“110工法”在晋圣亿欣煤业有限公司的应用

2021-03-07李文亮

现代矿业 2021年1期

李文亮

(山西晋煤集团晋圣亿欣煤业有限责任公司)

山西晋煤集团晋圣亿欣煤业有限公司位于山西省沁水县龙港镇，设计生产能力0.3 Mt/a，是晋城煤业集团旗下的一个现代化矿井，目前矿井主采15#煤层，煤层平均厚度2.5 m，采用一次采全高采煤工艺，全部垮落法控制顶板。由于巷道受采动影响矿压显现比较明显，巷道底鼓严重处达1 m，巷道维护量大；相邻工作面布置20 m保护煤柱，造成煤柱资源损失量大。通过前期的调研分析，提出采用“切顶卸压无煤柱开采技术”，减少巷道掘进率，提高煤炭回收率。本项目主要是利用“切顶卸压自成巷无煤柱开采”技术，解决存在的问题以及获得经济效益。

1 工程概况

XV1306工作面位于晋圣亿欣煤业有限公司十五号煤一盘区，工作面标高：最低948 m ，最高1016 m。工作面倾斜长度为461.007 m(切眼中—设计停采线)，工作面走向长度为200.000 m(XV1212巷巷中—XV1213巷巷中)，其中XV1213巷“留巷”作为相邻工作面XV1307工作面的进风顺槽。XV1213巷整体成单斜构造，直接顶为K2灰岩，厚7.6 m；老顶为泥岩和K3灰岩，厚5.7 m。直接底为泥岩，厚12.4 m。XV1213巷采用锚杆+网+锚索联合支护方式，为保证“留巷”的技术要求，采用“110工法”，对XV1213巷进行施工[1]。

2 施工方案

2.1 施工恒阻锚索

对XV1213巷在原有支护基础上，施工恒阻锚索进行补强支护，每排施工2根φ21.8 mm×12.3 m恒阻锚索，排距为2 m，同时在切缝侧采用W钢带+恒阻锚索进行支护，提高整体支护性能(图1)。

图1 恒阻锚索施工断面

2.2 顶板预裂爆破

XV1213巷回采前采用定向爆破技术，对巷道回采侧顶板距帮200 mm采取定向预裂爆破，眼距500 mm，缩短顺槽侧采空区顶板悬臂梁的长度，待工作面推进后，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使用，实现了无煤柱开采[2]。

2.3 端头架后支护

架后滞后维护区(架后0～200 m)支护具体方法：此段巷道位于工作面架后影响区，采空区顶板岩石垮落会对巷道顶板产生一定的摩擦作用，同时切落巷帮顶板垮落松散不密实，受采动动压影响明显，顶板压力较大。因此，在架后0～200 m范围内，采用单体柱+π型梁“一梁四柱”以及单体液压支柱+U型钢可缩支架进行挡矸支护，紧跟支架后挡矸[3]。在巷道中间部位布置“一梁四柱”，柱距1 000 mm，排距1 000 mm，在巷道切缝帮沿切缝线布置1排单体液压支柱，与U型钢可缩支架交替布置，间距500 mm，单体与U型钢可缩支架间距为250 mm。U型钢内挂钢筋网和菱形网防止矸石窜入巷道(图2)。

图2 端头架后支护(单位：mm)

2.4 成巷稳定区处理

成巷稳定区(架后200 m之后)支护具体方法：此段巷道，切落成巷帮在顶板不断下沉过程中逐渐压实，受采动影响减小，顶板下沉量及单体支柱的压力变化很小，该区域趋于稳定状态，将临时支护“一梁四柱”变为“一梁三柱”，根据矿压观测的数据分析，再变为“一梁二柱”，直至单体支柱全部回撤，只保留U型可缩支架及钢筋网进行挡矸[4]。