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无煤柱自成巷开采理论与110工法

作者

何满潮
单位

中国矿业大学（北京）深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
摘要

我国能源资源禀赋的特点决定了煤炭在今后相当长一段时间内仍将是我国的战略支柱能源，在能源强国建设方面具有重要的地位和作用。目前，我国井工煤矿普遍采用长壁留煤柱开采方式，存在资源浪费、巷道掘进量大、灾害频发及环境破坏等问题。在系统总结我国煤炭地下开采发展历程的基础上，基于钱鸣高院士的“砌体梁”理论和宋振骐院士的“传递岩梁”理论，笔者提出了切顶短臂梁力学模型及平衡开采理论，明确了切顶碎胀充填卸压的力学机理，构建了无煤柱自成巷110工法配套工艺及关键技术。在此基础上，系统总结了110工法现场推广应用的效果，探讨了在综采放顶煤、高瓦斯煤层、冲击地压等复杂开采条件下，采用无煤柱自成巷110工法实现灾害源头治理的有效性。
关键词

无煤柱自成巷切顶卸压碎胀充填平衡开采灾害防控
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金专项项目(41941018)；国家重点研发计划项目(2016YFC0600900)；
文章目录

1 传统长壁开采方法
1.1 大煤柱121工法
1.2 小煤柱121工法
1.3 充填留巷111工法
2 无煤柱自成巷开采理论
2.1 切顶短臂梁理论模型
2.2 平衡开采理论模型
1) 传统长壁非平衡开采
2) 无煤柱自成巷平衡开采
3 无煤柱自成巷110工法
3.1 开采工艺
3.2 关键技术
1) 高预应力NPR支护技术
2) 顶板定向预裂切缝技术
3) 顶板预裂切缝参数设计
4) 防冲让压挡矸支护技术
4 工程应用
4.1 综放开采无煤柱自成巷
1) 工程概况
2) 方案设计
3) 应用效果
4.2 高瓦斯煤层无煤柱自成巷
1) 工程概况
2) 方案设计
3) 应用效果
4.3 冲击地压矿井无煤柱自成巷
1) 工程概况
2) 方案设计
3) 应用效果
5 结论与展望
引用格式

何满潮.无煤柱自成巷开采理论与110工法[J].采矿与安全工程学报,2023,40(05):869-881.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2023.0316.
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