成。
本规范在编制过程中,编制组认真学习了国家有关现行法律、法规及标准,进行了广泛的调查研究,总结了多年来无煤柱自成巷110工法方面的经验,对标准条文反复讨论修改,并以多种形式征求全国煤炭系统有关单位和专家的意见,最后经审查定稿。
本规范由9章和8个附录,主要内容包括总则、术语、基本规定、技术准备、设计、施工、监测,以及安全、职业健康及绿色施工和验收。
无煤柱自成巷110工法是何满潮院士在传统121开采工法基础上提出的一项原始创新的先进技术,以“一种长壁工作面无煤柱开采方法”等发明专利为基础编写的。
本规范由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中国矿业大学(北京)负责具体内容的解释。
在本规范执行过程中,如有意见和建议,请寄送中国矿业大学(北京)(地址:北京市海淀区学院路丁11号,邮编:100083),以供今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:中国矿业大学(北京)四川省煤炭产业集团有限责任公司陕西煤业化工集团神南矿业有限公司参编单位:北京中矿创新联盟能源环境科学研究院中国矿业大学柳林能源与环境院士工作站河南宏建机械模板材料有限公司山东科大中天安控科技有限公司主要起草人:主要审查人:目次1 总则 (1)2 术语 (2)3 基本规定 (4)4 技术准备 (6)4.1 一般规定 (6)4.2 基础资料 (6)5 设计 (7)5.1 一般规定 (7)5.2 通风设计 (7)5.3 工艺设计 (8)5.4 恒阻大变形锚索支护设计 (8)5.5 预裂切缝设计 (9)5.6 挡矸支护设计 (10)5.7 临时支护设计 (11)6 施工 (11)6.1 一般规定 (11)6.2 恒阻大变形锚索支护施工 (11)6.3 预裂切缝施工 (12)6.4 挡矸支护施工 (12)6.5 临时支护施工 (13)7 监测 (14)7.1 一般规定 (14)7.2 巷道应力及变形监测 (14)8 安全生产、职业健康及绿色施工 (16)8.1 一般规定 (16)8.2 安全生产 (16)8.3 职业健康 (17)8.4 绿色施工 (17)9 验收 (19)9.1 一般规定 (19)9.2 预裂切缝验收 (19)9.3 支护工程验收 (20)9.4 单位工程验收 (21)附录A 恒阻大变形锚索支护分项工程质量验收记录表 (22)附录B 预裂切缝分项工程质量验收记录表 (23)附录C 挡矸及巷内临时支护分项工程质量验收记录表 (24)附录D 监测分项工程质量验收记录表 (25)附录E 巷道工程质量控制资料核查记录表 (26)附录F 巷道工程安全和使用功能核查及抽查结果记录表 (27)附录G 巷道工程观感质量评分表 (28)附录H单位工程竣工验收记录表 (29)标准用词说明 (30)引用标准名录 (31)条文说明 (32)Contents1 General Provisions (1)2 Terms (2)3 Basic Requirements (4)4 Technical Preparations (5)4.1 General Requiremens (5)4.2 Basic Data (5)5 Designation (6)5.1 General Requiremens (6)5.2 Design of ventilation (6)5.3 Design of Technology (7)5.4 Design of Large Deformation and High Constant Resistance Anchor Support (7)5.5 Design of Pre-splitting Crack (8)5.6 Design of Gangue Prevention Structure (9)5.7 Design of Temporary Support (10)6 Construction (11)6.1 General Requiremens (11)6.2 Construction of Large Deformation and High Constant Resistance Anchor Support (11)6.3 Construction of Pre-splitting Crack (12)6.4 Construction of Gangue Prevention Structure (12)6.5 Construction of Temporary Support (13)7 Monitoring (14)7.1 General Requiremen (14)7.2 Stress and Displacement Monitoring of Roadw ay (14)8 Safety Production,Occupational Health and Green Construction (16)8.1 General Requiremen (16)8.2 Safety Production (16)8.3 Occupational Health (17)8.4 Green Construction (17)9 Acceptance Check (19)9.1 General Requiremen (19)9.2 Acceptance of Pre-splitting Crack (19)9.3 Acceptance of Support Engineering (20)9.4 Acceptance of Unit Engineering (21)Appendix A Record Table of Large Deformation and High Constant Resistance Anchor Support Subentry Engineering Quality Acceptance (22)Appendix B Record Table of Pre-splitting Crack Subentry Engineering Quality Acceptance (23)Appendix C Record Table of Gangue Prevention Structure and Temporary Support Subentry Engineering Quality Acceptance (24)Appendix D Record Table for Quality Acceptance of Mine Pressure Monitoring sub-project (25)Appendix E Verification Record Table of Quality Control File of Roadway Engineering (26)Appendix F Record Table of Safety and Use Function Verification and Spot Inspection Result of Roadway Engineering (27)Appendix G Marking Table of Roadway Engineerin g Appearance Quality (28)Appendix H Record Table of Unit Engineering Completion Acceptance (29)Explanation of Standard Words (30)List of Quoted Standards (31)Addition:Explanation of Provisions (33)1总则1.0.1 为加强无煤柱自成巷110工法(以下简称110工法)的应用和推广,规范110工法设计、施工、监测和验收的技术要求,保障无煤柱自成巷工程的质量和安全,制定本规范。
1.0.2新建、改扩建、生产矿井的新工作面开采,应优先采用110工法。
1.0.3110工法的设计、施工、监测和验收除应符合本规范外,还应符合国家和行业现行的有关标准规定。
2术语2.0.1 无煤柱自成巷no-pillar mining with gob-entry retaining工作面煤层回采后,在矿山压力作用下,采用预裂切缝技术使顶板垮落,利用原巷道并经加强支护形成新巷道,作为下一个工作面的回采巷道。
2.0.2110工法110 mining method每个工作面只需掘进一条巷道,另一条巷道由相邻工作面在回采过程中通过切顶卸压技术自动形成,且无需留设面间煤柱。
2.0.3顶板定向预裂切缝directional-predetermined crack and cutting of roof对回采巷道采空区侧顶板进行定向预裂爆破,将顶板按设计位置切开。
2.0.4定向预裂爆破装置directional-predetermined crack blasting device由专用的定向拉裂爆破管、固定器和定向推进器组成。
按设计要求实施现场装药、定向、连续推进等工序,炸药爆炸后,爆轰冲击波沿拉裂爆破管两侧的聚能孔释放能量,产生顶板定向预裂切缝。
固定器和定向推进器分别在拉裂爆破管安装过程中起到固定和定向的作用。
2.0.5恒阻大变形锚索large deformation and high constant resistance anchor新型锚索,主要由恒阻器、钢绞线、方形托盘、锚具等组成,能够在巷道围岩发生大变形时产生滑移变形,并保持恒定的工作阻力。
2.0.6多托锚杆multi-tray bolt新型锚杆,主要由螺纹钢杆体、三角托盘、方形托盘、螺母等组成,如图2所示。
通过设置多个托盘(包括三角托盘及小托盘等)提供锚固力,起到控制巷帮围岩变形的作用。
124531—三角托盘2—小托盘(若干)3—螺纹钢杆体4—大托盘5—螺母图2 多托锚杆示意图2.0.7远程实时自动监测技术remote real-time automatic monitoring technology能够自动、实时连续采集数据,并能自动存储、无线发射数据,远程接收、分析的监测技术,主要包括压力监测和位移监测两类技术。