随着柠条塔矿业公司“厚煤层无煤柱自成巷110工法技术研究”顺利通过项目验收和成果鉴定,标志着该公司在矿井南翼S1201工作面实施厚煤层“110工法”试验项目取得了阶段性成果,预示着厚煤层采掘一体化矿业开采技术探索有了重大突破。
110工法工作面支护
早在2015年11月份,该公司根据“110工法”实地考察情况,多次与中国矿业科学协同创新联盟何满潮院士团队进行细致研究,确定以柠条塔煤矿S1201工作面为国内首个厚煤层“110工法”实施点。项目实施过程中,综合运用现场观测、试验、室内试验及数值模拟相结合的研究方法。首先对现场工程地质条件调查、巷道围岩变形破坏特点研究的基础上,借助室内试验,深入分析巷道围岩工程岩体的力学特性、物化水理特性、工程特性。其次对矿井工程地质条件充分研究的基础上,结合恒阻大变形锚索的结构特征和力学特性的分析,研究形成了在厚煤层大采高条件下采用恒阻大变形锚索的关键支护和留巷新技术。针对已有的聚能爆破方法,提出一个新的双向聚能爆破方法,实现对顶板的充分预裂作用,通过现场爆破试验验证,确定出最佳的爆破技术参数和应用效果。并且对厚煤层自成巷“110工法”挡矸工艺、装备配套、远程监控系统、矿压显现规律、顶板垮落效应、岩石碎胀和移动规律等进行了系统研究。
新工法成果鉴定会
据何满潮院士在柠条塔矿业公司“厚煤层无煤柱自成巷110工法技术研究”项目验收会上介绍,“110工法”带来的是煤炭开采观念的转变:一是“五个利用”,即利用矿山压力,利用顶板岩体,利用原有支护,利用原有巷道或者利用已有的采场空间,利用岩石碎胀系数;二是实现“三个减弱”,即减弱周期来压,减弱采空区瓦斯,减弱煤层自燃;三是实现两个目标,即自动成巷,无煤柱开采。“110工法”变被动支为主动“切与支”,采用切顶技术人为控制矿山压力,使矿山压力变害为利。在成巷挡矸工艺方面,创出了先挡后支、挡支结合,让松散矸石也能起到支和挡的作用,“110工法”的关键在于“拉得住、切得开、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。
据该公司项目负责人副总经理、总工程师王建文介绍:柠条塔矿业公司S1201工作面是国内首个厚煤层“110工法”试验工作面。该工作面长度300米,平均采高4.35米,试验段推进长度840米。在研究实施过程中,没有影响企业正常的安全生产工作,取得了较好的预期效果,而且在推采的过程中平均每天推进15.6米,日最高达到19.3米。
据了解,柠条塔矿业公司“110工法”厚煤层工作面试验后,不仅减少了所成巷道,提高了安全保障能力,而且资源回收率相比传统采掘工艺提升了7%,达到了创值增盈、减员增效的目的。