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在近距离煤层中应用110工法的探究

发表时间：2020/7/13 来源：《新纪实》2020年第3期作者：于建龙

[导读] 就近距离煤层开采而言，其本身使顺槽巷工作面维护作业面临着严峻考验，为了尽可能防止或削弱上煤层给予下煤层的压力作用，国内外专业学者，在无煤柱持续开拓、下煤层巷道部署、解放层防冲开拓等方面开展了许多实践与理论相结合的同向研究。本文主要以巴里坤银鑫矿投资有限公司在近距离煤炭中的开拓情况为背景，将应用切顶卸压自成巷（110工法）的具体状况进行了分析阐述。

        巴里坤银鑫矿投资有限公司新疆哈密 839200
        【摘要】就近距离煤层开采而言，其本身使顺槽巷工作面维护作业面临着严峻考验，为了尽可能防止或削弱上煤层给予下煤层的压力作用，国内外专业学者，在无煤柱持续开拓、下煤层巷道部署、解放层防冲开拓等方面开展了许多实践与理论相结合的同向研究。本文主要以巴里坤银鑫矿投资有限公司在近距离煤炭中的开拓情况为背景，将应用切顶卸压自成巷（110工法）的具体状况进行了分析阐述。
        【关键词】近距离煤层；应用110工法；探究

        一般情况下，为了防止近距离煤层所带来的压力作用于下层巷道中，并发生围岩变形、毁损等破坏，往往会对下层巷道具体留巷参数进行合理挑选，保障顶板稳定性能增强，使下煤层和留巷中达成安全开拓目的。而现今无煤柱开采技术已可满足煤层整体回采，开采之后，上覆岩层持续掉落，沉降均匀，降低了底板中存在集中压力可能性，这一情况的解决使近距离煤层巷道布置技术有了更大突破。目前，110工法已成为无煤柱回采目的重要趋势。
        一、110工法技术
        110工法技术工艺操作如下：工作面开拓之前，超前工作面运用恒阻锚索将其作用到巷道顶板中开展加固工作；之后，再运用聚能爆破技术将巷道所属顶板切断；直到工作面回采时，在巷道回采帮进行挡矸建构，当采空区的顶板沿着切割缝垮掉之后，使其自动构建出巷帮，并运用单体、工字钢梁、支架等实现巷道内支护作用，持续到覆岩得以稳定后[1]。
        （一）锚索加固技术
        该项技术具有变形、阻力平衡特征，属于锚索中一种吸能新兴技术，恒阻器安置在锚索尾部处，一旦巷道围岩出现形变情况，恒阻器内部恒阻套筒与恒阻体就会出现对应形变滑移，同时锚索在这一阶段内恒定阻力功效得以保持，引发围岩吸收形变能量，致使围岩加快达成稳定状况。与国外同种类别具有吸能性质锚索相比较，该项技术蕴含着形变量大、恒阻值大、预防作用高等优势特征，支护作业所达成的成效优良。
        （二）双向爆破聚能拉张
        爆破聚能反应一般是依据特殊工艺研制的聚能管来达成的，两侧聚能管会设置聚能孔，待炸药进行爆破作业时，其引发的爆轰气体可先行在聚能孔作用下进行卸压，并将其影响作用到孔壁中，给线性造成冲击，使聚能管内出现初始裂纹的沿途境况。在初始裂纹显露情况后，爆轰气体向裂纹面进行持续压力冲击作用，致使裂纹尖端部分拉应力较为集中，使得裂纹朝着聚能方向扩展下去，爆破孔多处进行定向裂纹连接后，在岩层内部构成了切缝面，使切断爆破作用到的顶板层面成效得以发挥[2]。

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        二、工程情况
        工程情况主要以巴里坤银鑫矿投资有限公司NA1105综采工作面为例，NA1105回采工作面位于11采区北翼，工作面西距NA1104采空区15m，东邻未开采区域，北邻断层集中区，南邻井筒保护煤柱。NA1105工作面走向长度1300m,倾向长度240m,埋深160m--229m。通过留巷，在煤柱回收的同时构成下个工作面的轨道顺槽。
        工作面煤厚0.7m-4.1m，平均煤厚3.1m，煤层倾角8°-12°，平均10°。
        煤层顶板岩性为砂岩类，不稳固复合型底板，顶板破碎，网兜多，遇水易软化。
        巷道内顶板安全稳定性差，容易出现离层形变情况，一定程度上给锚索支护带来了更多的难度，需保障锚索紧紧悬吊固定在稳定的基岩层中。
        图一岩性柱状图

        留巷之后为了避免采空区出现煤炭自然与瓦斯积聚情况，需在采空区覆岩情况稳定后，针对留巷侧开展封闭喷浆措施。在实际生产作业时，工作面每一次向前方回采30米-60米，需使后方位置中顶板稳定下来，并开展封堵喷浆作业，喷浆大约在30毫米-50毫米厚度左右，在留巷侧喷浆所呈现的成效，如图二所示。

        图二留巷喷浆成效图
        三、工程应用成效
        在顶板中运用恒阻锚索作用开展加固补强作业，并提前对巷道顶板进行切断，采取爆破切缝技术，回采工作面结束之后，在采空区域顶板堆积垮掉的作用下，使其构成巷道一帮。因110工法技术的重要步骤，如切缝预裂爆破与锚索恒阻支护，都在工作面回采之前进行，临时支护的档矸留巷都伴随着工作面的回采进程同步进行，未对工作面带来任何影响，并且不需再次加入更多矿井生产机制，为以往的留巷技术带来更多革新举措。
        综上所述，110工法技术在近距离煤层得以广泛的应用，并发挥出了很多不可磨灭的价值，因此，相关工作者需在探究阶段投入更多的精力，从而使其本身带来的效益最大化得以体现。

        参考文献：
        [1]杨晓杰,孙跃,王二雨,等.切顶卸压自成巷技术在浅埋中厚煤层开采中的应用[J].中国矿业,2019.
        [2]谢小平.薄煤层切顶成巷无煤柱全面卸压开采技术研究[J].煤炭技术,2018,037(007):16-19.