长壁开采切顶短壁梁理论及其110工法——第三次矿业科学技术变革

伴随着世界范围内第三次科学技术革命,我国在矿业科学领域的长壁开采科学技术发生了第三次技术变革。前两次科学技术变革分别以钱鸣高院士"砌体梁理论"和宋振骐院士"传递岩梁理论"为代表,提出的长壁开采121工法为我国煤炭开采作出巨大贡献。本世纪初,随着开采深度的增加,通过留设煤柱形成的沿空顺槽巷道事故多发,传统长壁开采方法作为目前我国长壁开采应用最广泛的开采体系受到挑战。2008年,作者进行现场调查和室内实验研究,提出"切顶短壁梁"理论,并基于此形成切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术,通过顶板定向预裂切缝,切断部分顶板的矿山压力传递,同时加固支护回采巷道顶板,在采空区侧顶板岩层矿山压力作用下,顶板部分岩体切落,实现自动成巷和无煤柱开采,称之为长壁开采110工法,这一技术的成功应用标志着我国进入第三次矿业科学技术变革期,同时也为我国由矿业大国向矿业强国发展奠定了理论和技术基础。

瑞能煤业“110工法”工作面管理重点及实践

传统留设煤柱的开采方式所造成的煤炭资源浪费问题日益突出,提高煤炭资源回收率是我国煤炭开采急需解决的重大问题,研究并推广使用切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术将是我国煤炭资源可持续开采的重要发展方向。随着沿空留巷工艺的不断改进,传统工作面布置由“121”逐渐向“110”“N00”发展,对新建、在建矿井的盘区设计、巷道布置等具有较大影响。以瑞能煤业为例,结合“121工法”与“110工法”下综采工作面的差异对比,提出了不同工法下综采工作面安全管理的重点,为类似工程的综采工作面管理提供了经验。